RU2745946C1 - Redundant control system based on programmable controllers - Google Patents

Redundant control system based on programmable controllers Download PDF

Info

Publication number
RU2745946C1
RU2745946C1 RU2020111782A RU2020111782A RU2745946C1 RU 2745946 C1 RU2745946 C1 RU 2745946C1 RU 2020111782 A RU2020111782 A RU 2020111782A RU 2020111782 A RU2020111782 A RU 2020111782A RU 2745946 C1 RU2745946 C1 RU 2745946C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
redundant
control system
modules
components
industrial automation
Prior art date
Application number
RU2020111782A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Алёшин
Александр Валентинович Курицын
Дмитрий Олегович Новиков
Валерий Николаевич Барков
Александр Владимирович Веретенников
Original Assignee
ООО "Технократ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Технократ" filed Critical ООО "Технократ"
Priority to RU2020111782A priority Critical patent/RU2745946C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2745946C1 publication Critical patent/RU2745946C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00Safety arrangements
    • G05B9/02Safety arrangements electric
    • G05B9/03Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: industrial automation.SUBSTANCE: invention relates to control systems for industrial automation based on programmable controllers. The technical result of the proposed technical solution is achieved by the fact that processor modules and input-output modules are used as redundant components, redundant communication lines between them are made in the form of two independent CAN data transmission buses, and the outputs of redundant power supplies are connected to the power supply circuits of the redundant components through diode isolation.EFFECT: invention ensures fault tolerance of the control system for industrial automation.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к системам управления для промышленной автоматизации на основе программируемых контроллеров и может быть использовано для автоматизированного управления сложными технологическими процессами в различных областях, где сбои и отказы в системе управления приводят к авариям и значительным материальным потерям. К таковым, например, относятся технологические процессы добычи, транспортировки и переработки сырья в нефтегазовой промышленности, системы распределения электроэнергии, непрерывные технологические процессы и пр.The invention relates to control systems for industrial automation based on programmable controllers and can be used for automated control of complex technological processes in various fields, where failures and failures in the control system lead to accidents and significant material losses. These include, for example, technological processes for the extraction, transportation and processing of raw materials in the oil and gas industry, power distribution systems, continuous technological processes, etc.

В таких областях для повышения надежности и отказоустойчивости систем управления применяют резервирование, которое является практически единственным и широко используемым методом кардинального повышения надежности систем автоматизации. Оно позволяет создавать ответственные системы, в которых даже короткий простой ведет к большим финансовым потерям.In such areas, to increase the reliability and fault tolerance of control systems, redundancy is used, which is practically the only and widely used method of dramatically increasing the reliability of automation systems. It allows you to create responsible systems in which even a short downtime leads to large financial losses.

Известна система управления газоперекачивающим агрегатом по полезной модели №RU 29593 от 30.12.2002 г. Эта система состоит из пульта управления, микропроцессорных контроллеров, модулей ввода-вывода, блоков исполнительных реле. В ней содержатся также резервированные последовательные каналы связи, резервированные модули ввода-вывода, микропроцессорные контроллеры и аналого-цифровые преобразователи, при этом каждый из компонентов системы управления подключен к двум независимым источникам питания.The known control system of the gas pumping unit according to the utility model No. RU 29593 dated 12/30/2002, This system consists of a control panel, microprocessor controllers, input-output modules, blocks of executive relays. It also contains redundant serial communications, redundant I / O modules, microprocessor controllers, and analog-to-digital converters, with each of the control system components connected to two independent power supplies.

К недостаткам известной системы управления можно отнести сложность и недостаточную надежность.The disadvantages of the known control system include complexity and lack of reliability.

Известна также резервированная система управления для промышленной автоматизации на базе программируемых контроллеров S7-400H фирмы SIEMENS (каталог «Компоненты для комплексной автоматизации продукции» фирмы SIEMENS, Siemens ST70, 2010, Web-сайт www.siemens-pro.ru/components/s7-400.htm), принятая за прототип.Also known is a redundant control system for industrial automation based on programmable controllers S7-400H from SIEMENS (catalog "Components for integrated automation of products" from SIEMENS, Siemens ST70, 2010, Web site www.siemens-pro.ru/components/s7-400 .htm), taken as a prototype.

Известная система управления содержит устройство верхнего уровня, резервируемые компоненты, линии связи между ними и источники питания, при этом устройство верхнего уровня подключено к резервируемым компонентам.The known control system contains a top-level device, redundant components, communication lines between them and power supplies, while the top-level device is connected to the redundant components.

К недостаткам известной системы следует отнести значительные размеры, стоимость и определенную «негибкость» всей системы в целом, а также недостаточно высокая надежность системы.The disadvantages of the known system include considerable size, cost and a certain "inflexibility" of the entire system as a whole, as well as insufficiently high reliability of the system.

Кроме того, в известной системе имеет место дополнительная информационная нагрузка на программируемые контроллеры из-за отсутствия «горячего» резервирования на уровне интерфейсных модулей и модулей ввода/вывода, дополнительная задержка переключения на резерв при отказах сетевого оборудования шины Ethernet.In addition, in the known system, there is an additional information load on programmable controllers due to the absence of "hot" redundancy at the level of interface modules and input / output modules, an additional delay in switching to the reserve in case of failures of the Ethernet bus network equipment.

Указанные недостатки являются следствием принятой в известной системе методологии резервирования на уровне контроллеров, т.е. достаточно громоздкой в физическом и системном смыслах конфигурации.These disadvantages are a consequence of the redundancy methodology adopted in the known system at the controller level, i.e. quite cumbersome in the physical and systemic sense of the configuration.

Положительный эффект от применения предложенной системы заключается в снижении размеров и стоимости, а также в гибкости возможного построения системы в зависимости от конкретизации решаемой задачи и повышении надежности (отказоустойчивости).The positive effect of using the proposed system lies in reducing the size and cost, as well as in the flexibility of the possible construction of the system, depending on the specification of the problem being solved and in increasing the reliability (fault tolerance).

Достигаемый положительный эффект обусловлен тем, что, в отличие от известной системы, в предлагаемой системе управления резервирование компонентов осуществляется на уровне функциональных модулей (а не контроллеров): процессорных модулей и модулей ввода-вывода. Такое выполнение системы управления позволяет оптимизировать ее состав и, соответственно, стоимость в зависимости от конкретных условий.The achieved positive effect is due to the fact that, in contrast to the known system, in the proposed control system, redundancy of components is carried out at the level of functional modules (not controllers): processor modules and input-output modules. This implementation of the control system allows you to optimize its composition and, accordingly, the cost, depending on specific conditions.

Применение в качестве одного из резервных источников питания аккумуляторной батареи позволяет повысить надежность (отказоустойчивость) предлагаемой системы управления.The use of a storage battery as one of the backup power sources allows increasing the reliability (fault tolerance) of the proposed control system.

Указанные положительные эффекты от применения предложенной резервированной системы управления для промышленной автоматизации на основе программируемых контроллеров достигается тем, что в качестве резервируемых компонентов использованы процессорные модули и модули ввода-вывода, в качестве резервированных линий связи между ними применены две независимые CAN шины передачи данных, а в качестве одного из резервных источников питания применена аккумуляторная батарея, при этом выходы источников питания подведены к цепям питания резервируемых компонентов через диодную развязку.The indicated positive effects from the use of the proposed redundant control system for industrial automation based on programmable controllers are achieved by the fact that processor modules and input-output modules are used as redundant components, two independent CAN data transmission buses are used as redundant communication lines between them, and A rechargeable battery is used as one of the backup power supplies, while the outputs of the power supplies are connected to the power circuits of the redundant components through diode decoupling.

Техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является отказоустойчивость системы управления для промышленной автоматизации. Достигается указанный результат с применением резервированной системы управления на основе программируемых контроллеров, содержащей устройство верхнего уровня, резервируемые компоненты, линии связи между ними и источники питания, при этом устройство верхнего уровня подключено к резервируемым компонентам, отличающейся тем, что в качестве резервируемых компонентов использованы процессорные модули и модули ввода-вывода, в качестве резервированных линий связи между ними применены две независимые CAN шины передачи данных, а в качестве одного из резервных источников питания применена аккумуляторная батарея, при этом выходы источников питания подведены к цепям питания резервируемых компонентов через диодную развязку.The technical result from the use of the proposed invention is the fault tolerance of the control system for industrial automation. This result is achieved using a redundant control system based on programmable controllers, containing a top-level device, redundant components, communication lines between them and power supplies, while the top-level device is connected to redundant components, characterized in that processor modules are used as redundant components and input-output modules, as redundant communication lines between them, two independent CAN data buses are used, and a battery is used as one of the backup power sources, while the outputs of the power supplies are connected to the power supply circuits of the redundant components through diode decoupling.

Предложенное техническое решение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 показана блок-схема резервированной системы управления для промышленной автоматизации на основе программируемых контроллеров, на фиг. 2 - отображена схема реализации резервированной цепи питания с использованием диодной развязки, фиг. 3 - фото одного из вариантов реализации предложенной системы.The proposed technical solution is illustrated by graphic materials, where in Fig. 1 shows a block diagram of a redundant control system for industrial automation based on programmable controllers, FIG. 2 shows a diagram of the implementation of a redundant power supply circuit using diode decoupling, FIG. 3 is a photo of one of the variants of the proposed system implementation.

Резервированная система управления для промышленной автоматизации на основе программируемых контроллеров содержит устройство верхнего уровня 1, в качестве которого используется автоматизированное рабочее место оператора системы управления.A redundant control system for industrial automation based on programmable controllers contains a top-level device 1, which is used as an automated workstation for the operator of the control system.

Контроллерная часть системы управления размещена в крейте 2 и состоит из основного процессорного модуля 3, резервного процессорного модуля 4, модулей ввода-вывода 5 и двух независимых CAN-шин 6, 7 передачи данных, связывающих указанные компоненты системы управления.The controller part of the control system is located in the crate 2 and consists of the main processor module 3, the backup processor module 4, I / O modules 5 and two independent CAN buses 6, 7 for data transmission connecting the specified components of the control system.

Первый порт Ethernet 1 каждого из процессорных модулей 3 и 4 используется для подключения и связи с устройством верхнего уровня 1. Второй порт Ethernet2 процессорных модулей 3 и 4 используется для синхронизации сигналов и состояний при резервировании процессорного модуля. Обмен данными каждого процессорного модуля с модулями ввода-вывода осуществляется одновременно по двум CAN шинам 6 и 7.The first Ethernet port 1 of each of processor modules 3 and 4 is used to connect and communicate with the upper-level device 1. The second Ethernet port 2 of processor modules 3 and 4 is used to synchronize signals and states when the processor module is redundant. Data exchange of each processor module with I / O modules is carried out simultaneously via two CAN buses 6 and 7.

По схемной реализации и программному обеспечению процессорные модули 3 и 4 идентичны.In terms of circuit implementation and software, processor modules 3 and 4 are identical.

При необходимости, предлагаемая резервированная система управления для промышленной автоматизации может быть расширена путем подключения дополнительного крейта 9 с модулями ввода-вывода 8, пристыковываемого к основному крейту и обеспечивающем связь с ним по CAN шинам 6 и 7.If necessary, the proposed redundant control system for industrial automation can be expanded by connecting an additional crate 9 with input-output modules 8, docked to the main crate and providing communication with it via CAN buses 6 and 7.

Электрическое питание всех компонентов и модулей системы управления осуществляется от группы источников питания, в качестве которых могут быть использованы, например, следующие (см. фиг. 2):All components and modules of the control system are powered from a group of power sources, which can be used, for example, the following (see Fig. 2):

- основной источник питания 10, выполненный по схеме преобразователя напряжения электрической сети 220 В, 50 Гц в напряжение 24 В постоянного тока;- the main power source 10, made according to the scheme of the voltage converter of the electrical network 220 V, 50 Hz to voltage 24 V DC;

- первый резервный источник питания 11, выполненный аналогичным образом;- the first backup power supply 11, made in the same way;

- второй резервный источник питания 12, выполненный в виде аккумуляторной батареи напряжением 24 В.- the second backup power source 12, made in the form of a storage battery with a voltage of 24 V.

Источники питания 10, 11, 12 подключены к компонентам системы управления через диодную развязку из полупроводниковых диодов 13, 14 и 15, обеспечивающих защиту источников питания от перекрестного замыкания.The power supplies 10, 11, 12 are connected to the components of the control system through a diode decoupling of semiconductor diodes 13, 14 and 15, which provide protection of the power supplies against cross-circuit.

Работа предлагаемой резервированной системы управления для промышленной автоматизации на основе программируемых контроллеров происходит следующим образом.The proposed redundant control system for industrial automation based on programmable controllers operates as follows.

При включении питания процессорный модуль определяет свою роль (основной или резервный), на основании позиции в корзине, в которой он установлен. Основной процессорный модуль - это процессорный модуль, установленный в первый слот корзины, резервный процессорный модуль - процессорный модуль, установленный во второй слот корзины.At power-up, the processor module determines its role (primary or backup) based on the position in the rack in which it is installed. The main processor module is a processor module installed in the first slot of the cradle, the backup processor module is a processor module installed in the second slot of the cradle.

Исходя из своей роли (основной или резервный), процессорный модуль выбирает алгоритм работы резервирования.Based on its role (primary or backup), the processor module chooses the backup operation algorithm.

Алгоритм определения активности основного процессорного модуля 3 состоит в следующем:The algorithm for determining the activity of the main processor module 3 is as follows:

- определяется доступность любого модуля ввода-вывода 5 или 8 по каждому из CAN интерфейсов (CAN шинам 6 и 7). Если по каждому из интерфейсов доступен хотя бы один модуль ввода-вывода, то данный CAN интерфейс считается исправным;- the availability of any I / O module 5 or 8 is determined for each of the CAN interfaces (CAN buses 6 and 7). If at least one I / O module is available for each of the interfaces, then this CAN interface is considered operational;

- если оба CAN интерфейса оказываются неисправными, то основной процессорный модуль 3 переводит себя в пассивное состояние, иначе находится в активном состоянии;- if both CAN interfaces are faulty, then the main processor module 3 transfers itself to a passive state, otherwise it is in an active state;

- посылает служебные heartbeat пакеты сигналов по обоим CAN интерфейсам для сигнализации резервному процессорному модулю 4 о своей исправности и активности. В случае необходимости переключения на резервный процессорный модуль 4 посылка служебных heartbeat пакетов должна быть остановлена.- sends service heartbeat signal packets via both CAN interfaces to signal the backup processor module 4 about its health and activity. If it is necessary to switch to the backup processor module 4, the sending of service heartbeat packets must be stopped.

Алгоритм определения активности резервного процессорного модуля 4 заключается в следующем:The algorithm for determining the activity of the backup processor module 4 is as follows:

- определяется доступность любого модуля ввода-вывода по каждому из CAN интерфейсов. Если по каждому из интерфейсов доступен хотя бы один модуль ввода-вывода, то данный CAN интерфейс считается исправным;- the availability of any I / O module for each of the CAN interfaces is determined. If at least one I / O module is available for each of the interfaces, then this CAN interface is considered operational;

- если оба CAN интерфейса считаются исправными, то процессорный модуль 4 проверяет наличие служебных heartbeat пакетов от основного процессорный модуля;- if both CAN interfaces are considered serviceable, then the processor module 4 checks for the presence of service heartbeat packets from the main processor module;

- если ни по одному из CAN интерфейсов не приходят служебные heartbeat пакеты, свидетельствующие об исправности основного процессорного модуля 3, то резервный процессорный модуль 4 переводит себя в активное состояние, иначе в пассивное.- if service heartbeat packets are not received via any of the CAN interfaces, indicating the health of the main processor module 3, then the backup processor module 4 switches itself into an active state, otherwise into a passive one.

Таким образом, каждый из процессорных модулей в процессе функционирования выполняет следующие операции:Thus, each of the processor modules in the process of functioning performs the following operations:

- при включении питания определяет свою роль в резервированной системе управления (основной или резервный);- when the power is turned on, it determines its role in the redundant control system (main or standby);

- постоянно определяет свой статус (активный или пассивный);- constantly determines its status (active or passive);

- в активном состоянии считывает информацию с входных модулей ввода-вывода, обрабатывает полученную информацию в соответствии с заложенным алгоритмом, выдает управляющие сигналы в сеть и на пассивный процессорный модуль, записывает значения сигналов в выходные модули ввода-вывода, вырабатывает служебные heartbeat пакеты;- in the active state, it reads information from the input I / O modules, processes the received information in accordance with the laid down algorithm, issues control signals to the network and to the passive processor module, writes the signal values to the output I / O modules, generates service heartbeat packets;

- в пассивном состоянии считывает информацию с входных модулей ввода-вывода, обрабатывает полученную информацию в соответствии с заложенным алгоритмом, принимает служебные сигналы от активного процессорного модуля, но при этом не выдает управляющие сигналы в сеть и не записывает значения сигналов в выходные модули ввода-вывода.- in the passive state, it reads information from the input I / O modules, processes the received information in accordance with the laid down algorithm, receives service signals from the active processor module, but does not issue control signals to the network and does not write the signal values to the output I / O modules ...

То есть оба процессорных модуля (основной 3 и резервный 4) работают с одной и той же программой пользователя, с одними и те ми же блоками данных, с одним и тем же содержимым области отображения процесса, с одними и те ми же внутренними данными (битами памяти, таймерами, счетчиками и т.д.).That is, both processor modules (main 3 and backup 4) operate with the same user program, with the same data blocks, with the same contents of the process display area, with the same internal data (bits memory, timers, counters, etc.).

Безударное переключение процессорных модулей обеспечивается при их синхронной работе. Функции синхронизации выполняются автоматически операционной системой и не требуют программирования со стороны пользователя.Bumpless switching of processor modules is ensured when they work synchronously. Synchronization functions are performed automatically by the operating system and do not require user programming.

В алгоритм работы предложенной системы управления заложен также набор функций самодиагностики. О любой выявленной проблеме формируется отчет, который направляется в устройство верхнего уровня 1. Диагностика выполняется для состояний CAN шин передачи данных, состояний центральных процессоров, состояний микропроцессоров и специализированных микросхем.The algorithm of the proposed control system also includes a set of self-diagnostic functions. A report is generated about any detected problem and sent to the upper level device 1. Diagnostics are performed for CAN data bus states, central processor states, microprocessor states and specialized microcircuits.

Во время перезагрузки контроллера функции самодиагностики выполняются в полном объеме. В ходе выполнения программы для снижения нагрузки на центральный процессор в каждом цикле выполняется лишь часть функций самодиагностики. Полный комплекс функций самодиагностики выполняется за несколько циклов выполнения программы.When the controller is rebooted, the self-diagnostic functions are performed in full. During program execution, to reduce the load on the central processor, only a part of the self-diagnostic functions are performed in each cycle. The full range of self-diagnostic functions is performed in several cycles of program execution.

В предложенной системе управления также резервированы линии связи (две независимые CAN шины передачи данных) и модули ввода-вывода 5 и 8.The proposed control system also has redundant communication lines (two independent CAN data buses) and I / O modules 5 and 8.

Исправность линий связи контролируется известными методами, например, по наличию сигналов от модулей ввода-вывода.The serviceability of communication lines is monitored by known methods, for example, by the presence of signals from input-output modules.

Для контроля исправности модулей ввода-вывода могут быть использованы следующие величины и события:The following values and events can be used to monitor the health of I / O modules:

- среднеквадратическое значение напряжения или тока шума;- root-mean-square value of noise voltage or current;

- напряжение смещения нуля;- zero bias voltage;

- температура внутри корпуса модуля;- temperature inside the module case;

- погрешность (оценивается с помощью встроенного источника опорного напряжения);- error (estimated using the built-in reference voltage source);

- ошибка контрольной суммы;- checksum error;

- ошибка в ответе на команду и пр.- an error in the response to the command, etc.

В предложенной системе управления резервированы также источники питания 10, 11 и 12 (см. фиг. 2). Причем подключение компонентов системы управления к источникам питания осуществляется через диодную развязку на полупроводниковых диодах 13, 14 и 15. Диодная развязка препятствует перекрестному замыканию источников питания 10, 11 и 12, а при неисправности одного из них электропитание компонентов системы управления автоматически перераспределяется между исправными источниками. В случае одновременно возникшей неисправности обоих источников 10 и 11 (например, при масштабной аварии электросетей) электропитание осуществляет аккумуляторная батарея 12 в пределах своей электрической емкости.In the proposed control system, power supplies 10, 11 and 12 are also redundant (see Fig. 2). Moreover, the connection of the control system components to power sources is carried out through diode decoupling on semiconductor diodes 13, 14 and 15. Diode decoupling prevents cross-circuit of power supplies 10, 11 and 12, and if one of them fails, the power supply of the control system components is automatically redistributed between serviceable sources. In the event of a simultaneous malfunction of both sources 10 and 11 (for example, in the event of a large-scale power failure), the battery 12 supplies power within the limits of its electrical capacity.

Таким образом, предложенная резервированная система управления для промышленной автоматизации на основе программируемых контроллеров функционирует по принципу «горячего» резервирования, когда резервные компоненты подключены, загружены, получают и обрабатывают текущую информацию наравне с основными компонентами и находятся в постоянной готовности к переходу в активный режим. При такой конфигурации системы управления время переключения с любого неисправного модуля на исправный резервный составляет от единиц миллисекунд до долей секунды, что позволяет говорить о безударном переключении на резервные компоненты.Thus, the proposed redundant control system for industrial automation based on programmable controllers operates on the principle of "hot" redundancy, when redundant components are connected, loaded, receive and process current information along with the main components and are in constant readiness to switch to active mode. With such a configuration of the control system, the time for switching from any faulty module to a working backup is from a few milliseconds to fractions of a second, which allows us to speak of a bumpless switch to backup components.

Информация о функционировании и статусе процессорных модулей 3 и 4, а также модулей ввода-вывода 5 и 8, через первые порты Ethernetl поступает в устройство верхнего уровня 1. В случае обнаружения неисправности благодаря описанному выше конструктивному выполнению и описанному алгоритму работы происходит автоматическое безударное подключение резервных компонентов взамен неисправных с немедленным уведомлением об этом устройства верхнего уровня 1. Оператор автоматизированного рабочего места, получив такое уведомление, должен сразу принять необходимые меры по восстановлению утраченного в результате неисправности запаса надежности системы управления (физическая замена неисправного компонента на исправный).Information about the functioning and status of processor modules 3 and 4, as well as I / O modules 5 and 8, through the first Ethernet ports enters the upper-level device 1. In the event of a malfunction, thanks to the design described above and the described operation algorithm, the redundant components instead of faulty ones with immediate notification of the upper-level device 1. The operator of a workstation, having received such a notification, must immediately take the necessary measures to restore the control system reliability margin lost as a result of a fault (physical replacement of a faulty component with a good one).

Предлагаемая резервированная система управления для промышленной автоматизации на основе программируемых контроллеров отличается небольшими размерами и удобством применения (фиг. 3), собрана на отечественной элементной базе и может быть использована для управления сложными технологическими процессами в различных отраслях промышленности.The proposed redundant control system for industrial automation based on programmable controllers is small and easy to use (Fig. 3), assembled on a domestic element base and can be used to control complex technological processes in various industries.

Claims (1)

Резервированная система управления для промышленной автоматизации на основе программируемых контроллеров, содержащая устройство верхнего уровня, резервируемые компоненты, линии связи между ними и резервированные источники питания, при этом устройство верхнего уровня подключено к резервируемым компонентам, отличающаяся тем, что в качестве резервируемых компонентов использованы процессорные модули и модули ввода-вывода, резервированные линии связи между ними выполнены в виде двух независимых CAN шин передачи данных, а выходы резервированных источников питания подведены к цепям питания резервируемых компонентов через диодную развязку.Redundant control system for industrial automation based on programmable controllers, containing a top-level device, redundant components, communication lines between them and redundant power supplies, while the top-level device is connected to redundant components, characterized in that processor modules are used as redundant components and I / O modules, redundant communication lines between them are made in the form of two independent CAN data transmission buses, and the outputs of redundant power supplies are connected to the power supply circuits of the redundant components through diode decoupling.
RU2020111782A 2019-12-10 2019-12-10 Redundant control system based on programmable controllers RU2745946C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020111782A RU2745946C1 (en) 2019-12-10 2019-12-10 Redundant control system based on programmable controllers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020111782A RU2745946C1 (en) 2019-12-10 2019-12-10 Redundant control system based on programmable controllers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2745946C1 true RU2745946C1 (en) 2021-04-05

Family

ID=75353528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020111782A RU2745946C1 (en) 2019-12-10 2019-12-10 Redundant control system based on programmable controllers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2745946C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040153700A1 (en) * 2003-01-02 2004-08-05 Nixon Mark J. Redundant application stations for process control systems
US7120820B2 (en) * 2000-06-27 2006-10-10 Siemens Aktiengesellschaft Redundant control system and control computer and peripheral unit for a control system of this type
CN103149907B (en) * 2013-02-26 2015-02-11 哈尔滨工业大学 Hot-redundancy CAN (Controller Area Network)-bus high-fault-tolerance control terminal and method based on dual DSPs (Digital Signal Processors)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7120820B2 (en) * 2000-06-27 2006-10-10 Siemens Aktiengesellschaft Redundant control system and control computer and peripheral unit for a control system of this type
US20040153700A1 (en) * 2003-01-02 2004-08-05 Nixon Mark J. Redundant application stations for process control systems
CN103149907B (en) * 2013-02-26 2015-02-11 哈尔滨工业大学 Hot-redundancy CAN (Controller Area Network)-bus high-fault-tolerance control terminal and method based on dual DSPs (Digital Signal Processors)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MITSUBISHI ELECTRIC: " Применение контроллеров System Q производства Mitsubishi Electric для автоматизации технологических процессов в нефтегазовой отрасли ", журнал "Современные технологии автоматизации", 2/2008, [найдено: 10.11.2020]. Найдено в: "http://www.plccenter.cn/file/20060303018.pdf". *
SIEMENS. SIMATIC: "Automation System S7-400H. Fault-tolerant Systems", 2003. [найдено: 10.11.2020]. Найдено в: http://www.plccenter.cn/file/20060303018.pdf. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3377623A (en) Process backup system
US6853292B1 (en) Security control system, method for the operation thereof
EP3416014B1 (en) Process data synchronization between redundant process controllers
US7269465B2 (en) Control system for controlling safety-critical processes
US11022962B2 (en) High availability industrial automation system having primary and secondary industrial automation controllers and method of communicating information over the same
US11487265B2 (en) Systems and methods for simultaneous control of safety-critical and non-safety-critical processes in automation systems using master-minion functionality
JP2683970B2 (en) How to check the operating capability of relay devices
US20100204806A1 (en) Automation System Having A Programmable Matrix Module
KR101431301B1 (en) Safety extention base and its control method
US10386832B2 (en) Redundant control system for an actuator and method for redundant control thereof
RU2745946C1 (en) Redundant control system based on programmable controllers
CN110247809B (en) Communication control method of double-ring network control system
US9003067B2 (en) Network and method for operating the network
JPH11184507A (en) Controller system
RU2740683C1 (en) Method of redistributing functions between automation devices in case of faults in an automated system
CN114509981A (en) Controller hardware redundancy control method and system
US10991235B2 (en) Fire-prevention control unit
CN113485237A (en) PLC redundancy control system and method based on bus monitoring
JP7349416B2 (en) distributed control system
JP2000353105A (en) Programmable controller and switching signal generating device
KR101122796B1 (en) Plc system
CN215642355U (en) PLC redundancy control system based on bus monitoring
KR20140008854A (en) Dual control apparatus having self diagnosis function based on field programmable gate array and dual change method
JP5537354B2 (en) Programmable logic controller
WO2023170800A1 (en) Programmable logic controller, cpu unit, control method, and program