故障安全處理方法、裝置及工業自動化控制設備制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種故障安全處理方法、裝置及工業自動化控制設備，所述方法包括：讀取輸出模塊在故障期間輸出的安全控制值；判斷所述安全控制值與當前控制值的差值是否小于預設限定值；若是小于預設限定值，控制輸出模塊輸出所述當前控制值至被控設備，若不是，控制輸出模塊輸出調整控制值至被控設備。應用本發明專利技術提供的故障安全處理方法，能夠在工業自動化控制系統故障恢復后向被控制設備輸出相對故障期間安全控制值跳變較小的調整控制值，以實現被控設備的安全正常運行。相應地，本發明專利技術還提供有一種故障安全處理裝置及一種工業自動化控制設備。

Failure safety treatment method, device and industrial automatic control equipment

The invention discloses a fail safe processing method, device and industrial automation control equipment, the method includes: reading the output module output value of safety control during the fault judgment; the safety control value and the difference of the current control value is less than the preset limit value; if is less than a preset limit value, the output control module output the current control value to the controlled equipment, if not, the output control module output adjustment control value to the controlled equipment. Security fault processing method provided by the invention can be controlled to output the relative equipment fault in industrial automation control system, fault recovery period after safety control value jump smaller adjustment control value, to achieve safe and normal operation of the controlled equipment. Accordingly, the invention also provides a fault safety treatment device and an industrial automatic control equipment.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及工業控制領域，特別是一種故障安全處理方法、裝置及工業 自動化控制設備。
技術介紹
伴隨工業控制技術的飛速發展，工業自動化控制系統已經成為大型工業 生產中的重要組成部分，中央控制站通過有線方式或是無線方式與被控設備 連接，向所述被控設備發送控制命令，使被控設備的狀態或運動過程達到某 種要求，或者達到某種最優化目標，從而實現工業生產的正常運行。工業自動化控制系統包括集散控制系統(Distributed Control System, DCS )、現場總 線控制系統(Filedbus Control System, FCS)等，以DCS系統為例，其結構 如圖1所示，包括有操作站(Operation Station, OS) 101和控制站102，所述 控制站102包括控制模塊1021、通訊模塊1022、輸入模塊1023、輸出模塊 1024,控制模塊1021通過通訊模塊1022與所述輸入模塊1023和輸出模塊1024 實現數據的通訊傳輸。在操作站101上，通過所安裝的監控軟件，將控制命 令經由控制站102發送至被控設備，并且采集被控設備的數據，實現對控制 系統所連接的設備的自動控制。但是，對于任何的工業自動化控制系統，都存在出現系統故障的可能， 若工業自動化控制系統出現故障，將對工業生產產生巨大的影響，造成不可 挽回的經濟損失，如設備損壞，甚至情況嚴重時還會可能造成人員傷亡。例 如一座核電站的自動化控制系統出現故障，不但會造成巨大的經濟損失，如 果造成核泄露的情況，則后果難以預料。因此，對于工業自動化控制系統來 說，設計一套故障安全處理機制，保證自動化控制系統在出現故障的情況下 被控設備的正常運行是非常重要的。工業自動化控制系統可能發生的故障有多種類型，如控制系統斷電，控 制系統輸入模塊故障、輸出模塊故障，通訊模塊故障，控制模塊故障，以及監控網絡故障等多種情況，根據不同的情況，目前分別有不同的故障安全處 理方法。對于控制系統斷電的情況，為確保被控設備輸出安全，在控制系統 重新上電后，控制系統輸出至被控設備的控制信號與其斷電狀態時的控制信號相同，通常是0 (模擬信號)或者OFF (開關信號)，也有些控制系統考慮 到應用的靈活性，輸出預設的狀態；在控制系統輸入輸出模塊故障、監控網 絡故障的情況下，控制系統主要采用冗余技術，對輸入輸出模塊、通訊模塊 進行冗余配置，在故障模塊不能繼續工作時，另一冗余模塊能夠替代其進行 工作；在控制模塊故障的情況下，控制系統保持故障前的輸出值，或者使用 軟硬件配置的預設安全值。在故障恢復后，控制系統直接發送控制模塊的控 制信號至被控設備。現有對工業自動化控制系統的故障安全處理方法，都是在控制系統發生 故障時，針對不同的故障采取不同的措施，保證被控設備的安全。但是，若 控制系統從故障中恢復，重新向被控設備發送控制信號，此時的控制信號與 故障發生時被控設備所執行的故障期間安全控制信號相比，可能具有較大的 差值，因此將引起控制信號的跳變，對于一些要求控制精度高的工業場合來 說，這種控制信號的跳變將會導致嚴重的生產故障。
技術實現思路
本專利技術實施例所要解決的問題是提供一種故障安全處理方法、裝置及工 業自動化控制設備，以解決工業自動化控制系統在故障恢復后控制信號跳變， 導致生產故障的問題。為解決上述問題，本專利技術實施例提供一種故障安全處理方法，包括讀取輸出模塊在故障期間輸出的安全控制值；判斷所述安全控制值與當前控制值的差值是否小于預設限定值；若是小于預設限定值，控制輸出模塊輸出所述當前控制值至被控設備， 若不是，控制輸出模塊輸出調整控制值至被控設備。優選地，所述控制輸出模塊輸出調整控制值至被控設備具體為控制輸出模塊輸出故障期間的安全控制值。 優選地，所述控制輸出模塊輸出調整控制值至被控設備具體為控制輸出模塊輸出根據預設調整值對當前控制值進行調整計算后的控制值。優選地，執行控制輸出模塊輸出所述調整計算控制值后，所述方法還包括步驟判斷所述調整控制值與所述當前控制值的差值是否小于預設限定值；若是，控制所述輸出模塊輸出所述當前控制值，若不是，根據所述預設 調整值對所述調整計算控制值再次進行調整計算，得到所述第二調整計算控 制值，控制所述輸出模塊輸出所述第二調整計算控制值。優選地，所述讀取輸出模塊在故障期間輸出的安全控制值具體包括若檢測到系統故障已經恢復，啟動讀取安全控制值；向輸出模塊發送讀取安全控制值的請求；所述輸出模塊接收到所述讀取安全控制值請求，回復所述安全控制值。 優選地，執行所述讀取輸出模塊在故障期間輸出的安全控制值后，所述 方法還包括發送接收完成消息至所述輸出模塊；所述輸出模塊接收到所述接收完成消息，回復響應消息，通知結束讀取 安全控制值流程。優選地，執行判斷所述安全控制值與當前控制值的差值是否小于預設限 定值之前，還包括判斷讀取所述安全控制值是否成功，若是，執行所述判斷步驟。優選地，所述預設限定值具體為通過預先存儲的限定值；或者，才艮據當前具體情況通過軟件設置的限定值。相應地，本專利技術實施例還提供一種故障安全處理裝置，包括讀取單元，用于讀取輸出模塊在故障期間輸出的安全控制值；判斷單元，用于判斷所述安全控制值與當前控制值的差值是否小于預設限定值；控制單元，用于在所述安全控制值與當前控制值的差值小于預設限定值 的情況下，控制輸出模塊輸出所述當前控制值至被控設備，或者在所述差值 大于預設限定值的情況下，控制輸出模塊輸出調整控制值至被控設備。優選地，所述控制單元包括預設調整值設定子單元，用于預先設定對當前控制值進行調整的預設調整值；計算子單元，用于根據所述預設調整值及當前控制值，計算得出調整計 算控制值。優選地，所述讀取單元包括 檢測子單元，用于檢測系統故障是否恢復；啟動子單元，用于在系統故障恢復的情況下，啟動讀取安全控制值流程； 接收子單元，用于在讀取安全控制值流程中接收輸出模塊發送的所述安 全控制值。優選地，所述讀取單元還包括發送子單元，用于接收到所述安全控制值后，發送接收完成消息至所述 輸出模塊。優選地，所述裝置還包括安全控制值讀取判斷單元，用于判斷讀取所述安全控制值是否成功，若 是，通知所述判斷單元執行判斷所述安全控制值與當前控制值的差值是否小 于所述預^:限定值。相應地，本專利技術實施例還提供一種工業自動化控制設備，所述設備包括 上述任一項所記載的故障安全處理裝置。與現有技術相比，本專利技術實施例能夠在工業自動化控制系統從故障恢復 后的這個過程中，向被控設備輸出相對于故障期間安全控制值跳變較小的控 制值，以實現控制系統故障恢復后被控設備的安全運行，在故障恢復后工業 自動化控制系統對于被控設備的安全處理。附圖說明圖1是DCS系統結構圖； 圖2是本專利技術實施例的方法流程圖； 圖3是本專利技術優選實施例的系統結構圖； 圖4是本專利技術實施例中讀取安全控制值的方法流程圖； 圖5是本專利技術實施例比較安全控制值與當前控制值的方法流程圖； 圖6是本專利技術實施例的裝置結構圖。 具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本專利技術作詳細的說明。請參閱圖2所示，為本 專利技術實施例的方法流程圖，具體包括步驟步驟S201:讀取輸出模塊在故障期間輸出的安全控制值； 步驟S202:判斷所述安全控制值與當前控制值的差值是否小于預設本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種故障安全處理方法，其特征在于，包括：讀取輸出模塊在故障期間輸出的安全控制值；判斷所述安全控制值與當前控制值的差值是否小于預設限定值；若是小于預設限定值，控制輸出模塊輸出所述當前控制值至被控設備，若不是，控制輸出模 塊輸出調整控制值至被控設備。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：裘坤，李華軍，張清，
申請(專利權)人：浙江中控技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：86[中國|杭州]