[发明专利]设备控制系统及其冗余控制方法

权利要求书

1.一种设备控制系统，其特征在于，包括以下单元：

一监控单元和至少三个控制单元；

所述监控单元分别与所述控制单元连接，用于集中管理并监控控制单元的状态；

所述控制单元用于控制与所述控制单元连接的外部设备；

其中所述控制单元中至少有一控制单元为主用控制单元，用于控制所述外部设备的动作和整个系统运行；所述控制单元中至少有一控制单元为从用控制单元，用于控制所述外部设备的动作以及接收所述主用控制单元的命令；所述控制单元中至少有一控制单元为备用控制单元，用于暂时不控制所述外部设备的动作，当所述主用控制单元和从用控制单元中任意一控制单元发生故障，所述备用控制单元转换角色，负责主用控制单元或从用控制单元的功能。

2.如权利要求1所述的设备控制系统，其特征在于，

所述控制单元包括一个或多个可编程逻辑控制器和一操作器；

所述一操作器，通过RS232通讯协议与可编程逻辑控制器连接，用于对所述可编程逻辑控制器接收、发送指令；

所述可编程逻辑控制器，用于控制与所述可编程逻辑控制器连接的外部设备。

3.如权利要求2所述的设备控制系统，其特征在于，所述多个可编程逻辑控制器依次直连。

4.如权利要求2所述的设备控制系统，其特征在于，所述控制单元的数目为三至八个；每一控制单元中可编程逻辑控制器的数目为一至五个。

5.如权利要求2所述的设备控制系统，其特征在于，所述从用控制单元中每一可编程逻辑控制器的接口设备波特率、通讯格式与所述主用控制单元中可编程逻辑控制器相同，所述可编程逻辑控制器支持ASCII与RTU模式。

6.如权利要求2所述的设备控制系统，其特征在于，

所述从用控制单元中每一可编程逻辑控制器的站号与所述主用控制单元中每一可编程逻辑控制器的站号具有唯一性；所述从用控制单元中每一可编程逻辑控制器的站号由所述主用控制单元链接指定起始。

7.一种冗余控制的方法，采用权利要求1中所述的设备控制系统，其特征在于，包括以下步骤：

（a）在设备控制系统中，控制单元各自独立设置为主用控制单元、从用控制单元和备用控制单元中任意一种；

（b）在设定的时间内对所述控制单元进行轮询检查；

（c）当控制单元中一个故障，对所述故障的控制单元进行判断；若故障的控制单元为主用控制单元，则执行步骤（d）；若故障的控制单元为从用控制单元，则执行步骤（f）；若故障的控制单元为备用控制单元，则备用控制单元检修，执行结束；

（d）将从用控制单元设置为主用控制单元，备用控制单元设置为从用控制单元；

（e）故障的主用控制单元等待检修，修好后并设置为备用控制单元；

（f）备用控制单元设置为从用控制单元，主用控制单元设置保持不变；

（g）故障的从用控制单元等待检修，修好后并设置为备用控制单元。

8.如权利要求7所述的冗余控制的方法，其特征在于，在由步骤（c）执行步骤（d）的过程中，在执行步骤（d）之前进一步包括以下步骤：

（c1）对所述故障的控制单元进行进一步判断，若发现还存在至少有一个从用控制单元也故障，则执行步骤（c2），若未发现从用控制单元故障，则执行步骤（d）；

（c2）将备用控制单元设置为主用控制单元，并继续执行步骤（c3）；

（c3）故障的主用控制单元和从用控制单元等待检修，并将主用控制单元和从用控制单元中任意一控制单元先检修好的设置为从用控制单元。