CN116382189A - Plc控制系统、方法及io分集合并装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种PLC控制系统、方法及IO分集合并装置，该系统包括多个PLC控制器、IO分集合并装置和被控设备；IO分集合并装置分别与被控设备和各个PLC控制器连接；IO分集合并装置用于采集被控设备的运行信息数据，并将运行信息数据发送至各个PLC控制器；PLC控制器用于基于运行信息数据生成控制信息，并将各自的控制信息发送至IO分集合并装置；IO分集合并装置还用于对各个控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至被控设备。本发明能够避免链路通信故障导致的PLC控制中断，并且每个PLC控制器能够参与控制工作，无需在主PLC控制器发生故障后再切换至冗余PLC控制器，相比传统的冗余PLC备份方式具有较高的系统运行可靠性。

Description

PLC控制系统、方法及IO分集合并装置

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种PLC控制系统、方法及IO分集合并装置。

背景技术

目前为提高PLC控制系统(Programmable Logic Controller)的运行可靠性，大多会进行PLC的冗余备份。根据冗余PLC控制器的设定位置，可将PLC冗余备份方案分为本地备份和云端备份两种实现方式。本地冗余备份方案是将冗余PLC直接部署在工业现场，当现场PLC出现故障时，将主PLC控制器切换为冗余PLC，保证系统可靠性。云端冗余备份方案是将冗余PLC部署在云端，现场PLC通过链路通信的方式向冗余PLC实时传输现场设备的运行反馈信息，当现场PLC运行故障时，切换为冗余PLC进行现场设备的远程控制，保证系统可靠运行。

上述两种PLC冗余备份方式存在如下问题：一方面是当现场PLC出现故障时，需要执行控制器切换动作，存在一定时延，另一方面将冗余PLC部署在云端的技术，依赖于链路通信进行数据传输，引入了链路故障导致的系统运行可靠性问题，因此目前的PLC控制系统运行可靠性仍存在较大风险。

发明内容

本发明实施例提供了一种PLC控制系统、方法及IO分集合并装置，以解决PLC控制系统运行可靠性风险较大的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种PLC控制系统，包括多个PLC控制器、IO分集合并装置和被控设备；IO分集合并装置分别与被控设备和各个PLC控制器连接；

IO分集合并装置用于采集被控设备的运行信息数据，并将运行信息数据发送至各个PLC控制器；

PLC控制器用于基于运行信息数据生成控制信息，并将各自的控制信息发送至IO分集合并装置；

IO分集合并装置还用于对各个控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至被控设备。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置具体用于通过多数投票制对各个控制信息进行容错合并。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置具体用于将运行信息数据复制为N份，并将各份运行信息数据发送至各个PLC控制器；其中，PLC控制器的数量为N；运行信息数据与PLC控制器一一对应。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置和各个PLC控制器无线通信连接；

IO分集合并装置具体用于采集被控设备的运行信息数据，并通过无线通信链路将运行信息数据发送至各个PLC控制器；

各个PLC控制器具体用于基于运行信息数据生成控制信息，并通过无线通信链路将各自的控制信息发送至IO分集合并装置。

在一种可能的实现方式中，被控设备的数量为多个，各个被控设备均与IO分集合并装置连接；

IO分集合并装置具体用于采集各个被控设备的运行信息数据，将各个运行信息数据打包为运行信息数据文件，并将运行信息数据文件发送至各个PLC控制器；

PLC控制器具体用于在运行信息数据文件中提取各个被控设备的运行信息数据，基于每个被控设备对应的运行信息数据生成该被控设备运行信息数据的控制信息，并将该被控设备的控制信息发送至IO分集合并装置；

IO分集合并装置还用于对每个被控设备的全部控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至该被控设备。

在一种可能的实现方式中，所述IO分集合并装置为多个，每个IO分集合并装置连接至少一个被控设备，每个IO分集合并装置与各个PLC控制器连接；

每个IO分集合并装置具体用于采集与该IO分集合并装置连接的各个被控设备的运行信息数据，将各个运行信息数据打包为运行信息数据文件，并将运行信息数据文件发送至各个PLC控制器；

每个PLC控制器具体用于在各个运行信息数据文件中提取各个被控设备的运行信息数据，基于每个被控设备的运行信息数据生成该被控设备的控制信息；根据IO分集合并装置与被控设备的对应连接关系，将各IO分集合并装置对应连接的全部被控设备的运行信息数据进行打包，作为各IO分集合并装置对应的控制信息文件，并将各控制信息文件发送至对应的IO分集合并装置；

每个IO分集合并装置还用于在控制信息文件中提取各个被控设备的控制信息，针对每个被控设备，将该被控设备的全部控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至该被控设备。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置通过总线与被控设备有线通信连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种PLC控制方法，应用于如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式系统；

该方法包括：

IO分集合并装置采集被控设备的运行信息数据，并将运行信息数据发送至各个PLC控制器；

PLC控制器基于运行信息数据生成控制信息，并将各自的控制信息发送至IO分集合并装置；

IO分集合并装置对各个控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至被控设备。

第三方面，本发明实施例提供了一种IO分集合并装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。

本发明实施例提供的PLC控制系统、方法及IO分集合并装置的有益效果在于：

本发明提供的PLC控制系统中，每个PLC控制器独立与IO分集合并装置连接，单个PLC控制器故障时或单个PLC控制器与IO分集合并装置的连接失效时，其他PLC控制器仍能工作，并将控制信息发送至IO分集合并装置，从而避免链路通信故障导致的PLC控制中断，并且每个PLC控制器能够参与控制工作，无需在主PLC控制器发生故障后再切换至冗余PLC控制器，相比传统的冗余PLC备份方式具有较高的系统运行可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的PLC控制系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的PLC控制系统的信号流向示意图；

图3是本发明一实施例提供的PLC控制器的信号流向示意图；

图4是本发明一实施例提供的多IO分集合并功能模块的信号流向示意图；

图5是本发明一实施例提供的PLC控制方法的实现流程图；

图6是本发明一实施例提供的IO分集合并装置的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

参见图1，其示出了本发明实施例提供的PLC控制系统的结构示意图，详述如下：

如图1所示，PLC控制系统1包括多个PLC控制器11、IO分集合并装置12和被控设备13；IO分集合并装置12分别与被控设备13和各个PLC控制器11连接；

IO分集合并装置12用于采集被控设备13的运行信息数据，并将运行信息数据发送至各个PLC控制器11；

PLC控制器11用于基于运行信息数据生成控制信息，并将各自的控制信息发送至IO分集合并装置12；

IO分集合并装置12还用于对各个控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至被控设备13。

在本实施例中，IO分集合并装置12将被控设备的运行信息数据分发至多个PLC控制器同时进行处理，从而得到针对同一被控设备的多个控制信息，然后对这些控制信息进行容错合并，在多个控制信息中确定最终的控制信息，并下发至被控设备，相比于单个PLC控制器生成的控制信息具有更好的可靠性。

此外，本实施例中每个PLC控制器独立与IO分集合并装置连接，单个PLC控制器故障时或单个PLC控制器与IO分集合并装置的连接失效时，其他PLC控制器仍能工作，并将控制信息发送至IO分集合并装置，从而避免链路通信故障导致的PLC控制中断，相比于现有的云端冗余PLC方式对链路通信的依赖性更低。

目前无论是将冗余PLC部署在工业现场还是云端，当现场运行的主PLC在未出现故障时，现场或云端的冗余PLC都处于闲置状态，只负责接收现场反馈信息而不处理，这就导致了冗余PLC低利用率从而造成资源浪费。针对此类情况，本实施例中多个PLC控制器均针对同一被控设备生成控制信息，每个PLC控制器都能够参与控制工作，具有更高的PLC利用率。

本实施例中是多个PLC控制器同时工作，无需在主PLC控制器发生故障后再切换至冗余PLC控制器，相比传统的冗余PLC备份方式省去了PLC控制器的切换过程，具有较高的系统运行可靠性。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置12具体用于通过多数投票制对各个控制信息进行容错合并。

在本实施例中，正常工作的PLC控制器针对同一被控设备生成的控制信息的应是一样的，如果某个PLC控制器存在故障，则该PLC控制器生成的控制信息可能与其他PLC控制器不同。但在全部的控制信息中，正确的控制信息应占较大比例，多数投票制就是将全部控制信息中占比最大的控制信息挑选出来作为最终的控制信息，将故障的PLC控制器生成的控制信息剔除，以达到容错合并的目的。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置12具体用于将运行信息数据复制为N份，并将各份运行信息数据发送至各个PLC控制器11；其中，PLC控制器11的数量为N；运行信息数据与PLC控制器11一一对应。

在本实施例中，IO分集合并装置12将从被控设备采集的运行信息数据复制为对应PLC控制器的份数(即N份)，将每份运行信息数据分别上传至每个PLC控制器，使得每个PLC控制器均能够获取到同样的运行信息数据，实现运行信息数据的分集。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置12和各个PLC控制器11无线通信连接；

IO分集合并装置12具体用于采集被控设备13的运行信息数据，并通过无线通信链路将运行信息数据发送至各个PLC控制器11；

各个PLC控制器11具体用于基于运行信息数据生成控制信息，并通过无线通信链路将各自的控制信息发送至IO分集合并装置12。

在本实施例中，各个PLC控制器11可以设置在云端，采用分布式部署的形式设置在不同地点，通过无线通信的方式与IO分集合并装置12进行数据传输，例如通过5G通信与IO分集合并装置12进行数据传输。即使某个PLC控制器11故障或者所在的位置无法实现无线通信，其他PLC控制器11仍能正常工作，保障系统正常运行。

在一种可能的实现方式中，被控设备13的数量为多个，各个被控设备13均与IO分集合并装置12连接；

IO分集合并装置12具体用于采集各个被控设备13的运行信息数据，将各个运行信息数据打包为运行信息数据文件，并将运行信息数据文件发送至各个PLC控制器11；

PLC控制器11具体用于在运行信息数据文件中提取各个被控设备13的运行信息数据，基于每个被控设备13对应的运行信息数据生成该被控设备13运行信息数据的控制信息，并将该被控设备13的控制信息发送至IO分集合并装置12；

IO分集合并装置12还用于对每个被控设备13的全部控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至该被控设备13。

在本实施例中，IO分集合并装置12可以同时连接多个被控设备13。系统运行时，IO分集合并装置12分别采集每个被控设备的运行数据信息，并打包为一个运行数据信息文件，然后分别上传给每个PLC控制器11，即每个PLC控制器11均收到全部被控设备13的运行数据信息。

每个PLC控制器11均生成全部被控设备13的控制信息，并发送给IO分集合并装置12，IO分集合并装置12针对每个被控设备13，将其对应的全部控制信息进行容错合并，最终得到每个被控设备13的控制信息，对各个被控设备13进行控制。

在一种可能的实现方式中，所述IO分集合并装置12为多个，每个IO分集合并装置12连接至少一个被控设备13，每个IO分集合并装置12与各个PLC控制器11连接；

每个IO分集合并装置12具体用于采集与该IO分集合并装置12连接的各个被控设备13的运行信息数据，将各个运行信息数据打包为运行信息数据文件，并将运行信息数据文件发送至各个PLC控制器11；

每个PLC控制器11具体用于在各个运行信息数据文件中提取各个被控设备13的运行信息数据，基于每个被控设备13的运行信息数据生成该被控设备13的控制信息；根据IO分集合并装置12与被控设备13的对应连接关系，将各IO分集合并装置12对应连接的全部被控设备13的运行信息数据进行打包，作为各IO分集合并装置12对应的控制信息文件，并将各控制信息文件发送至对应的IO分集合并装置12；

每个IO分集合并装置12还用于在控制信息文件中提取各个被控设备13的控制信息，针对每个被控设备13，将该被控设备13的全部控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至该被控设备13。

在本实施例中，PLC控制系统还可以包括多个IO分集合并装置12，每个IO分集合并装置12与各个PLC控制器11连接。在运行时，任一IO分集合并装置12采集其连接的全部被控设备13的运行信息数据，打包为一个运行数据信息文件，复制为N份并发送至各个PLC控制器11。

任一PLC控制器11可能接收到来自多个IO分集合并装置12的运行数据信息文件，分别对每个文件进行处理，将处理结果按照IO分集合并装置12和被控设备13的连接关系进行打包，得到多个控制信息文件，控制信息文件与IO分集合并装置12一一对应，并且每个IO分集合并装置12对应的控制信息文件中包含该IO分集合并装置12连接的全部被控设备13的控制信息。

任一IO分集合并装置12接收到来自多个PLC控制器11的控制信息文件后，在各控制信息文件中提取出某一被控设备13的多个控制信息，进行容错合并，得到用于对该被控设备进行控制的控制信息，针对其他各被控设备13的控制信息也进行上述操作，即可得到全部被控设备13的控制信息。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置12通过总线与被控设备13有线通信连接。

在本实施例中，同一现场通常存在多个被控设备13，可以在每个现场设置一个IO分集合并装置12，并通过总线与各被控设备13连接，使得云端的PLC控制器11能够对多个现场的被控设备13进行批量控制。

在一个具体的实施例中，如图2所示，系统架构可以根据空间维度划分为云端控制层和工业现场层的上下级架构。云端控制层是指由若干个分布式部署的云化PLC节点所组成的云化PLC池，该层是云化PLC控制系统的控制核心，负责处理由多IO分集合并功能模块上传的现场设备的运行信息，经云化PLC池处理后输出的设备控制信息下发到多IO分集合并功能模块，其中，云化PLC节点即上述实施例中的PLC控制器11，多IO分集合并功能模块即上述实施例中的IO分集合并装置12。工业现场层包括现场IO设备和部署于设备侧的多IO分集合并功能模块，现场设备在负责具体生产时所产生的设备运行信息由多IO分集合并功能模块通过现场总线采集，多IO分集合并功能模块需要将采集的设备运行信息打包并上传至各云化PLC节点，将接收的各IO设备控制信息进行容错合并后再分别下发至各IO设备处。

云端控制层即云化PLC池所属部分，在云化PLC池里包含有n个云化PLC节点，这些云化PLC节点在空间层面对于部署地点无限制要求，即该云化PLC池里的每个云化PLC节点均是分布式部署的，每个云化PLC节点具有相同水平的数据处理能力和网络通信能力。如图3所示，在以云化PLC池作为核心控制器的云化PLC控制系统运行过程中，池中每个云化PLC节点均会通过5G通信链路接收到多IO分集合并功能模块上传的m个现场IO设备的运行信息数据，每个节点均要同时独立处理这m个设备的运行信息数据，并进行PLC控制决策给出这m个设备的控制信息，即每个云化PLC节点均并行参与现场设备的控制工作，同样每个云化PLC节点均会把针对m个IO设备对应的控制信息通过5G通信链路下发至多IO分集合并功能模块。上述过程即是云化PLC池完成一次对于现场IO设备控制的过程。

如图4所示，多IO分集合并功能模块是实现云化PLC冗余备份的关键，它主要负责完成设备运行信息的上传和设备控制信息的下达工作。该模块是现场设备上传运行信息至云化PLC池的中间节点，将上传过程分为IO设备上传运行信息至功能模块、功能模块上传处理后的运行信息至云化PLC池两个步骤。工业现场的每个IO设备均通过现场总线的通讯方式向多IO分集合并功能模块上传自己的运行信息数据，功能模块将接收到的所有设备运行信息数据打包成一份数据文件，通过多条5G通信链路分别同时发往分布式部署的各个云化PLC节点，上述操作确保云化PLC池里的每个云化PLC节点均能收到工业现场所有待控IO设备的运行信息数据。该模块同样是云化PLC池下发控制信息至现场设备的中间节点，将下发过程分为云化PLC池下发控制信息至功能模块、功能模块下发容错合并处理后的控制信息至各IO设备两个步骤。云化PLC池中每个云化PLC节点通过各自的5G通信链路下发每个IO设备的控制信息至功能模块，功能模块需针对每个IO设备的来自若干个云化PLC节点的控制信息进行容错合并处理。本发明使用的容错合并处理方法是多数投票制决策方法，功能模块使用多数投票机制票选出每个IO设备的最终控制信息，然后再通过现场总线将各控制信息下发至与之相对应的IO设备处。

云化PLC工控系统的运行过程包括以下部分：工控现场信息采集、现场信息传输、信息处理及控制信息生成、控制信息传输和现场设备运行。

运行过程1：工控现场信息采集

工控现场设备运行时的信息是控制端掌握现场运行状况的重要依据，采用现场总线即可进行现场信息采集，每个现场设备的信息均上传至多IO分集合并功能模块进行处理。

运行过程2：现场信息传输

经多IO分集合并功能模块处理后的现场信息，传输的现场信息包括每个现场设备的运行状态，通过5G通信链路分别发往分布式部署的云端PLC节点进行处理。

运行过程3：信息处理及控制信息生成

信息处理和控制信息生成的任务由云端设置的云化PLC池来负责，云化PLC池是由多个云化PLC所组成的。此前的硬PLC冗余备份是将冗余PLC与工作PLC并行设定，在工作PLC未出现故障时，冗余PLC只是起到与工作PLC同步信息的作用，这种处理方法的弊端集中体现在硬件资源的浪费。本专利采用的云化PLC池中的每一个云化PLC均参与工业现场设备的运行控制，从而充分减少了资源浪费并形成了云化PLC冗余备份。在分布式部署的云化PLC节点形成其针对每个现场设备的控制信息集合后，分别将控制信息集合下发至多IO分集合并功能模块。

运行过程4：控制信息传输

分布式部署的云化PLC节点向工业现场设备下达控制信息，也同样通过5G通信链路的方式来实现。与上传现场信息类似，各个云化PLC节点下发控制信息至多IO分集合并功能模块并作进一步处理。

运行过程5：现场设备运行

多IO分集合并功能模块会针对每个设备的控制信息进行容错合并，并将处理后的控制信息通过现场总线的方式分别发往对应的现场设备。根据接收到的控制信息，控制现场设备正常运行并进行现场信息采集，从而完成闭环控制。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图5示出了本发明实施例提供的PLC控制方法的实现流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，该方法用于如上述实施例所述的PLC控制系统，详述如下：

步骤501，IO分集合并装置采集被控设备的运行信息数据，并将运行信息数据发送至各个PLC控制器。

步骤502，PLC控制器基于运行信息数据生成控制信息，并将各自的控制信息发送至IO分集合并装置。

步骤503，IO分集合并装置对各个控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至被控设备。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置通过多数投票制对各个控制信息进行容错合并。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置将运行信息数据复制为N份，并将各份运行信息数据发送至各个PLC控制器；其中，PLC控制器的数量为N；运行信息数据与PLC控制器一一对应。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置和各个PLC控制器无线通信连接；

IO分集合并装置采集被控设备的运行信息数据，并通过无线通信链路将运行信息数据发送至各个PLC控制器；

各个PLC控制器基于运行信息数据生成控制信息，并通过无线通信链路将各自的控制信息发送至IO分集合并装置。

在一种可能的实现方式中，被控设备的数量为多个，各个被控设备均与IO分集合并装置连接；

IO分集合并装置采集各个被控设备的运行信息数据，将各个运行信息数据打包为运行信息数据文件，并将运行信息数据文件发送至各个PLC控制器；

PLC控制器在运行信息数据文件中提取各个被控设备的运行信息数据，基于每个被控设备对应的运行信息数据生成该被控设备运行信息数据的控制信息，并将该被控设备的控制信息发送至IO分集合并装置；

IO分集合并装置对每个被控设备的全部控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至该被控设备。

在一种可能的实现方式中，所述IO分集合并装置为多个，每个IO分集合并装置连接至少一个被控设备，每个IO分集合并装置与各个PLC控制器连接；

每个IO分集合并装置采集与该IO分集合并装置连接的各个被控设备的运行信息数据，将各个运行信息数据打包为运行信息数据文件，并将运行信息数据文件发送至各个PLC控制器；

每个PLC控制器在各个运行信息数据文件中提取各个被控设备的运行信息数据，基于每个被控设备的运行信息数据生成该被控设备的控制信息；根据IO分集合并装置与被控设备的对应连接关系，将各IO分集合并装置对应连接的全部被控设备的运行信息数据进行打包，作为各IO分集合并装置对应的控制信息文件，并将各控制信息文件发送至对应的IO分集合并装置；

每个IO分集合并装置在控制信息文件中提取各个被控设备的控制信息，针对每个被控设备，将该被控设备的全部控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至该被控设备。

在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置通过总线与被控设备有线通信连接。

本发明实施例提供的PLC控制系统中，每个PLC控制器独立与IO分集合并装置连接，单个PLC控制器故障时或单个PLC控制器与IO分集合并装置的连接失效时，其他PLC控制器仍能工作，并将控制信息发送至IO分集合并装置，从而避免链路通信故障导致的PLC控制中断，并且每个PLC控制器能够参与控制工作，无需在主PLC控制器发生故障后再切换至冗余PLC控制器，相比传统的冗余PLC备份方式具有较高的系统运行可靠性。

图6是本发明实施例提供的IO分集合并装置的示意图。如图6所示，该实施例的IO分集合并装置6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个PLC控制方法实施例中的步骤，例如图5所示的步骤501至步骤503。

示例性的，所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在所述IO分集合并装置6中的执行过程。

所述IO分集合并装置6可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是IO分集合并装置6的示例，并不构成对IO分集合并装置6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述IO分集合并装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器61可以是所述IO分集合并装置6的内部存储单元，例如IO分集合并装置6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述IO分集合并装置6的外部存储设备，例如所述IO分集合并装置6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述IO分集合并装置6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述IO分集合并装置所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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。

所述集成的模块/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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个PLC控制方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PLC控制系统，其特征在于，包括多个PLC控制器、IO分集合并装置和被控设备；所述IO分集合并装置分别与所述被控设备和各个PLC控制器连接；

所述IO分集合并装置用于采集所述被控设备的运行信息数据，并将所述运行信息数据发送至各个PLC控制器；

PLC控制器用于基于所述运行信息数据生成控制信息，并将各自的控制信息发送至所述IO分集合并装置；

所述IO分集合并装置还用于对各个控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至所述被控设备。

2.根据权利要求1所述的PLC控制系统，其特征在于，所述IO分集合并装置具体用于通过多数投票制对各个控制信息进行容错合并。

3.根据权利要求1所述的PLC控制系统，其特征在于，所述IO分集合并装置具体用于将所述运行信息数据复制为N份，并将各份运行信息数据发送至各个PLC控制器；其中，PLC控制器的数量为N；运行信息数据与PLC控制器一一对应。

4.根据权利要求1所述的PLC控制系统，其特征在于，所述IO分集合并装置和各个PLC控制器无线通信连接；

所述IO分集合并装置具体用于采集所述被控设备的运行信息数据，并通过无线通信链路将所述运行信息数据发送至各个PLC控制器；

各个PLC控制器具体用于基于所述运行信息数据生成控制信息，并通过无线通信链路将各自的控制信息发送至所述IO分集合并装置。

5.根据权利要求1所述的PLC控制系统，其特征在于，所述被控设备的数量为多个，各个被控设备均与所述IO分集合并装置连接；

所述IO分集合并装置具体用于采集各个被控设备的运行信息数据，将各个运行信息数据打包为运行信息数据文件，并将所述运行信息数据文件发送至各个PLC控制器；

PLC控制器具体用于在所述运行信息数据文件中提取各个被控设备的运行信息数据，基于每个被控设备对应的运行信息数据生成该被控设备运行信息数据的控制信息，并将该被控设备的控制信息发送至所述IO分集合并装置；

所述IO分集合并装置还用于对每个被控设备的全部控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至该被控设备。

6.根据权利要求5所述的PLC控制系统，其特征在于，所述IO分集合并装置为多个，每个IO分集合并装置连接至少一个被控设备，每个IO分集合并装置与各个PLC控制器连接；

每个IO分集合并装置具体用于采集与该IO分集合并装置连接的各个被控设备的运行信息数据，将各个运行信息数据打包为运行信息数据文件，并将所述运行信息数据文件发送至各个PLC控制器；

每个PLC控制器具体用于在各个运行信息数据文件中提取各个被控设备的运行信息数据，基于每个被控设备的运行信息数据生成该被控设备的控制信息；根据IO分集合并装置与被控设备的对应连接关系，将各IO分集合并装置对应连接的全部被控设备的运行信息数据进行打包，作为各IO分集合并装置对应的控制信息文件，并将各控制信息文件发送至对应的IO分集合并装置；

每个IO分集合并装置还用于在控制信息文件中提取各个被控设备的控制信息，针对每个被控设备，将该被控设备的全部控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至该被控设备。

7.根据权利要求1所述的PLC控制系统，其特征在于，所述IO分集合并装置通过总线与所述被控设备有线通信连接。

8.一种PLC控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的PLC控制系统；

所述方法包括：

所述IO分集合并装置采集所述被控设备的运行信息数据，并将所述运行信息数据发送至各个PLC控制器；

PLC控制器基于所述运行信息数据生成控制信息，并将各自的控制信息发送至所述IO分集合并装置；

所述IO分集合并装置对各个控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至所述被控设备。

9.根据权利要求8所述的PLC控制方法，其特征在于，所述IO分集合并装置通过多数投票制对各个控制信息进行容错合并。

10.一种IO分集合并装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求8或9所述方法的步骤。

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