[发明专利]基于1:1控制器冗余的数据同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据同步方法，尤其涉及一种基于1:1控制器冗余的数据同步方法。

背景技术

在工业控制系统中，控制器是系统的核心部件，控制器冗余技术是提高系统可靠性和稳定型的有效手段。控制器冗余指为控制器配置备用部件，当某一控制器发生故障或失效时，备用控制器立即介入并接管故障控制器的工作，一般的，处于运行状态的控制器称之为主控制器，处于备用状态的控制器称之为从冗余控制器需要准确、及时地确定主从状态，以确保控制功能的正确、顺畅的实现，既要避免无主状态，又要避免多主状态；既要保证出现故障时能快速切换，又不能因误动作而频繁切换，然而，现有技术中，控制器冗余在工作过程中往往容易出现主控制器故障时，从控制器切换慢，而且容易因误动引起频繁切换。

因此，需要提出一种基于1:1控制器冗余的数据同步方法，能够有效避免主控制器出现故障时，主从切换慢，而且能够有效避免误动引起的频繁切换，保证系统的稳定性和可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于1:1控制器冗余的数据同步方法，能够有效避免主控制器出现故障时，主从切换慢，而且能够有效避免误动引起的频繁切换，保证系统的稳定性和可靠性。

本发明提供的一种基于1:1控制器冗余的数据同步方法，所述同步方法至少包括如下步骤：

组态程序下载时同步：

S11.若冗余控制器均处于无组态程序状态，组态程序下载到任一控制器中，收到组态程序的控制器在验证组态程序的正确性之后将组态程序同步到另一控制器；

S12.若控制器处于运行状态，组态程序下载到当前主控制器，运行主控制器验证组态程序的正确性之后将组态程序同步到从控制器；

系统数据同步：

S41.主控制器和从控制器均周期性扫描IO口状态；

S42.主控制器IO口扫描结果为全部正常，主控制器周期性采集IO数据，执行控制逻辑，并在每个控制周期末将所有系统数据发送给从控制器，从控制器接收到主控制器同步数据后将自身状态信息发送给主控制器；

S43主控制器IO口的扫描结果为部分正常，主控制器周期性采集通信正常的IO口数据，执行控制逻辑，在每个控制周期末将同步数据以及IO口的异常状态发送给从控制器，从控制器接收到主控制器的IO口异常信息后，从控制器扫描主控制器通信异常的IO口状态且该IO口与从控制器通信状态正常，则从控制器扫描与主控制器通信异常的IO口的数据并在每个控制周期末将获取的数据发送给主控制器；

S44.主控制器IO口的扫描结果为全部异常时，且主控制器接收到从控制器的IO口为正常状态，则主控制器进入到设定时间的“装死”状态，在该“装死”期间内从控制器的IO口均为正常或部分正常，且从控制器接收不到任何同步数据，则认为主控制器故障，执行主从切换。

进一步，步骤S43中，主控制器IO口的扫描结果为部分正常，从控制器接收到主控制器的IO口异常信息后，从控制器扫描自身与主控制器相对应的IO口状态且该IO口状态异常，从控制器之扫描该IO口的状态，但不执行IO口的数据扫描，并在控制周期末返回错误状态信息。

进一步，步骤S44中，主控制器的IO口扫描结果为全部异常时，且收到从控制器的IO口的状态也为全部异常，则主控制器继续执行控制逻辑。

进一步，组态程序同步还包括步骤S13，若控制器在上电启动状态，则通过如下步骤进行同步：

S131.若对方为主控制器运行状态，则等待对方进行同步；

S132.若对方控制器为未运行状态，且自身为主控制器并具有组态程序，发送同步程序给对方控制器；

S133.若对方控制器为未运行状态，且自身无组态程序，则两个控制器都不运行并等待工程师站下载组态程序。

进一步，组态程序同步还包括步骤S14：若控制器在组态程序下载过程中，则通过如下步骤进行同步：

S141.若当前控制器为从控制器，则不接受工程师站下载的组态程序，并退出；

S142.若当前控制器为主控制器，则接受工程师站下载的组态程序，并进入下一步：

S143.主控制器下载组态程序后，验证并解析组态程序，如组态程序正常，更新自身组态程序并将组态程序同步发送到从控制器。

进一步，在主控制器进行组态程序更新时，通过如下步骤组态程序数据更新：

S144.主控制器将验证通过的新下载的组态程序数据放置到备用工作区；