[发明专利]基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高可靠性电厂现场采集控制系统。

背景技术

目前，电厂现场控制系统都是采用低速的RS485串行通信，整个系统控制周期长、实时性差。而且现有系统采用的双模DPU温备份工作方式，无仲裁切换模块，使得系统切换时间长、现场恢复不完整，严重影响实时性。现有系统存在的主要问题有：1、过程控制站与现场采集前端、控制端的通信速率的低；2、双模DPU切换速度慢、数据易丢失，任务接替速度慢且现场完整性较差；3、现有系统的可靠性较差、网络容量较低。

发明内容

本发明是为了解决现有的电厂现场控制系统的通信速率低、系统切换时间长导致的实时性差、任务迁移导致现场丢失，以及系统可靠性差、网络容量低的问题，从而提供一种基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统。

基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，它包括过程控制站，它还包括备份过程控制站、仲裁切换模块、m个A网从站和n个B网从站；其中m个A网从站挂接在A网总线上，n个B网从站挂接在B网总线上，所述A网为双冗余PROFIBUS现场总线结构；所述B网为双冗余PROFIBUS现场总线结构；

过程控制站用于分别将A网和B网连接入工业以太网上，备份过程控制站是过程控制站备用设备，该备份过程控制站也用于分别将A网和B网连接入工业以太网上；

过程控制站的仲裁控制信号输入端与仲裁切换模块的一号仲裁信号输出端连接；备份过程控制站仲裁控制信号输入端与仲裁切换模块的二号仲裁信号输出端连接；过程控制站的控制信号输出端与仲裁切换模块的一号控制信号输入端连接，备份过程控制站的控制信号输出端与仲裁切换模块的二号控制信号输入端连接；

m为大于或等于1且小于或等于32的整数；

n为大于或等于1且小于或等于32的整数。

有益效果：本发明通过双冗余PROFIBUS现场总线实现数据传输，系统的通信速率得以大幅度提高；且本发明采用双模整机热备份协同工作的方式，通过仲裁切换模块实现过程控制站与备份过程控制站的快速无缝切换，系统切换时间短、实时性强、现场完整无数据丢失，并且简化了系统硬件和软件的复杂度，大大降低了成本；本发明可以将64个PROFIBUS从站划分到两个网络中，通过对两个网络的切换，实现主站分时对所有PROFIBUS从站的控制，网络容量大。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；图2是本发明具体实施方式二的结构示意图；图3是本发明具体实施方式三的结构示意图；图4是本发明具体实施方式十的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，

基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，它包括过程控制站1，它还包括备份过程控制站2、仲裁切换模块5、m个A网从站3和n个B网从站4；其中m个A网从站3挂接在A网总线上，n个B网从站4挂接在B网总线上，所述A网为双冗余PROFIBUS现场总线结构；所述B网为双冗余PROFIBUS现场总线结构；

过程控制站1用于分别将A网和B网连接入工业以太网上，备份过程控制站2是过程控制站1备用设备，该备份过程控制站2也用于分别将A网和B网连接入工业以太网上；

过程控制站1的仲裁控制信号输入端与仲裁切换模块5的一号仲裁信号输出端连接；备份过程控制站2的仲裁控制信号输入端与仲裁切换模块5的二号仲裁信号输出端连接；过程控制站1的控制信号输出端与仲裁切换模块5的一号控制信号输入端连接，备份过程控制站2的控制信号输出端与仲裁切换模块5的二号控制信号输入端连接；

m为大于或等于1且小于或等于32的整数；

n为大于或等于1且小于或等于32的整数。

所述双冗余PROFIBUS现场总线为A网总线PROFIBUS-1_A和A网冗余总线PROFIBUS-2_A；所述B网由双冗余PROFIBUS现场总线组成，所述双冗余PROFIBUS现场总线为B网总线PROFIBUS-1_B和B网冗余总线PROFIBUS-2_B；