iFIX的雙機(jī)冗余系統(tǒng)解決方案
時間:2008-05-22 10:20:00來源:ronggang
導(dǎo)語:?我們的解決方案指的是應(yīng)用系統(tǒng)冗余,具體說就是控制系統(tǒng)軟件的冗余。而控制系統(tǒng)軟件的冗余又包含兩個方面的內(nèi)容,即驅(qū)動程序的冗余和SCADA軟件的冗余
雙機(jī)冗余系統(tǒng)通常包括幾個層次,即:硬件冗余、操作系統(tǒng)冗余、應(yīng)用系統(tǒng)冗余。我們的解決方案指的是應(yīng)用系統(tǒng)冗余,具體說就是控制系統(tǒng)軟件的冗余。而控制系統(tǒng)軟件的冗余又包含兩個方面的內(nèi)容,即驅(qū)動程序的冗余和SCADA軟件的冗余。
驅(qū)動程序的冗余主要是指驅(qū)動程序的熱備方式。熱備方式通常包括驅(qū)動程序的兩種掃描方式,即兩個驅(qū)動程序同時掃描同時接收或者只有一個驅(qū)動程序進(jìn)行掃描。通常情況下,兩個驅(qū)動程序同時掃描同時接收是不被采用的,主要是因?yàn)轵?qū)動程序和控制設(shè)備之間信道的限制,還有就是很難保證上行、下行數(shù)據(jù)的同步。所以我們建議采用第二種掃描方式,這樣就必須在兩個驅(qū)動程序之間建立主備關(guān)系。任意時刻個只有一個驅(qū)動程序進(jìn)行掃描,也就是主驅(qū)動程序,而備驅(qū)動程序只進(jìn)行接收,這樣即可以保證上行掃描數(shù)據(jù)的一致性,也可以保證下行控制數(shù)據(jù)的唯一性。
SCADA軟件的冗余主要包括:實(shí)時數(shù)據(jù)同步、歷史數(shù)據(jù)同步、報(bào)警同步、控制輸出的唯一性等幾個方面。也就是說主SCADA是監(jiān)視和控制的唯一的數(shù)據(jù)源,網(wǎng)絡(luò)上所有的MMI(人機(jī)界面工作站)都必須通過主SCADA進(jìn)行監(jiān)視和控制;備SCADA必須保證同主SCADA的數(shù)據(jù)同步 。這里實(shí)時數(shù)據(jù)的同步主要依靠驅(qū)動程序數(shù)據(jù)的同步來實(shí)現(xiàn);歷史數(shù)據(jù)的同步,可以通過建立獨(dú)立的歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器來實(shí)現(xiàn),也可以通過在SCADA節(jié)點(diǎn)上建立歷史數(shù)據(jù)恢復(fù)的功能來實(shí)現(xiàn)?,F(xiàn)有的組態(tài)軟件大多不具備這些功能,因此SCADA冗余的實(shí)現(xiàn)除了依賴組態(tài)軟件本身提供的功能外,還有額外的工作要做。
驅(qū)動程序有主備,SCADA軟件有主備,都存在切換的問題;但是驅(qū)動程序的切換和SCADA軟件的切換必須同步,否則數(shù)據(jù)的唯一性和可靠性沒有任何保障。所以驅(qū)動程序和SCADA軟件之間必須建立聯(lián)系用來協(xié)調(diào)各自的狀態(tài),保證不出現(xiàn)混亂。只有這樣才能實(shí)現(xiàn)比較完善的雙機(jī)冗余。
系統(tǒng)實(shí)例
項(xiàng)目名稱: 自來水廠SCADA冗余系統(tǒng)
系統(tǒng)組成 : Gateway:Motorola MDLC Gateway
RTU:Motorola MOSCAD RTU
通訊方式:無線
操作系統(tǒng):MS WINDOWS2000 SERVER/PROFESIONAL
SCADA 軟件:iFIX
MMI工作站軟件:IFIX
SCADA 冗余軟件:DUALSCADA
冗余驅(qū)動程序:OPC SERVER FOR MGT
功能簡介 : 主OPC SERVER FOR MGT負(fù)責(zé)通過Motorola MDLC Gateway 掃描無線連接的RTU,備OPC SERVER FOR MGT并不對RTU發(fā)送掃描命令,只是主驅(qū)動程序同步接收RTU上傳的數(shù)據(jù)。同樣數(shù)據(jù)控制輸出由主驅(qū)動程序完成,數(shù)據(jù)控制輸出不會發(fā)送到備驅(qū)動程序,即使發(fā)送到備驅(qū)動程序,也不會被執(zhí)行。
SCADA 冗余軟件DUALSCADA負(fù)責(zé)設(shè)置SCADA軟件的主備狀態(tài)和驅(qū)動程序的主備狀態(tài),保證主SCADA和主驅(qū)動程序在同一SCADA節(jié)點(diǎn)上是一致的;避免出現(xiàn)同一SCADA節(jié)點(diǎn)上出現(xiàn)SCADA軟件狀態(tài)和驅(qū)動程序狀態(tài)不一致的情況。冗余軟件DUALSCADA還會保證MMI工作站的數(shù)據(jù)顯示和控制輸出,都是從主SCADA和主驅(qū)動程序來執(zhí)行;SCADA主備狀態(tài)切換后,MMI工作站所連接的SCADA節(jié)點(diǎn)以會同步進(jìn)行切換。
SCADA的主備切換和驅(qū)動程序的主備切換都是由DUALSCADA冗余軟件來管理實(shí)現(xiàn)的。DUALSCADA冗余軟件在主備SCADA之間傳遞信息,DUALSCADA冗余軟件與驅(qū)動程序之間也在傳遞信息;這樣DUALSCADA冗余軟件就可以對切換條件作出判斷;這些信息內(nèi)容包括:Motorola MDLC Gateway 與 RTU之間通訊狀態(tài)/質(zhì)量、驅(qū)動程序與 Motorola MDLC Gateway之間的通訊狀態(tài)、驅(qū)動程序與IFIX的連接狀態(tài)以及主備SCADA之間的連接狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)等等。
原理圖如下: