基于力控组态环境双机容错控制系统的实现new

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1、《工业控制计算机》!""#年$%卷第%期$R基于力控组态环境双机容错控制系统的实现张计科王生铁内蒙古工业大学信息工程学院（"$""*+*+?@.+A*?BCDE*.+0.AE/DCF/*EGEGF-BHIFJADBIEKE.IFCD+E=.-FLEGFHDHFC-F0*?+0D+-*=HIF=F+E0EGF5.C@F9.+,EC.IM0@.+A*?BCDE*.+0.AE/DCFK>D0F--BHIFJADBIEKE.IFCD+E0N0EF=>N=FD+0.AGD+-/DC

2、FCF-B+-D+@NA.CADBIEKE.IFCD+EL0.AE,/DCFM0CFI*D>*I*EN-F0*?+L*+EF?CDE*.+.A8*0BDI9::D+-5.C@F9.+EC.ID+-=BIE*KIFOFIADBIE-*D?+.0*0;PF0ECF0BIE0G./0EGDEEGF0N0EF==F+E*.+F-D>.OF*0@.CCF@ED+-HCD@E*@DI;*+,-.’/%：QFI*D>*I*ENL-BHIFJADBIEKE.IFCD+E0N0EF=L@.+A*?BCDE*.+6.AE

3、/DCFL*+EF?CDE*OF=D+D?F=F+ED+-@.+EC.I摘要本文将双机容错模式与组态软件相结合，通过硬件冗余容错、软件组态可靠设计、89与力控相嵌、多级故障诊断，设计实现基于力控组态环境的双机容错系统。实验验证了该系统的可行性和正确性。该系统具有低成本、高可靠性、管控一体化、易扩展的特点，有较高的实用价值。关键词：可靠性，双机容错系统，组态软件，管控一体化组态软件由于具有友好的人机界面、先进的实时数据库及被控对象的实时控制，而备用机的控制作用被屏蔽掉，保证了计管理系统、丰富强大的功能、

4、快速便捷的应用设计和灵活方便的算机的控制作用稳定地输出。如果主用机故障，再夺权切换，如扩展而在工业上得到了广泛应用，大大缩短了开发周期，突出了此周而复始，从而有效地提高了控制系统的可靠性。系统集成和通用性。着眼于低成本高可靠性、管控一体化的计算机控制系统的研究，在对各种冗余模式的可靠性静态指标、实现复杂度及经济性综合分析比较之后，硬件结构选用可用度较高的双机容错模式的热备份结构&$，’(，软件选用性价比较高的力控组态软件，将组态软件和双机容错模式结合起来，构成基于组态环境双机容错系统，不仅可以提高系统

5、可靠性，还可以增强系统的管控一体化功能。!双机容错系统硬件结构双机容错系统的硬件结构如图$所示，主要包括计算机、切换控制逻辑和被控对象三个组成部分。系统基于模块化、标准化设计思想，具有简单、可靠、可维的特点。切换控制逻辑是一个独立单元，采用常规的模拟数字混合电路加以实现，接口采用标准模板，用于检测计算机工作状态、实现输入信号的调理、输出信号的切换、变换及驱动、初始随机状态屏蔽；计算机内插有多功能输入输出接口卡，实现数据采集、报表打印、实时控制、切换控制、界面控制、故障诊断等功能；两台计算机之间的信息交

6、互通过切换控制逻辑、多功能输入输出接口卡及以太网通信接口实现&’(。双机容错系统的工作过程为：当系统启动时，两机)*+,12：模拟量输入；13：模拟量输出；42：开关量输入；43：开关量输出-./0自检成功后，实时输出本机状态信号并检测对方机状态信图$双机容错系统硬件结构框图号，首先自检无误并标示本机状态的计算机成为主用机，另一台"双机容错系统软件实现计算机自动成为备用机，两机开始各自的功能执行。被控对象的双机容错系统是一个完全对称的体系结构，两台计算机结模拟量和开关量经切换控制逻辑进行信号调理后，无

7、需切换直构完全相同，执行同样的任务。每个计算机都实现包括容错控接接入两机的多功能数据采集卡上，进行数据采集，两机执行相制、实时控制、画面显示、报表打印、数据管理、故障诊断等功能。应的数据处理、保存、备份、传送、维护等数据管理和图形显示、每台计算机的功能框图如图!所示。依据双机容错系统的硬件趋势输出、报表打印、报警记录等功能，根据系统设计的控制策结构和功能描述，本着“实时可靠、界面友好、配置灵活、简单通略计算及输出相应的控制作用。与此同时，两机实时自检、互检，用”的原则，基于力控组态环境利用523664

8、7开发多功能板诊断故障，根据自己所处的状态、信息交互及故障诊断结果，发卡的驱动程序，实现组态环境和板卡之间的接口，将力控组态软出实时切换命令，故障的主用机让权成为备用机，离线维修，修件和89::有机结合，互为补充，设计实现双机容错系统的容错好后再投入系统备用；无故障的备用机夺权成为主用机，同时切控制、实时控制、画面显示、趋势输出、数据管理、报表打印、故障换控制逻辑通过其中的转换控制电路将主用机的控制作用可靠诊断等功能。地切换并作用到被控对象上去，接替原主