CN117032167A - 一种模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，包括两个IO卡件，其中，两个IO卡件之间相连接，两个IO卡件进行信息以及各通道状态的交互，并互联共同输出指令值，该系统的安全性及可靠性较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种冗余系统，具体涉及一种模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统。
背景技术
DCS(Distributed Control System)，是离散分布式控制系统的简称，又称为分散控制系统，是一个由过程控制和过程监控级组成的以通信网络为钮带的多级计算机系统，综合了计算机、通讯、显示和控制等4C技术，其基本思想是把集中的计算机控制系统分为分散的控制系统，有专门的过程分散控制装置，在过程控制级各自完成过程中的部分控制和操作，具有分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便等特征和优点，已被广泛应用于电力、石油、化工、造纸等自动化控制领域中。DCS系统的设计采用合适的冗余配置和自诊断功能，具有较好的可靠性，系统内的任一组件发生故障，均不会影响整个系统的工作。
现有的DCS控制系统中，对于实现模拟量输出的IO卡件，其工作状态下一般只能对整块板卡级别的故障和运行参数进行监控和指示，而并不能实现通道级的监视，如果单块卡件的某一通道输出状态出现故障，则无法进行及时报警和响应，降低了系统的安全性和可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，该系统的安全性及可靠性较高。
为达到上述目的，本发明公开了一种模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，包括两个IO卡件，其中，两个IO卡件之间相连接，两个IO卡件进行信息以及各通道状态的交互，并互联共同输出指令值。
两个IO卡件之间通过422接口相连接。
两个IO卡件均设置有设置四个模拟量输出通道。
两个IO卡件均设置有设置四个模拟量输入通道。
在工作时，两个IO卡件均判断自身的各通道的状态，并发送至另一个IO卡件，实现两个IO卡件之间的冗余通信。
当冗余通信失败，则判定为无从卡，直接输出指令值；
当冗余通信成功，则判定有从卡，则进入冗余输出模式。
在冗余输出模式下，当两个IO卡件中的通道均异常时，则两个IO卡件上报自身的运行参数，并各输出指令值的50％。
在冗余输出模式下，当第一个IO卡件中的各通道正常，第二个IO卡件中的通道异常时，则第一个IO卡件上报两个IO卡件的运行参数，并输出指令值的100％。
在冗余输出模式下，当第一个IO卡件中的各通道正常，第二个IO卡件中的各通道正常时，两个IO卡件上报自身运行参数，并输出指令值的0％。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统在具体操作时，两个IO卡件之间相连接，两个IO卡件进行信息以及各通道状态的交互，并互联共同输出指令值，避免单一IO卡件中某个通道状态出现故障，而无法进行及时报警及响应的问题，以提高系统的安全性及可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
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，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明所述的模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统包括两个IO卡件，其中，两个IO卡件之间通过422接口相连接。
本实施例中，所述IO卡件设置有设置四个模拟量输出通道及四个模拟量输入通道，通过模拟量输出通道对电流量进行输出，并通过四个模拟量输入通道对输出的实际量值进行采集，以实现IO卡件的卡件级及通道级的运行状态的计算、监控及指示。
两个IO卡件通过422接口进行冗余参数通讯，实现两个IO卡件之间信息以及各通道状态的交互，并在硬件上互联共同输出目标指令值，通过冗余逻辑的诊断及决策，以确保两个IO卡件可以满足各运行模式及故障状态下的正常输出。通过单个IO卡件自身的输出量回采模块，以及两个IO卡件的冗余输出设计，有效提高卡件的精确性及可靠性。
本发明的工作过程为：
对于单个IO卡件，对各通道的模拟量输出回采值及输出指令值进行比较，当误差大于设定的阈值，则判断该通道输出故障，将故障状态以及运行参数发送给第二个IO卡件；
对于两块互为冗余的IO卡件，第一个IO卡件在判断自身每个通道的状态的同时，接收第二个IO卡件中各通道的状态，并以此进行冗余输出逻辑的决策，决策过程为：
通过软件冗余通信模块判断有无从卡存在：
当冗余通信失败，则判定为无从卡，直接输出指令值；
当冗余通信成功，则判定有从卡，则进入冗余输出模式，余输出模式下的具体信号输出过程为：
a)当两个IO卡件中的通道均异常时，则两个IO卡件上报自身的运行参数，并各输出指令值的50％；
b)第一个IO卡件中的各通道正常，第二个IO卡件中的通道异常时，则第一个IO卡件上报两个IO卡件的运行参数，并输出指令值的100％；
c)第一个IO卡件中的各通道正常，第二个IO卡件中的各通道正常时，则两个IO卡件上报自身运行参数，并输出指令值的0％。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，其特征在于，包括两个IO卡件，其中，两个IO卡件之间相连接，两个IO卡件进行信息以及各通道状态的交互，并互联共同输出指令值。
2.根据权利要求1所述的模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，其特征在于，两个IO卡件之间通过422接口相连接。
3.根据权利要求1所述的模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，其特征在于，两个IO卡件均设置有设置四个模拟量输出通道。
4.根据权利要求1所述的模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，其特征在于，两个IO卡件均设置有设置四个模拟量输入通道。
5.根据权利要求1所述的模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，其特征在于，在工作时，两个IO卡件均判断自身的各通道的状态，并发送至另一个IO卡件，实现两个IO卡件之间的冗余通信。
6.根据权利要求1所述的模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，其特征在于，当冗余通信失败，则判定为无从卡，直接输出指令值；
当冗余通信成功，则判定有从卡，则进入冗余输出模式。
7.根据权利要求6所述的模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，其特征在于，在冗余输出模式下，当两个IO卡件中的通道均异常时，则两个IO卡件上报自身的运行参数，并各输出指令值的50％。
8.根据权利要求6所述的模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，其特征在于，在冗余输出模式下，当第一个IO卡件中的各通道正常，第二个IO卡件中的通道异常时，则第一个IO卡件上报两个IO卡件的运行参数，并输出指令值的100％。
9.根据权利要求6所述的模拟量卡件诊断、切换及输出的冗余系统，其特征在于，在冗余输出模式下，当第一个IO卡件中的各通道正常，第二个IO卡件中的各通道正常时，两个IO卡件上报自身运行参数，并输出指令值的0％。
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- 2023-08-11 CN CN202311013764.XA patent/CN117032167A/zh active Pending
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