[发明专利]一种基于有线和无线热备冗余通信的现场级低成本冗余测控网络

权利要求书

1.一种基于有线和无线热备冗余通信的现场级低成本冗余测控网络，其特征在于，包括主机和从机，主机轮询/轮控从机，获取从机和从机监测对象的状态，或者通过从机控制相应的被控对象；主机和从机的有线通信和无线通信在工作时均在线，由主机选择其中一种通信方式与从机通信，优先选择有线方式进行通信；当主机发送查询/控制指令给从机而无回复，或者回复内容格式不正确时，重新发送查询/控制指令；当多次重复发送指令均得不到正确格式的回复，或者根本无回复时，则认为与当前从机的有线通信出现故障；检测到故障后，主机在其内存和外存储器中的该从机地址的映射空间设置有线通信故障标志，记录故障时间，形成该从机的故障记录，并报送给人机界面；同时，自动切换到无线通道与从机通信，完成本次查询/控制任务，并告知从机点亮其有线通道故障报警信号灯；被告知具有有线通信故障的从机，点亮其对应的故障报警信号灯；具有有线通信故障的从机持续监测自己的故障排除输入口，当手工排除了故障后，该位会被手工置高电平；当从机监测到该位被置成了高电平，就认为故障已经排除，则在随后与主机的无线通信中告知主机可以重新进行有线通信；相应地，主机收到该通知后，则在内存和存储器中的从机地址映射空间添加故障排除记录，将有线通信故障排除标志置位，记录故障排除时间，在随后的与该从机的通信中均采用有线模式进行。

2.根据权利要求1所述的冗余测控网络，其特征在于，所述的有线通信采取某种工业现场总线，包括Modbus总线、CAN总线、PROFIBUS总线；无线通信采用nRF射频技术、zigbee技术。

3.根据权利要求1所述的冗余测控网络，其特征在于，所述从机直接连接现场模拟量信号设备、现场开关量信号设备和模拟量执行设备及开关量执行设备；现场模拟量信号设备的模拟量信号和现场开关量信号设备的开关量信号分别通过从机的模拟量输入接口、开关量I/O接口接入从机，再分别经A/D转换单元和数字隔离单元进入从机的中央处理器进行处理。处理的结果数据经无线、有线冗余通信方式送入主机；

从机的处理器或者控制器需要输出模拟量以控制现场的模拟量执行设备时，则控制指令经数模转换单元和模拟量输出接口到达模拟量执行设备，控制模拟量执行设备动作；数模转换单元的任务是将处理器或者控制器输出的数字信号转换成连续的模拟量，如连续的电压信号；而模拟量输出接口是将连续的模拟量调理为现场执行器可以接收的信号；当从机的处理器或者控制器需要输出开关量以控制现场的开关量执行设备时，则控制指令经数字隔离单元和开关量I/O接口输出到开关量执行设备，控制开关量执行设备动作。