CN104536361B - 一种数据处理方法以及冗余控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种数据处理方法，用于提高控制系统的可靠性。本发明实施例方法包括：当第一通讯模块组与远程IO单元连接故障时，第二通讯模块组采集远程IO单元的通讯数据；第二通讯模块组将通讯数据通过第二冗余底板总线组发送至第二同步模块组；第二同步模块组将通讯数据通过同步线缆组发送至第一同步模块组；第一同步模块组将通讯数据通过第一冗余底板总线组发送至第一控制器，并接收第一控制器通过第一冗余底板总线组发送的控制数据；第一同步模块组将控制数据通过同步线缆组发送至第二同步模块组；第二同步模块组将控制数据通过第二冗余底板总线组发送至所述第二通讯模块组；第二通讯模块组将控制数据发送至远程IO单元。

Description

一种数据处理方法以及冗余控制系统

技术领域

本发明涉及工业控制领域，尤其涉及一种数据处理方法以及冗余控制系统。

背景技术

在工业控制过程中，最重要的要求之一就是控制系统的长期可用性，必须最大程度的避免由于控制系统的故障以及由此引起的重要技术设备停机，为了解决上述问题，最常用的方法就是对控制系统进行冗余。

对于机架式冗余控制系统，由于机架上一般不安装IO模块，而是使用双总线或者环网方式扩展远程IO单元，如图1所示。这种冗余控制系统，其主要问题是当远程IO单元或者扩展总线发生多重故障时，可能存在下述状态：冗余机架对与所有远程IO单元均有正常通讯链接，但单独的一个控制机架均没有与所有远程IO单元保持正常的通讯链接，如图2所示，从而导致无论哪一个控制机架作为工作机架都无法独立完成所有远程IO单元的通讯和控制，必须有备用机架协助完成一部分远程IO单元的通讯和控制。

现有的一种解决方案如图3所示，该方案除了使用控制器之间的同步链路外，即图3中的线路3，还需要使用RIO冗余链路，即图3中的线路6，其中线路3用于两个控制器之间控制数据的同步，而线路6是用于当两个子单元各自只能访问一部分远程IO单元时，通讯模块之间进行数据同步的链路。

现有的这种冗余控制系统方案，根据公开的资料说明，需要由线路3以及线路6两条通讯链路共同实现冗余功能，任意一条通讯链路故障，都会导致控制系统冗余失效，因而增大了控制系统冗余失效的概率。

发明内容

本发明实施例提供了一种数据处理方法，用于实现控制系统的冗余，提高控制系统的可靠性。

有鉴于此，本发明第一方面提供了一种冗余控制系统，包括：

第一子单元、第二子单元以及同步线缆组；

所述第一子单元包括第一控制器、第一通讯模块组、第一同步模块组以及第一冗余底板总线组；

所述第一同步模块组用于处理所述第一冗余底板总线组上的数据，并转发到所述同步线缆组，以及接收所述同步线缆组上的数据，并转发到所述第一冗余底板总线组；

所述第一控制器、第一通讯模块组以及第一同步模块组通过所述第一冗余底板总线组进行通信；

所述第二子单元包括第二控制器、第二通讯模块组、第二同步模块组以及第二冗余底板总线组；

所述第二同步模块组用于处理所述第二冗余底板总线组上的数据，并转发到所述同步线缆组，以及接收所述同步线缆组上的数据，并转发到所述第二冗余底板总线组；

所述第二控制器、第二通讯模块组以及第二同步模块组通过所述第二冗余底板总线组进行通信；

所述第一同步模块组与所述第二同步模块组通过所述同步线缆组进行通信。

可选地，

所述第一冗余底板总线组包括第一底板总线以及第二底板总线，所述第二冗余底板总线组包括第三底板总线以及第四底板总线，所述第一同步模块组包括第一同步模块以及第二同步模块，所述第二同步模块组包括第三同步模块以及第四同步模块，所述同步线缆组包括第一同步线缆以及第二同步线缆，所述第一通讯模块组以及第二通讯模块组包括数量相同的若干通讯模块。

可选地，

所述第一控制器、第一通讯模块组以及第一同步模块组通过所述第一冗余底板总线组进行通讯具体为：

所述第一控制器以及第一通讯模块组中的每一个通讯模块均同时接入所述第一底板总线以及第二底板总线；

所述第一同步模块接入所述第一底板总线，所述第二同步模块接入所述第二底板总线；

所述第二控制器、第二通讯模块组以及第二同步模块组通过所述第一冗余底板总线进行通讯具体为：

所述第二控制器以及第二通讯模块组中的每一个通讯模块均同时接入所述第三底板总线以及第四底板总线；

所述第三同步模块接入所述第三底板总线，所述第四同步模块接入所述第四底板总线；

所述第一同步模块组与所述第二同步模块组通过所述同步线缆组进行通信具体为：

所述第一同步模块与所述第三同步模块通过所述第一同步线缆通信；

所述第二同步模块与所述第四同步模块通过所述第二同步线缆通信。

可选地，

所述第一控制器以及第一通讯模块组中的每一个通讯模块分别占用所述第一冗余底板总线组上的一个地址；

所述第二控制器以及第二通讯模块组中的每一个通讯模块分别占用所述第二冗余底板总线组上的一个地址。

可选地，

所述第一冗余底板总线以及第二冗余底板总线统一编址。

可选地，

所述第一子单元还包括第一机架，所述第二子单元还包括第二机架；

所述第一控制器、第一通讯模块组、第一同步模块组以及第一冗余底板总线组均安装在所述第一机架上；

所述第二控制器、第二通讯模块组、第二同步模块组以及第二冗余底板总线组均安装在所述第二机架上。

本发明第二方面提供了一种基于本发明第一方面提供的冗余控制系统的数据处理方法，包括：

当第一通讯模块组与远程IO单元连接故障时，第二通讯模块组采集所述远程IO单元的通讯数据；

所述第二通讯模块组将所述通讯数据通过第二冗余底板总线组发送至第二同步模块组；

所述第二同步模块组将所述通讯数据通过同步线缆组发送至第一同步模块组；

所述第一同步模块组将所述通讯数据通过第一冗余底板总线组发送至第一控制器，并接收所述第一控制器通过所述第一冗余底板总线组发送的控制数据；

所述第一同步模块组将所述控制数据通过所述同步线缆组发送至所述第二同步模块组；

所述第二同步模块组将所述控制数据通过所述第二冗余底板总线组发送至所述第二通讯模块组；

所述第二通讯模块组将所述控制数据发送至所述远程IO单元。

可选地，

所述第二通讯模块组将所述通讯数据通过第二冗余底板总线组发送至第二同步模块组具体为：

所述第二通讯模块组将所述通讯数据发送至第二冗余底板总线组；

所述第二同步模块组对所述第二冗余底板总线上的数据进行处理得到所述通讯数据。

可选地，

所述第二同步模块组对所述第二冗余底板总线上的数据进行处理得到所述通讯数据包括：

所述第二同步模块组监听所述第二冗余底板总线上的数据；

所述第二同步模块组对所述第二冗余底板总线上的数据进行缓冲以及过滤得到所述通讯数据。

可选地，

所述方法还包括：

当第一通讯模块组与远程IO单元连接正常时，所述第一通讯模块组采集所述远程IO单元的通讯数据；

所述第一通讯模块组将所述通讯数据通过所述第一冗余底板总线组发送至所述第一控制器，并接收所述第一控制器通过所述第一冗余底板总线组发送的控制数据；

所述第一通讯模块组将所述控制数据发送至所述远程IO单元。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：冗余控制系统的第一子单元以及第二子单元通过同步线缆组实现数据同步，并通过第一底板总线组以及第二底板总线组实现各模块之间的数据交互，第一同步模块组以及第二同步模块组可以处理第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组上的数据，并转发到同步线缆组，以及接收同步线缆组上的数据，并转发到第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组，第一控制器与第二控制之间的数据同步也通过同步线缆组实现，而不需要额外的链路，因而增加了系统的可靠性。

附图说明

图1为冗余控制系统的两种远程IO单元扩展方式；

图2为冗余控制系统的两种远程IO单元扩展方式可能存在的故障示意图；

图3为现有的一种解决冗余控制系统与远程IO单元故障的系统示意图；

图4为本发明实施例中冗余控制系统的一个实施例示意图；

图5为本发明实施例中冗余控制系统的另一个实施例示意图；

图6为本发明实施例中数据处理方法的一个实施例流程图；

图7为本发明实施例中数据处理方法的另一个实施例流程图；

图8为本发明中冗余控制系统与远程IO单元环网扩展方式的工作原理示意图；

图9为本发明中冗余控制系统与远程IO单元双总线扩展方式的工作原理示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种数据处理方法，用于实现控制系统的冗余，提高控制系统的可靠性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参阅图4，本发明实施例中冗余控制系统的一个实施例包括：

第一子单元401、第二子单元402以及同步线缆组403；

第一子单元401具体包括：

第一控制器4011、第一通讯模块组4012、第一同步模块组4013以及第一冗余底板总线组4014；

第一控制器4011、第一通讯模块组4012以及第一同步模块组4013通过第一冗余底板总线组4014进行通信；

第一同步模块组4013用于处理第一冗余底板总线组4014上的数据，并转发到同步线缆组403，以及接收同步线缆组403上的数据，并转发到第一冗余底板总线组4014；

第二子单元402具体包括：

第二控制器4021、第二通讯模块组4012、第二同步模块组4023以及第二冗余底板总线组4024；

第二控制器4021、第二通讯模块组4022以及第二同步模块组4023通过第二冗余底板总线组4024进行通信；

第二同步模块组4023用于处理第二冗余底板总线组4024上的数据，并转发到同步线缆组403，以及接收同步线缆组403上的数据，并转发到第二冗余底板总线组4024；

第一同步模块组4013与第二同步模块组4023通过同步线缆组403进行通信。

本实施例中，冗余控制系统的第一子单元以及第二子单元通过同步线缆组实现数据同步，并通过第一底板总线组以及第二底板总线组实现各模块之间的数据交互，第一同步模块组以及第二同步模块组可以处理第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组上的数据，并转发到同步线缆组，以及接收同步线缆组上的数据，并转发到第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组，第一控制器与第二控制之间的数据同步也通过同步线缆组实现，而不需要额外的链路，因而增加了系统的可靠性。

需要说明的是，通讯模块组可由若干个通讯模块组成，为便于描述，在后续的实施例中，第一通讯模块组以及第二通讯模块以三个通讯模块组成为例进行描述，可以理解的是，在实际应用中，第一通讯模块组以第二通讯模块组中包含的通讯模块组个数也可以是其他数值，具体此处不做限定。

在实际应用中，第一同步模块组包括第一同步模块以及第二同步模块，第二同步模块组包括第三同步模块以及第四同步模块，从而第一同步模块组以及第二同步模块组均实现各自子单元内同步模块的冗余，同时，同步线缆组包括第一同步线缆以及第二同步线缆，第一冗余底板 总线组包括第一底板总线以及第二底板总线，第二冗余底板 总线组包括第三底板总线以及第四底板总线，即同步线缆以及底板总线也均实现冗余。

为便于理解，下面对本发明实施例中冗余控制系统各模块的具体连接情况进行详细描述，请参阅图5，本发明实施例中冗余控制系统的另一个实施例包括：

第一子单元501、第二子单元502以及同步线缆组503；

第一子单元501具体包括：

第一控制器5011、第一通讯模块组5012、第一同步模块组5013以及第一冗余底板总线组5014；

第一控制器5011、第一通讯模块组5012以及第一同步模块组5013通过第一冗余底板总线组5014进行通信；

第一同步模块组5013用于处理第一冗余底板总线组5014上的数据，并转发到同步线缆组503，以及接收同步线缆组503上的数据，并转发到第一冗余底板总线组5014；

第二子单元502具体包括：

第二控制器5021、第二通讯模块组5022、第二同步模块组5023以及第二冗余底板总线组5024；

第二控制器5021、第二通讯模块组5022以及第二同步模块组5023通过第二冗余底板总线组5024进行通信；

第二同步模块组5023用于处理第二冗余底板总线组5024上的数据，并转发到同步线缆组503，以及接收同步线缆组503上的数据，并转发到第二冗余底板总线组5024；

第一同步模块组5013与第二同步模块组5023通过同步线缆组503进行通信；

其中，

第一冗余底板总线组5014包括第一底板总线50141以及第二底板总线50142，第二冗余底板总线组5024包括第三底板总线50241以及第四底板总线50242，第一同步模块组5013包括第一同步模块50131以及第二同步模块50132，第二同步模块组5023包括第三同步模块50231以及第四同步模块50232，同步线缆组503包括第一同步线缆5031以及第二同步线缆5032，第一通讯模块组5012以及第二通讯模块组5022包括数量相同的若干通讯模块；

第一控制器5011、第一通讯模块组5012以及第一同步模块组5013通过所述第一冗余底板总线组5014进行通讯具体为：

第一控制器5011以及第一通讯模块组5012中的每一个通讯模块均同时接入第一底板总线5141以及第二底板总线50142；

第一同步模块50131接入第一底板总线50141，第二同步模块50132接入第二底板总线50142；

第二控制器5021、第二通讯模块组5022以及第二同步模块组5023通过第二冗余底板总线组5024进行通讯具体为：

第二控制器5021以及第二通讯模块组5022中的每一个通讯模块均同时接入第三底板总线50241以及第四底板总线50242；

第三同步模块50231接入第三底板总线50241，第四同步模块50232接入第四底板总线50242；

第一同步模块组5013与第二同步模块组5023通过同步线缆组503进行通信具体为：

第一同步模块50131与第三同步模块50231通过第一同步线缆5031通信；

第二同步模块50132与第四同步模块50232通过第二同步线缆5032通信；

需要说明的是，本实施例中，两个子单元内的同步模块实现了冗余，底板总线也实现冗余，并通过冗余的同步线缆在逻辑上实现两条相互冗余的同步链路，如图5中，第一子单元中的各模块以及第二子单元中的各模块通过第一底板 总线、第一同步模块、第一同步线缆、第三同步模块以及第三底板总线形成一条通讯链路，能够进行两个子单元之间的数据交互，实现第一层系统冗余；同时，第一子单元中的各模块以及第二子单元中的各模块也可以通过第二底板 总线、第二同步模块、第二同步线缆、第四同步模块以及第四底板总线形成另一条通讯链路，能够进行两个子单元之间的数据交互，实现第二层系统冗余。

本实施例中，冗余控制系统的第一子单元以及第二子单元通过同步线缆组实现数据同步，并通过第一底板总线组以及第二底板总线组实现各模块之间的数据交互，第一同步模块组以及第二同步模块组可以处理第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组上的数据，并转发到同步线缆组，以及接收同步线缆组上的数据，并转发到第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组，第一控制器与第二控制之间的数据同步也通过同步线缆组实现，而不需要额外的链路，因而增加了系统的可靠性。

其次，本实施例中通过冗余的同步模块，冗余的同步线缆以及冗余的底板总线，在逻辑上使得两个子单元之间形成两条同步链路，增加了系统的可靠性。

在实际应用中，为实现各模块时间通过底板 总线进行通信，各模块应占用底板总线上的一个地址，即第一控制器以及第一通讯模块组中的每一个通讯模块分别占用第一冗余底板总线组上的一个地址，例如第一控制器占用第一底板总线组上的“A0”地址，第一通讯模块组占用第一底板总线组上的“A1”、“A2”以及“A3”地址，第一同步模块占用“A4”地址，第二同步模块占用“A5”地址。

第二控制器以及第二通讯模块组中的每一个通讯模块分别占用第二冗余底板总线组上的一个地址，例如第二控制器占用第二底板总线组上的“B0”地址，第二通讯模块组占用第二底板总线组上的“B1”、“B2”以及“B3”地址，第三 同步模块占用“B4”地址，第四 同步模块占用“B5”地址。

需要说明的是，第一底板 总线组以及第二底板总线组实现冗余通讯的方法有很多 ，具体此处不做限定。

在实际应用中，第一底板总线组以及第二底板总线组应统一编址，避免底板总线组上地址的重复的，例如，第一子单元上的第一底板总线组使用偶数地址，即使用“2”、“4”、“6”等偶数作为地址，而第二子单元上行的第二底板总线组使用奇数地址，即使用“1”、“3”、“5”等奇数作为地址，从而使得第一子单元与第二子单元之间各模块占用的底板总线地址均不相同，便于实现各模块之间的数据通讯。

下面对本发明实施例中数据处理方法进行描述，具体的：

请参阅图6，本发明实施例中数据处理方法的一个实施例包括：

601、第二通讯模块组采集远程IO单元的通讯数据；

本实施例中，当第一子单元中的第一通讯模块组与远程IO单元连接故障时，可以由第二子单元中的第二通讯模块组采集该远程IO单元的通讯数据。

在本实施例以及后续的方法实施例中，为便于描述均将第一子单元作为工作子单元，而将第二子单元作为备用子单元，在实际应用中，也可以是第二子单元作为工作子单元而第一子单元作为备用子单元，具体此处不做限定。

需要说明的是，第一通讯模块组以及第二通讯模块组均对应监控其所连接的远程IO单元的连接状态，当第一通讯模块组与远程IO单元连接故障时，则由第二子单元中的第二通讯模块组采集该远程IO单元的通讯数据，该通讯数据可以是远程IO单元的标识信息、当前时间或故障状态码，在实际应用中，该通讯数据也可以是其他信息，具体此处不做限定。

602、第二通讯模块组将该通讯数据通过第二冗余底板总线组发送至第二同步模块组；

本实施例中，第二通讯模块采集到远程IO单元的通讯数据后，将该通讯数据通过第二冗余底板总线组发送至第二同步模块。

第二通讯模块组可以将该通讯数据通过第二冗余底板总线组中的第三底板总线发送至第二同步模块组，由第二同步模块组中的第三同步模块进行接收，也可以通过第二冗余底板总线组中的第四底板总线发送至第二同步模块组，由第二同步模块组中的第四同步模块进行接收，具体此处不做限定。

需要说明的是，第二通讯模块组将该通讯数据通过第二冗余底板总线组发送至第二同步模块组具体可以是：第二通讯模块组将该通讯数据发送至第二冗余底板总线组；第二同步模块组对第二冗余底板总线上的数据进行处理得到该通讯数据。

第二同步模块组对第二冗余底板总线上的数据进行处理得到该通讯数据具体可以是：第二同步模块组监听第二冗余底板总线上的数据；第二同步模块组对第二冗余底板总线上的数据进行缓冲以及过滤得到该通讯数据，在实际应用中，第二同步模块对第二冗余底板 总线上的数据进行处理的方式还可以是其他方式，具体此处不做限定。

603、第二同步模块组将该通讯数据通过同步线缆组发送至第一同步模块组；

本实施例中，第二同步模块组能够将从第二冗余底板总线组上得到的远程IO单元的通讯数据通过同步线缆组发送至第一同步模块组。

需要说明的是，第二同步模块组将该通讯数据通过同步线缆组发送至第一同步模块组可以是：第二同步模块组中的第三同步模块将该通讯数据通过同步线缆组中的第一同步线缆发送至第一同步模块组中的第一同步模块，也可以是第二同步模块组中的第四同步模块将该通讯数据通过同步线缆组中的第二同步线缆发送至第一同步模块组中的第二同步模块，具体此处不做限定。

604、第一同步模块组将该通讯数据通过第一冗余底板总线组发送至第一控制器，并接收第一控制器通过第一冗余底板总线组发送的控制数据；

本实施例中，第一同步模块组能够将该通讯数据通过第一冗余底板总线组发送至第一控制器，并接收第一控制器通过第一冗余底板总线组发送的控制数据。

需要说明的是，第一同步模块组将该通讯数据通过第一冗余底板总线组发送至第一控制器可以是：第一同步模块组中的第一同步模块将该通讯数据通过第一冗余底板总线组上的第一底板总线发送至第一控制器，也可以是第一同步模块组中的第二同步模块将该通讯数据通过第一冗余底板总线组上的第二底板总线发送至第一控制器，具体此处不做限定。

第一同步模块组接收第一控制器通过第一冗余底板总线组发送的控制数据具体可以是：第一控制器将控制数据发送至第一冗余底板总线组，第一同步模块组对第一冗余底板总线组上的数据进行监听，并处理后得到该控制数据，处理的方式可以是对第一冗余底板总线组上的数据进行缓冲以及过滤，也可以是其他方式，具体此处不做限定。

在实际应用中，第一控制器可以将控制数据发送至第一冗余底板总线组上的第一底板总线，由第一同步模块组中的第一同步模块进行接收，第一控制器也可以将控制数据发送至第一冗余底板总线组上的第二底板总线，由第一同步模块组中的第二同步模块进行接收，具体此处不做限定。

605、第一同步模块组将控制数据通过同步线缆组发送至第二同步模块组；

本实施例中，第一同步模块接收到第一控制器发送的控制数据后，能够通过同步线缆组发送至第二同步模块组。

需要说明的是，第一同步模块组将控制数据通过同步线缆组发送至第二同步模块组可以是：第一同步模块组中的第一同步模块将控制数据通过同步线缆组中的第一同步线缆发送至第二同步模块组中的第三同步模块，也可以是第一同步模块组中的第二同步模块将控制通过同步线缆组中的第二同步线缆发送至第二同步模块组中的第四同步模块，具体此处不做限定。

606、第二同步模块组将控制数据通过第二冗余底板总线组发送至第二通讯模块组；

本实施例中，第二同步模块组能够将控制数据通过第二冗余底板总线组发送至第二通讯模块组。

需要说明的是，第二同步模块组将控制数据通过第二冗余底板总线组发送至第二通讯模块组可以是，第二同步模块组中的第三同步模块将控制通过第二冗余底板总线组上的第三底板总线发送至第二通讯模块组，也可以是第二同步模块组中的第四同步模块将控制通过第二冗余底板总线组上的第四底板总线发送至第二通讯模块组，具体此处不做限定。

607、第二通讯模块组将控制数据发送至远程IO单元。

本实施例中，第二通讯模块组获取到第二冗余底板总线上的控制数据后，能够将控制数据发送至远程IO单元。

本实施例中，冗余控制系统的第一子单元以及第二子单元通过同步线缆组实现数据同步，并通过第一底板总线组以及第二底板总线组实现各模块之间的数据交互，第一同步模块组以及第二同步模块组可以处理第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组上的数据，并转发到同步线缆组，以及接收同步线缆组上的数据，并转发到第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组，第一控制器与第二控制之间的数据同步也通过同步线缆组实现，而不需要额外的链路，因而增加了系统的可靠性。

在实际应用中，若第一子单元中的第一通讯模块组与远程IO单元连接正常，则由第一通讯模块组进行与远程IO单元的数据交互，具体的，请参阅图7，本发明实施例中数据处理方法的另一个实施例包括：

701、第一通讯模块组采集所述远程IO单元的通讯数据；

本实施例中，当第一子单元中的第一通讯模块组与远程IO单元连接正常时，由第一通讯模块组采集远程IO单元的通讯数据。

需要说明的是，通讯数据可以是远程IO单元的标识信息、当前时间或故障状态码，在实际应用中，该通讯数据也可以是其他信息，具体此处不做限定。

702、第一通讯模块组将通讯数据通过第一冗余底板总线组发送至第一控制器，并接收第一控制器通过第一冗余底板总线组发送的控制数据；

本实施例中，第一通讯模块组采集到远程IO单元的通讯数据后，能够通过第一冗余底板总线组发送至第一控制器。

第一通讯模块组将通讯数据通过第一冗余底板总线组发送至第一控制器，并接收第一控制器通过第一冗余底板总线组发送的控制数据具体可以是通过第一底板总线发送通讯数据，并接收控制数据，可以是通过第二底板总线发送通讯数据，并接收控制数据，具体此处不做限定。

在实际应用中，第一通讯模块组采集到通讯数据后，也同时发送至第一同步模块组，并由第一同步模块组通过同步线缆组发送至第二子单元，实现第一子单元与第二子单元之间的数据同步。

703、第一通讯模块组将所述控制数据发送至所述远程IO单元。

本实施例中，第一通讯模块组接收到第一控制器发送的控制数据后，能够发送至远程IO单元，实现对远程IO单元的输出控制。

本实施例中，冗余控制系统的第一子单元以及第二子单元通过同步线缆组实现数据同步，并通过第一底板总线组以及第二底板总线组实现各模块之间的数据交互，第一同步模块组以及第二同步模块组可以处理第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组上的数据，并转发到同步线缆组，以及接收同步线缆组上的数据，并转发到第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组，第一控制器与第二控制之间的数据同步也通过同步线缆组实现，而不需要额外的链路，因而增加了系统的可靠性。

在实际应用中，冗余控制系统与远程IO单元的扩展方式包括：环网扩展、双总线扩展、单网扩展或冗余双网扩展，还可以包括其他扩展方式，具体此处不做限定，下面以环网扩展以及双总线扩展作为例子，对本发明中冗余控制系统的工作流程进行描述：

请参阅图8，本发明实施例中冗余控制系统与远程IO单元环网扩展方式，其工作原理描述如下：

当环网中的2#远程IO单元与3#远程IO单元之间连接故障，同时环网中工作子单元与备用子单元之间通讯模块的连接也故障时，工作子单元与3#远程IO单元将连接故障，此时，可以由备用子单元的通讯模块对3#远程IO单元进行数据采集，并由备用子单元的同步模块组通过同步线缆组发送至工作子单元，同时，工作子单元中控制器的控制数据输出也可由通过同步模块组通过同步线缆组发送至备用子单元，由备用子单元中的通讯模块组发送至3#远程IO单元。

请参阅图9，本发明实施例中冗余控制系统与远程IO单元双总线扩展方式，其工作原理描述如下：

当3#远程IO单元与连接工作子单元的总线连接故障时，3#远程IO单元将与工作子单元连接故障，此时，可由备用子单元的通讯模块对3#远程IO单元进行数据采集，由备用子单元中的同步模块组通过同步线缆组发送至工作子单元，工作子单元中的控制器输出的控制数据也可以由同步模块组通过同步线缆组发送至备用子单元，由备用子单元的通讯模块发送至3#远程IO单元。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种冗余控制系统，其特征在于，包括：

第一子单元、第二子单元以及同步线缆组；

所述第一子单元包括第一控制器、第一通讯模块组、第一同步模块组以及第一冗余底板总线组；

所述第一同步模块组用于处理所述第一冗余底板总线组上的数据，并转发到所述同步线缆组，以及接收所述同步线缆组上的数据，并转发到所述第一冗余底板总线组；

所述第一控制器、第一通讯模块组以及第一同步模块组通过所述第一冗余底板总线组进行通信；

所述第二子单元包括第二控制器、第二通讯模块组、第二同步模块组以及第二冗余底板总线组；

所述第二同步模块组用于处理所述第二冗余底板总线组上的数据，并转发到所述同步线缆组，以及接收所述同步线缆组上的数据，并转发到所述第二冗余底板总线组；

所述第二控制器、第二通讯模块组以及第二同步模块组通过所述第二冗余底板总线组进行通信；

所述第一同步模块组与所述第二同步模块组通过所述同步线缆组进行通信；

所述第一冗余底板总线组包括第一底板总线以及第二底板总线，所述第二冗余底板总线组包括第三底板总线以及第四底板总线，所述第一同步模块组包括第一同步模块以及第二同步模块，所述第二同步模块组包括第三同步模块以及第四同步模块，所述同步线缆组包括第一同步线缆以及第二同步线缆，所述第一通讯模块组以及第二通讯模块组包括数量相同的若干通讯模块。

2.根据权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，所述第一控制器、第一通讯模块组以及第一同步模块组通过所述第一冗余底板总线组进行通讯具体为：

所述第一控制器以及第一通讯模块组中的每一个通讯模块均同时接入所述第一底板总线以及第二底板总线；

所述第一同步模块接入所述第一底板总线，所述第二同步模块接入所述第二底板总线；

所述第二控制器、第二通讯模块组以及第二同步模块组通过所述第二冗余底板总线进行通讯具体为：

所述第二控制器以及第二通讯模块组中的每一个通讯模块均同时接入所述第三底板总线以及第四底板总线；

所述第三同步模块接入所述第三底板总线，所述第四同步模块接入所述第四底板总线；

所述第一同步模块组与所述第二同步模块组通过所述同步线缆组进行通信具体为：

所述第一同步模块与所述第三同步模块通过所述第一同步线缆通信；

所述第二同步模块与所述第四同步模块通过所述第二同步线缆通信。

3.根据权利要求2所述的冗余控制系统，其特征在于，所述第一控制器以及第一通讯模块组中的每一个通讯模块分别占用所述第一冗余底板总线组上的一个地址；

所述第二控制器以及第二通讯模块组中的每一个通讯模块分别占用所述第二冗余底板总线组上的一个地址。

4.根据权利要求3所述的冗余控制系统，其特征在于，所述第一冗余底板总线以及第二冗余底板总线统一编址。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的冗余控制系统，其特征在于，所述第一子单元还包括第一机架，所述第二子单元还包括第二机架；

所述第一控制器、第一通讯模块组、第一同步模块组以及第一冗余底板总线组均安装在所述第一机架上；

所述第二控制器、第二通讯模块组、第二同步模块组以及第二冗余底板总线组均安装在所述第二机架上。

6.一种数据处理方法，所述数据处理方法基于权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，包括：

当第一通讯模块组与远程IO单元连接故障时，第二通讯模块组采集所述远程IO单元的通讯数据；

所述第二通讯模块组将所述通讯数据通过第二冗余底板总线组发送至第二同步模块组；

所述第二同步模块组将所述通讯数据通过同步线缆组发送至第一同步模块组；

所述第一同步模块组将所述通讯数据通过第一冗余底板总线组发送至第一控制器，并接收所述第一控制器通过所述第一冗余底板总线组发送的控制数据；

所述第一同步模块组将所述控制数据通过所述同步线缆组发送至所述第二同步模块组；

所述第二同步模块组将所述控制数据通过所述第二冗余底板总线组发送至所述第二通讯模块组；

所述第二通讯模块组将所述控制数据发送至所述远程IO单元；

所述第二通讯模块组将所述通讯数据通过第二冗余底板总线组发送至第二同步模块组具体为：

所述第二通讯模块组将所述通讯数据发送至第二冗余底板总线组；

所述第二同步模块组对所述第二冗余底板总线上的数据进行处理得到所述通讯数据。

7.根据权利要求6所述的数据处理方法，其特征在于，所述第二同步模块组对所述第二冗余底板总线上的数据进行处理得到所述通讯数据包括：

所述第二同步模块组监听所述第二冗余底板总线上的数据；

所述第二同步模块组对所述第二冗余底板总线上的数据进行缓冲以及过滤得到所述通讯数据。

8.根据权利要求6所述的数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

当第一通讯模块组与远程IO单元连接正常时，所述第一通讯模块组采集所述远程IO单元的通讯数据；

所述第一通讯模块组将所述通讯数据通过所述第一冗余底板总线组发送至所述第一控制器，并接收所述第一控制器通过所述第一冗余底板总线组发送的控制数据；

所述第一通讯模块组将所述控制数据发送至所述远程IO单元。