CN110221572A - 系统控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种系统控制方法及装置，采用该方法，将一个通道的当前采集数值与之前采集的历史数据进行比较，然后综合考虑两个通道的情况确定对PLC系统的控制，不在两个通道的采集数据之间进行比较，避免了两个通道之间采集的数据进行比较时存在的较大误差，实现了精准控制，解决了相关技术中通过比较双通道采集数值来控制系统的控制准确度较低的问题。

Description

系统控制方法及装置

技术领域

本申请涉及但不限于通信领域，具体而言，涉及一种系统控制方法及装置。

背景技术

在相关技术中，安全可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称为PLC)系统中，1oo2架构下每个输入输出I/O模块采用双通道设计。两个通道会持续采集同一个信号源的数据，主从控制器通过数据总线触发中断读取I/O模块相应通道的数据，然后两个控制器相互之间通讯，将自己的数据与对方进行比较，如果有一方的比较结果认为数据不等，则认为控制系统自身发生故障，控制系统直接宕机，以防止发生进一步的故障，造成损失。

由于模拟信号本身抖动的特性以及模拟信号采集时，采集精度本身造成的误差，从一个数据源采集到的同源信号的表示会略有不同。信号值会在一定范围内进行波动，而不是绝对等同的两个数，两个数的差值在一定范围内，就可以认为两个数是相等的。

目前一般常用的模拟信号的比较方法是，给定一个两个信号值差值的范围，如果差值没有超出这个范围，那么就认为这两个信号值是相等的；否则，就是不相等。

相关技术中会考虑信号的采集精度、数据表示的精度等综合问题造成的误差来得到一个范围，这个范围定义为δ。两个通道采集到的数值分别表示为α、β。信号的真值表示为x。那么α、β的可能取值范围为[x-δ，x+δ]，α-β的取值范围为[-2δ，2δ]。这样才能覆盖所有可能出现的情况。

图1是根据相关技术中的双通道采集的数据的差值范围示意图，如图1所示，R＝δ，如果真值x1和真值x2差值超过δ时，x1和x2就不能算相同，即真值变化超出了范围，这和上面计算方式提到的范围[-2δ，2δ]是相矛盾的。如果将范围设为[-δ,δ]，那么依然会有问题，排除了一些真值相等但测量误差大的情况，这样的话，控制系统会在正常时自动宕机。所以简单的设置范围来作为判断依据不符合安全控制系统的要求。

针对相关技术中通过比较双通道采集数值来控制系统的控制准确度较低的问题，目前还没有有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种系统控制方法及装置，以至少解决相关技术中通过比较双通道采集数值来控制系统的控制准确度较低的问题。

根据本申请的另一个实施例，还提供了一种系统控制方法，包括：在1oo2架构的PLC系统中，分别获取两个通道采集同一个信号源的历史采集数据值和新采集数据值；针对每个通道，将所述新采集数据值和历史采集数据值作为一个集合，获取所述集合中最大值和最小值之间的差值；依据两个通道分别对应的所述差值是否大于阈值的比较结果，对所述PLC系统进行控制。

根据本申请的另一个实施例，还提供了一种系统控制装置，用于在1oo2架构的PLC系统中，包括：第一获取模块，用于分别获取两个通道采集同一个信号源的历史采集数据值和新采集数据值；第二获取模块，用于针对每个通道，将所述新采集数据值和历史采集数据值作为一个集合，获取所述集合中最大值和最小值之间的差值；控制模块，用于依据两个通道分别对应的所述差值是否大于阈值的比较结果，对所述PLC系统进行控制。

根据本申请的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本申请的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本申请，在1oo2架构的PLC系统中，分别获取两个通道采集同一个信号源的历史采集数据值和新采集数据值；针对每个通道，将所述新采集数据值和历史采集数据值作为一个集合，获取所述集合中最大值和最小值之间的差值；依据两个通道分别对应的所述差值是否大于阈值的比较结果，对所述PLC系统进行控制。采用上述方案，将一个通道的当前采集数值与之前采集的历史数据进行比较，然后综合考虑两个通道的情况确定对PLC系统的控制，不在两个通道的采集数据之间进行比较，避免了两个通道之间采集的数据进行比较时存在的较大误差，实现了精准控制，解决了相关技术中通过比较双通道采集数值来控制系统的控制准确度较低的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术中的双通道采集的数据的差值范围示意图；

图2是根据本申请实施例的系统控制方法的流程图；

图3是根据本申请另一个实施例的安全PLC系统中数据采集架构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等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。

实施例一

在本实施例中提供了一种运行于PLC系统的系统控制方法，图2是根据本申请实施例的系统控制方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，在1oo2架构的PLC系统中，分别获取两个通道采集同一个信号源的历史采集数据值和新采集数据值；

该方法的执行主体可以是第一控制器，第一控制器可以双通道对应的主控制器或者从控制器，

步骤S204，针对每个通道，将所述新采集数据值和历史采集数据值作为一个集合，获取所述集合中最大值和最小值之间的差值；

步骤S206，依据两个通道分别对应的所述差值是否大于阈值的比较结果，对所述PLC系统进行控制。

可选地，只要有一个控制器检测出异常，不论是主控制器还是从控制器，均可以控制PLC宕机。但是，如果未检测到异常，第一控制器仅控制自身的数据存储，第二控制器的数据存储由第二控制器自身决定。

可选地，在从控制器计算出控制策略后，还可以提交主控制器审批，由主控制器统一PLC系统。

通过上述步骤，采用上述方案，将一个通道的当前采集数值与之前采集的历史数据进行比较，然后综合考虑两个通道的情况确定对PLC系统的控制，不在两个通道的采集数据之间进行比较，避免了两个通道之间采集的数据进行比较时存在的较大误差，实现了精准控制，解决了相关技术中通过比较双通道采集数值来控制系统的控制准确度较低的问题。

可选地，依据两个通道分别对应的所述差值是否大于阈值的比较结果，对所述PLC系统进行控制，包括以下之一：在所述两个通道对应的所述差值均大于所述阈值时，清空所述两个通道的历史采集数据值，并将所述每个通道对应的新采集数据值作为历史数据；在所述两个通道对应的所述差值均不大于所述阈值时，将每个通道对应的新采集数据值作为历史数据，与每个通道对应的历史数据采集值一起存储；在一个通道的差值大于所述阈值，另一个通道的差值不大于所述阈值时，控制所述PLC系统宕机。

可选地，上述获取比较结果的步骤，主从控制器均需要进行一遍，即计算过程相互独立。

可选地，分别获取两个通道采集同一个信号源的历史采集数据值和新采集数据值，包括：所述第一控制器通过第一通道采集所述信号源获取第一历史采集数据值和第一新采集数据值，其中，所述第一历史采集数据值为所述第一控制器采集所述信号源的历史数据，所述第一新采集数据值为所述第一控制器采集所述信号源的新数据；所述第一控制器接收第二控制器传输的第二历史采集数据值和第二新采集数据值，其中，所述第二历史采集数据值为所述第二控制器通过第二通道采集所述信号源的历史数据，所述第二新采集数据值为所述第二控制器通过所述第二通道采集所述信号源的新数据。

可选地，针对每个通道，将所述新采集数据值和历史采集数据值作为一个集合，获取所述集合中最大值和最小值之间的差值，包括：将所述第一新采集数据值和所述第一历史采集数据值作为第一集合，将所述第二新采集数据值和所述第二历史采集数据值作为第二集合；获取所述第一集合中最大值和最小值的差值为第一差值，获取所述第二集合中最大值和最小值的差值为第二差值。

可选地，所述第一控制器为主控制器，所述第二控制器为从控制器，或者，所述第一控制器为从控制器，所述第二控制器为主控制器。

下面结合本申请另一个实施例进行说明。

图3是根据本申请另一个实施例的安全PLC系统中数据采集架构示意图，如图3所示，1、2为I/O模块中的两个通道，通过数据总线Data Bus连接至控制器，A和B分别表示主站A和从站B，又称为主控制器和从控制器，二者采集数据源DataSource的数据。

模块的两个通道独立采集数据源的数据并缓存在自己的缓存区。控制器采取中断的方式通过数据总线来获取模块中的数据，在拿到数据后，控制器通讯比较各自获取的值。只要有一个控制器发现获取到的数据不相等，控制系统认为系统出错，直接宕机。

给定范围直接进行数据比较的方法不合理，设计了一种新的比较方法。如下，比较方法的描述：

真值x的测量值可能的范围为[x-δ,x+δ]，只要是x的测量值，那么该测量值不会超出这个范围。

a)缓存一组测量值作为新测量值的参考；

b)有新的测量值后，将新测量值和缓存一起作为测试组；

c)计算测试组中的最大值和最小值的差值，如果在[-2δ,2δ]范围内，就认为新的测量值没有变化，否则新的测量值发生了变化。

d)如果认为新的测量值没有变化，将新测量值缓存，作为下一次比较的依据。

e)如果认为测量值发生了变化，则清空缓存，并将新的测量值缓存，作为下次比较的依据。

根据测量值可能的范围，可以发现，只要真值x不变，那么通过该方法新测量值不会超过[x-δ,x+δ]，再依据历史数据，很轻松判定出测量值是否在x周围波动。如果超过了这个范围，那么说明是最新的测量值导致了数据组的波动范围变大，就可以判定最新的测量值表示的是一个新的真值。

安全系统的方案描述如下：

以上面描述的方法为基础，设计了以下方案。

主站A会缓存从站B发送过来的最新的几组数据作为新值的参考；相应的从站B会缓存主站A发送过来的最新的几组数据。

对于主站A来说，当发生数据比较时：

主站A从模块中获取到的测量值Ax，与从从站B处获取到的测量值Bx用于进行数据比较，A通过通道1获取Ax，通过通道2获取Bx。

依据上面提出的方案，首先将测量值Bx与之前通道2的历史缓存数据作为一组，计算整组数据(包括历史数据和Bx)的最大值和最小值的差值有没有超出波动范围，如果没有则接受测量值Bx，否则不接受；然后将测量值Ax与通道1的历史缓存数据一起，做相同的处理，得出是否接受Ax的结果。以是否接受Ax和Bx作为依据进行判定。

结果会有三种情况：

a)认为Ax和Bx都接受，认为数据源的真值并没有发生变化，此时主站A会缓存测量值Bx，用于作为下一次数据比较的参考值。

b)认为Ax和Bx都不接受，认为数据源的真值发生了变化，Ax和Bx都表示一个新的真值，此时，主站A清空从从站B处获取到的数据缓存，并缓存最新的B值，用于作为下一次数据比较的参考值。

c)认为Ax和Bx中有一个不接受，此时数据源真值没有发生变化，而测量值波动超出了范围，则认为控制系统故障导致测量值出错，系统宕机。

对于从站B来说，当发生数据比较时，处理的过程和主站A类似，只不过缓存的数据为从主站A拿到的数据。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

实施例二

在本实施例中还提供了一种系统控制装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

根据本申请的另一个实施例，还提供了一种系统控制装置，用于在1oo2架构的PLC系统中，包括：

第一获取模块，用于分别获取两个通道采集同一个信号源的历史采集数据值和新采集数据值；

第二获取模块，用于针对每个通道，将所述新采集数据值和历史采集数据值作为一个集合，获取所述集合中最大值和最小值之间的差值；

控制模块，用于依据两个通道分别对应的所述差值是否大于阈值的比较结果，对所述PLC系统进行控制。

采用上述方案，将一个通道的当前采集数值与之前采集的历史数据进行比较，然后综合考虑两个通道的情况确定对PLC系统的控制，不在两个通道的采集数据之间进行比较，避免了两个通道之间采集的数据进行比较时存在的较大误差，实现了精准控制，解决了相关技术中通过比较双通道采集数值来控制系统的控制准确度较低的问题。

可选地，所述控制模块还用于在所述两个通道对应的所述差值均大于所述阈值时，清空所述两个通道的历史采集数据值，并将所述每个通道对应的新采集数据值作为历史数据；或者，所述控制模块还用于在所述两个通道对应的所述差值均不大于所述阈值时，将每个通道对应的新采集数据值作为历史数据，与每个通道对应的历史数据采集值一起存储；或者，所述控制模块还用于在一个通道的差值大于所述阈值，另一个通道的差值不大于所述阈值时，控制所述PLC系统宕机。

可选地，所述第一获取模块还用于控制所述第一控制器，通过第一通道采集所述信号源获取第一历史采集数据值和第一新采集数据值，其中，所述第一历史采集数据值为所述第一控制器采集所述信号源的历史数据，所述第一新采集数据值为所述第一控制器采集所述信号源的新数据；所述第一获取模块还用于控制所述第一控制器，接收第二控制器传输的第二历史采集数据值和第二新采集数据值，其中，所述第二历史采集数据值为所述第二控制器通过第二通道采集所述信号源的历史数据，所述第二新采集数据值为所述第二控制器通过所述第二通道采集所述信号源的新数据。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

实施例三

本申请的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

S1，在1oo2架构的可编程逻辑控制器PLC系统中，分别获取两个通道采集同一个信号源的历史采集数据值和新采集数据值；

S2，针对每个通道，将所述新采集数据值和历史采集数据值作为一个集合，获取所述集合中最大值和最小值之间的差值；

S3，依据两个通道分别对应的所述差值是否大于阈值的比较结果，对所述PLC系统进行控制。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输装置以及输入输出设备，其中，该传输装置和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，在1oo2架构的可编程逻辑控制器PLC系统中，分别获取两个通道采集同一个信号源的历史采集数据值和新采集数据值；

S2，针对每个通道，将所述新采集数据值和历史采集数据值作为一个集合，获取所述集合中最大值和最小值之间的差值；

S3，依据两个通道分别对应的所述差值是否大于阈值的比较结果，对所述PLC系统进行控制。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种系统控制方法，其特征在于，包括：

在1oo2架构的可编程逻辑控制器PLC系统中，分别获取两个通道采集同一个信号源的历史采集数据值和新采集数据值；

针对每个通道，将所述新采集数据值和历史采集数据值作为一个集合，获取所述集合中最大值和最小值之间的差值；

依据两个通道分别对应的所述差值是否大于阈值的比较结果，对所述PLC系统进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据两个通道分别对应的所述差值是否大于阈值的比较结果，对所述PLC系统进行控制，包括以下之一：

在所述两个通道对应的所述差值均大于所述阈值时，清空所述两个通道的历史采集数据值，并将所述每个通道对应的新采集数据值作为历史数据；

在所述两个通道对应的所述差值均不大于所述阈值时，将每个通道对应的新采集数据值作为历史数据，与每个通道对应的历史数据采集值一起存储；

在一个通道的差值大于所述阈值，另一个通道的差值不大于所述阈值时，控制所述PLC系统宕机。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别获取两个通道采集同一个信号源的历史采集数据值和新采集数据值，包括：

第一控制器通过第一通道采集所述信号源获取第一历史采集数据值和第一新采集数据值，其中，所述第一历史采集数据值为所述第一控制器采集所述信号源的历史数据，所述第一新采集数据值为所述第一控制器采集所述信号源的新数据；

所述第一控制器接收第二控制器传输的第二历史采集数据值和第二新采集数据值，其中，所述第二历史采集数据值为所述第二控制器通过第二通道采集所述信号源的历史数据，所述第二新采集数据值为所述第二控制器通过所述第二通道采集所述信号源的新数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，针对每个通道，将所述新采集数据值和历史采集数据值作为一个集合，获取所述集合中最大值和最小值之间的差值，包括：

将所述第一新采集数据值和所述第一历史采集数据值作为第一集合，将所述第二新采集数据值和所述第二历史采集数据值作为第二集合；

获取所述第一集合中最大值和最小值的差值为第一差值，获取所述第二集合中最大值和最小值的差值为第二差值。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一控制器为主控制器，所述第二控制器为从控制器，或者，所述第一控制器为从控制器，所述第二控制器为主控制器。

6.一种系统控制装置，其特征在于，用于在1oo2架构的PLC系统中，包括：

第一获取模块，用于分别获取两个通道采集同一个信号源的历史采集数据值和新采集数据值；

第二获取模块，用于针对每个通道，将所述新采集数据值和历史采集数据值作为一个集合，获取所述集合中最大值和最小值之间的差值；

控制模块，用于依据两个通道分别对应的所述差值是否大于阈值的比较结果，对所述PLC系统进行控制。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述控制模块还用于在所述两个通道对应的所述差值均大于所述阈值时，清空所述两个通道的历史采集数据值，并将所述每个通道对应的新采集数据值作为历史数据；

或者，所述控制模块还用于在所述两个通道对应的所述差值均不大于所述阈值时，将每个通道对应的新采集数据值作为历史数据，与每个通道对应的历史数据采集值一起存储；

或者，所述控制模块还用于在一个通道的差值大于所述阈值，另一个通道的差值不大于所述阈值时，控制所述PLC系统宕机。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块还用于控制第一控制器，通过第一通道采集所述信号源获取第一历史采集数据值和第一新采集数据值，其中，所述第一历史采集数据值为所述第一控制器采集所述信号源的历史数据，所述第一新采集数据值为所述第一控制器采集所述信号源的新数据；

所述第一获取模块还用于控制所述第一控制器，接收第二控制器传输的第二历史采集数据值和第二新采集数据值，其中，所述第二历史采集数据值为所述第二控制器通过第二通道采集所述信号源的历史数据，所述第二新采集数据值为所述第二控制器通过所述第二通道采集所述信号源的新数据。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至5任一项中所述的方法。

10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至5任一项中所述的方法。