本發(fā)明涉及自動化控制，具體地涉及一種雙冗余雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)型plc組網(wǎng)方法、一種雙冗余雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)型plc組網(wǎng)系統(tǒng)、一種機器可讀存儲介質(zhì)及一種電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、可編程邏輯控制器（plc）是種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。plc在工業(yè)控制自動化領(lǐng)域有著及其重要的作用，特別是在控制工藝流程比較復(fù)雜、被控對象種類數(shù)量較多的過程控制系統(tǒng)中，以通用plc為核心搭建控制系統(tǒng)比專用控制器方式具有更強的靈活性、適用性和擴展性。plc作為控制系統(tǒng)的核心控制單元，其可靠性直接關(guān)系到整個控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

2、目前普通控制技術(shù)，plc系統(tǒng)使用單cpu，所有控制程序存儲于其中。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者程序執(zhí)行錯誤，整個設(shè)備會出現(xiàn)誤動作或立刻停止，造成后果可能會非常嚴(yán)重，自動化程度的安全性和可靠性是所有設(shè)備廠家都追求的新技術(shù)。且目前在工業(yè)自動化領(lǐng)域，由于單控制器與被控設(shè)備組成的單一鏈路具有結(jié)構(gòu)簡單，成本較低的優(yōu)點，使其得到了廣泛的應(yīng)用，但隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，對控制系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性要求越來越高，單鏈路控制系統(tǒng)已無法滿足要求。因此，如何充分保障在plc組成的系統(tǒng)能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境下的運行可靠性和穩(wěn)定性是目前亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施方式的目的是提供一種雙冗余雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)型plc組網(wǎng)方法及系統(tǒng)，以至少解決上述的如何充分保障在plc組成的系統(tǒng)能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境下的運行可靠性和穩(wěn)定性的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種雙冗余雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)型plc組網(wǎng)方法，plc包含兩個cpu，第一cpu和第二cpu的功能至少部分一致，該方法包括：

3、將兩個cpu作為冗余雙方，建立冗余雙方的通信連接，并進行同步冗余配置，根據(jù)冗余雙方的冗余配置信息，確定冗余雙方中的冗余主機和冗余備機；其中，冗余備機對冗余主機的正常控制邏輯運行過程數(shù)據(jù)進行備份；

4、基于雙環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)則，建立冗余雙方與多個遠(yuǎn)程io的通信連接，以形成冗余雙方與多個遠(yuǎn)程io之間的雙環(huán)網(wǎng)鏈路；其中，雙環(huán)網(wǎng)鏈路包含相互獨立且互為備份的兩個環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路，環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路中的各cpu和各遠(yuǎn)程io均為通訊節(jié)點，每個環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路為各通訊節(jié)點通過通信連接的鏈路依次連接，形成的閉合環(huán)形；

5、實時檢測處于通信過程中的冗余主機和雙環(huán)網(wǎng)鏈路的通信狀態(tài)，在冗余主機和/或雙環(huán)網(wǎng)鏈路中的任一環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路出現(xiàn)通信故障時，進行對應(yīng)的cpu切換和環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路切換。

6、可選的，上述雙環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)則包括：

7、確定冗余雙方與多個遠(yuǎn)程io之間的數(shù)據(jù)通訊方向；

8、根據(jù)數(shù)據(jù)通訊方向，分別使用兩套環(huán)網(wǎng)交換機對各通訊節(jié)點依次連接，以組成兩個環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路。

9、可選的，在實時檢測處于通信過程中的冗余主機和雙環(huán)網(wǎng)鏈路的通信狀態(tài)之前，該方法還包括：

10、將冗余主機以主機工作模式運行，將冗余備機以備機工作模式運行，進行初始化，得到初始狀態(tài)；

11、基于初始狀態(tài)和雙環(huán)網(wǎng)鏈路，按照冗余雙方與多個遠(yuǎn)程io之間的數(shù)據(jù)通訊方向，進行冗余雙方與多個遠(yuǎn)程io之間的通信交互；

12、其中，處于主機工作模式的冗余主機按照雙環(huán)網(wǎng)鏈路中通訊節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通訊方向進行正?？刂七壿嬤\行，并按照預(yù)設(shè)周期，將正常控制邏輯運行結(jié)果同步至處于備機工作模式的冗余備機，處于備機工作模式的冗余備機將正?？刂七壿嬤\行結(jié)果進行保存。

13、可選的，實時檢測處于通信過程中的冗余主機的通信狀態(tài)，包括：

14、將由冗余備機發(fā)出的檢測指令發(fā)送至冗余主機，并將冗余主機反饋的檢測信號發(fā)送至冗余備機，以使冗余備機根據(jù)冗余主機反饋的檢測信號，對冗余主機的通信狀態(tài)進行監(jiān)視；

15、當(dāng)冗余主機出現(xiàn)通信故障時，將冗余備機切換為冗余主機，以使冗余備機進入主機工作模式。

16、可選的，上述確定冗余雙方中的冗余主機和冗余備機，包括：

17、在進行同步冗余配置的過程中，將冗余雙方中的各cpu的冗余配置信息分別發(fā)送至冗余雙方中的另一個cpu，以使各cpu根據(jù)冗余雙方的冗余配置信息，確定冗余雙方的主備關(guān)系；其中，冗余配置信息表征了對應(yīng)cpu的cpu模式選項，將cpu模式選項為第一模式選項的cpu作為冗余主機，將cpu模式選項為第二模式選項的cpu作為冗余備機；

18、對比分別由兩個cpu確定的冗余雙方的主備關(guān)系，基于對比結(jié)果，確定冗余雙方中的冗余主機和冗余備機；其中，若由兩個cpu確定的冗余雙方的主備關(guān)系不一致，則再次將冗余雙方中的各cpu的冗余配置信息分別發(fā)送至冗余雙方中的另一個cpu，以更新各cpu中冗余雙方的冗余配置信息，直至由兩個cpu確定的冗余雙方的主備關(guān)系一致或者冗余配置信息的更新次數(shù)達到預(yù)設(shè)更新次數(shù)，當(dāng)冗余配置信息的更新次數(shù)達到預(yù)設(shè)更新次數(shù)時，結(jié)束plc運行。

19、本發(fā)明第二方面提供一種雙冗余雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)型plc組網(wǎng)系統(tǒng)，plc包含兩個cpu，第一cpu和第二cpu的功能至少部分一致，該系統(tǒng)包括：

20、冗余配置模塊，用于將兩個cpu作為冗余雙方，建立冗余雙方的通信連接，并進行同步冗余配置，根據(jù)冗余雙方的冗余配置信息，確定冗余雙方中的冗余主機和冗余備機；其中，冗余備機對冗余主機的正?？刂七壿嬤\行過程數(shù)據(jù)進行備份；

21、雙環(huán)網(wǎng)鏈路建立模塊，用于基于雙環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)則，建立冗余雙方與多個遠(yuǎn)程io的通信連接，以形成冗余雙方與多個遠(yuǎn)程io之間的雙環(huán)網(wǎng)鏈路；其中，雙環(huán)網(wǎng)鏈路包含相互獨立且互為備份的兩個環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路，環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路中的各cpu和各遠(yuǎn)程io均為通訊節(jié)點，每個環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路為各通訊節(jié)點通過通信連接的鏈路依次連接，形成的閉合環(huán)形；

22、通信狀態(tài)檢測模塊，用于實時檢測處于通信過程中的冗余主機和雙環(huán)網(wǎng)鏈路的通信狀態(tài)，在冗余主機和/或雙環(huán)網(wǎng)鏈路中的任一環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路出現(xiàn)通信故障時，進行對應(yīng)的cpu切換和環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路切換。

23、可選的，該雙冗余雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)型plc組網(wǎng)系統(tǒng)還包括副環(huán)網(wǎng)交換機和主環(huán)網(wǎng)交換機，副環(huán)網(wǎng)交換機和主環(huán)網(wǎng)交換機分別與各通訊節(jié)點連接，各通訊節(jié)點連接有冗余電源。

24、可選的，上述cpu與各遠(yuǎn)程io之間通過以太網(wǎng)方式進行數(shù)據(jù)交互，各cpu還集成有用于與外部設(shè)備進行通訊交互的雙rs485接口和雙can接口。

25、在本發(fā)明第三方面提供一種機器可讀存儲介質(zhì)，該機器可讀存儲介質(zhì)上存儲有指令，該指令在被處理器執(zhí)行時使得上述處理器被配置成執(zhí)行上述的雙冗余雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)型plc組網(wǎng)方法。

26、在本發(fā)明第四方面提供一種電子設(shè)備，電子設(shè)備包括存儲器、處理器以及存儲在上述存儲器中并可在上述處理器上運行的計算機程序，上述處理器執(zhí)行上述計算機程序時實現(xiàn)上述的雙冗余雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)型plc組網(wǎng)方法。

27、通過上述技術(shù)方案，提供一種雙冗余雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)型plc組網(wǎng)方法及系統(tǒng)通過建立plc包含的兩個cpu的通信連接，并進行同步冗余配置，從而根據(jù)冗余雙方的冗余配置信息，將兩個cpu分別作為冗余主機和冗余備機，以實現(xiàn)cpu雙冗余。cpu雙冗余有效提高了plc的可靠性和可用性。然后根據(jù)雙環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)規(guī)則，建立冗余雙方與多個遠(yuǎn)程io之間的雙環(huán)網(wǎng)鏈路，實現(xiàn)了環(huán)網(wǎng)冗余，避免了單個環(huán)網(wǎng)的單點故障影響大（如果環(huán)中的一個節(jié)點出現(xiàn)故障，可能會影響整個環(huán)網(wǎng)的通信）的缺點。在冗余主機和雙環(huán)網(wǎng)鏈路的通信過程中，實時檢測處于通信過程中的冗余主機和雙環(huán)網(wǎng)鏈路的通信狀態(tài)，在冗余主機和/或雙環(huán)網(wǎng)鏈路中的任一環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路出現(xiàn)通信故障時，進行對應(yīng)的cpu切換和環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏈路切換。該方法及系統(tǒng)實現(xiàn)了冗余備份，即雙環(huán)網(wǎng)中的設(shè)備和鏈路通常都有冗余備份，當(dāng)主設(shè)備（即冗余主機）或主鏈路發(fā)生故障時，可以快速切換到備用設(shè)備（即冗余備機）或備用鏈路，以保證通信的正常進行。該方法及系統(tǒng)在冗余主機故障的情況下，正常工作的冗余備機可保證plc的穩(wěn)定運行。通過網(wǎng)絡(luò)的雙環(huán)網(wǎng)架構(gòu)實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)冗余，在plc的一路環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)故障的情況下，另一路環(huán)網(wǎng)保證plc通信正常。從而極大地改善控制系統(tǒng)的整體可靠性，使整個控制系統(tǒng)最大限度地消除異常故障的影響，將控制系統(tǒng)的可用性提高了一個數(shù)量級。該方法及系統(tǒng)利用雙冗余雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)型plc的組網(wǎng)方式，可以充分保障在plc組成的系統(tǒng)能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境下的運行可靠性和穩(wěn)定性。

28、本發(fā)明實施方式的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。