通讯方法、双伺服控制系统及方法、燃气轮机及控制方法与流程

1.本发明属于一种双伺服控制器通讯方法，具体涉及一种通讯方法、双伺服控制系统及方法、燃气轮机及控制方法。


背景技术：

2.工业控制领域的许多关键设备需要长时间、高负荷运行，特别是在一些关键领域，如大型电站的发电机组等关键设备。这些关键设备是否能正常运行，直接关系到用户的重大利益，因此，需要高可靠性的伺服控制器参与进行相应控制。
3.在数字电液控制系统(digital electric hydraulic control system，deh)中，伺服设备主要用于对油动机阀门开度进行闭环控制。其中，伺服控制器生成的油动机阀位指令信号，经伺服放大模块和电液伺服阀，形成调节油压指令，发送至油动机。位移传感器测量油动机行程，反馈至伺服放大模块，使油动机行程与油动机阀位执行保持一致。
4.燃气轮机组是一种高效能的核心电站设备，一般采用双伺服控制器进行双机冗余控制。双伺服控制器之间采用单路冗余通讯方式交换双伺服控制器之间的心跳信号、同步信号和周期通讯数据等。一旦双伺服控制器之间的通讯链路发生故障，会导致伺服控制器设备异常切换，造成燃气轮机组异常抖动，严重时，会导致重大的经济损失。


技术实现要素：

5.本发明针对现有燃气轮机组中，双伺服控制器之间的通讯链路一旦发生故障，会造成燃气轮机组异常抖动，导致重大经济损失的技术中的问题，提出一种通讯方法、双伺服控制系统及方法、燃气轮机及控制方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
7.第一方面，本发明提出一种通讯方法，用于双伺服控制，包括以下步骤：
8.使两个伺服控制器之间通过两路相互独立的通讯链路通讯，并通过dpu同时与两个伺服控制器通讯；
9.两路所述通讯链路的物理层、数据链路层实现方式、通讯优先级和通讯报文内容相同；
10.所述dpu向两个伺服控制器发送控制数据，并接收两个伺服控制器的实时运算数据。
11.第二方面，本发明提出一种双伺服控制系统，包括第一伺服控制器和第二伺服控制器；还包括dpu；
12.所述第一伺服控制器和第二伺服控制器之间通过相互独立的第一通讯链路和第二通讯链路通讯；所述第一通讯链路和第二通讯链路的物理层、数据链路层实现方式、通讯优先级和通讯报文内容相同；
13.所述dpu分别与第一伺服控制器和第二伺服控制器通讯，用于向第一伺服控制器和第二伺服控制器发送控制数据，并接收第一伺服控制器和第二伺服控制器的实时运算数
据。
14.进一步地，所述第一通讯链路和第二通讯链路数据传输物理层实现方式均为rs422；
15.所述dpu与第一伺服控制器之间，以及dpu与第二伺服控制器之间均通过io-bus通讯。
16.进一步地，所述第一伺服控制器和第二伺服控制器的结构相同；
17.所述第一伺服控制器(1)包括io通道板和mcu板，io通道板和mcu板之间通过板间连接器链接；mcu板主要由兆易创新gd32f450zit6 mcu处理器和紫光同创pgl22g fpga组成；
18.所述板间连接器设置有与第一通讯链路和第二通讯链路相适配的通道，以及与被控对象通讯的通道。
19.进一步地，所述第一通讯链路和第二通讯链路的结构相同；
20.所述第一通讯链路包括结构相同的第一子链路和第二子链路；
21.所述第一子链路包括芯片u39，芯片u39的r引脚与第一伺服控制器相连，用于第一伺服控制器接收数据，r引脚与外部供电电源之间连接电阻r174；re引脚与地之间连接电阻r177；de引脚连接于电阻r177和re引脚之间；d引脚与外部供电电源之间连接电阻r178；vcc引脚与外部供电电源通过第一线路相连；b引脚与第二伺服控制器通过第二线路相连，第二线路上设有电阻r176，第二线路与第一线路之间依次连接电阻r175和电容c137，电阻r175和电容c137之间接地；a引脚与第二伺服控制器通过第三线路相连，第三线路上设有电阻r179，第三线路与外部供电电源之间连接电阻r180；第二线路与第三线路之间、第二线路与地之间、第三线路与地之间均连接有瞬态电压抑制二极管；
22.所述第二子链路包括芯片u40，芯片u40的r引脚与外部供电电源之间连接电阻r181；re引脚与外部供电电源之间连接电阻r184；de引脚连接于电阻r184和re引脚之间；d引脚与第一伺服控制器相连，用于第一伺服控制器数据发送，d引脚与外部供电电源之间连接电阻r186；vcc引脚与外部供电电源通过第四线路相连；b引脚与第二伺服控制器通过第五线路相连，第五线路上设有电阻r183，第五线路与第四线路之间依次连接电阻r182和电容c138，电阻r182和电容c138之间接地；a引脚与第二伺服控制器通过第六线路相连，第六线路上设有电阻r185，第六线路与外部供电电源之间连接电阻r187；第五线路与第六线路之间、第五线路与地之间、第六线路与地之间均连接有瞬态电压抑制二极管；
23.所述第二线路与第五线路相连，第三线路与第六线路相连。
24.第三方面，本发明提出一种双伺服控制方法，基于上述双伺服控制系统，包括以下步骤：
25.所述第一伺服控制器和第二伺服控制器分别获取被控对象的状态数据；同时，第一伺服控制器和第二伺服控制器通过第一通讯链路和第二通讯链路互相判断对侧伺服控制器的运行状态，根据判断结果确定第一伺服控制器和第二伺服控制器在执行控制时作为冗余主机或冗余备机；
26.通过冗余主机对被控对象进行控制，并将冗余主机生成的报文和对被控对象的伺服控制指令发送至冗余备机。
27.进一步地，所述第一通讯链路的通讯速率为2mbps；
28.所述第一伺服控制器和第二伺服控制器之间的任务调度频率为4ms/次。
29.进一步地，所述第一通讯链路的报文通讯格式为：
30.每一帧报文包括35个字节，35个字节中设置有错误码、参数crc校验码、应用程序版本crc校验码；
31.所述错误码，用于传递发送报文的伺服控制器的可诊断故障码；
32.所述参数crc校验码，用于验证冗余主机和冗余备机的参数是否一致；
33.所述应用程序版本crc校验码，用于验证冗余主机和冗余备机的应用程序版本是否一致。
34.第四方面，本发明提出一种燃气轮机，包括燃气轮机本体和双伺服控制器，所述双伺服控制器采用上述双伺服控制系统。
35.第五方面，本发明提出一种燃气轮机控制方法，所述双伺服控制器运行时，采用上述双伺服控制方法。
36.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
37.1.本发明提出一种通讯方法，两个伺服控制器之间通过两路相互独立的通讯链路通讯，dpu同时与两个伺服控制器通讯，形成三冗余通讯结构。当两个伺服控制器之间的一路通讯链路发生故障时，可通过另一路通讯链路保持两个伺服控制器之间的通讯，即使两个伺服控制器均出现故障，由于dpu与伺服控制器之间通讯，dpu可根据故障前从伺服控制器接收的最新数据，控制两个伺服控制器持续工作，还可通过与dpu连接的上位机成线故障前从伺服控制器接收的最新数据，并发出告警，提醒相关操作人员及时处理。提高了双伺服控制中通讯的可靠性和稳定性，进而能够大幅降低被控对象因双伺服控制故障导致的设备故障，间接提高了被控对象的运行可靠性。
38.2.本发明还提出了一种双伺服控制系统，其中的通讯部分采用本发明提出的通讯方法，具备上述通讯方法的全部优势。
39.3.本发明中的第一伺服控制器和第二伺服控制器均采用mcu+fpga的结构形式，进一步提高了双伺服控制系统的数据传输可靠性和准确性。
40.4.本发明中第一通讯链路和第二通讯链路的结构设计，针对本发明的通讯方法进行了适配性设计，适用性更强。
41.5.本发明还提出了一种双伺服控制方法，基于前述的双伺服控制系统，具备双伺服控制系统的全部优势。
42.6.本发明中第一通讯链路和第二通讯链路的报文通讯格式，是针对双伺服控制针对性设计的，其中的错误码和校验码，能够提高通讯的可靠性。
43.7.本发明还提出了一种燃气轮机和一种燃气轮机控制方法，将本发明提出的通讯方法应用于燃气轮机中，使燃气轮机具备前述的全部优势。
附图说明
44.为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
45.图1为实施例二的原理示意图；
46.图2为实施例三的原理示意图；
47.图3为本发明实施例中一种伺服控制器的结构示意图；
48.图4为本发明实施例中一种第一通讯链路的结构示意图；
49.图5为本发明实施例中一种第二通讯链路的结构示意图；
50.图6为本发明一种燃气轮机控制方法实施例的流程示意图。
51.其中：1-第一伺服控制器、2-第二伺服控制器。
具体实施方式
52.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
53.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
54.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
55.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
56.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
57.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
58.下面结合实施例和附图对本发明做进一步详细描述：
59.实施例一
60.一种通讯方法，用于双伺服控制，包括以下步骤：
61.使两个伺服控制器之间通过两路相互独立的通讯链路通讯，并通过dpu同时与两个伺服控制器通讯。dpu用于向两个伺服控制器发送控制数据，并接收两个伺服控制器的实时运算数据。另外，两路通讯链路的物理层、数据链路层实现方式、通讯优先级和通讯报文内容相同。
62.本发明实施例一提出的通讯方法，主要针对双伺服控制器在许多领域被应用，当前双伺服控制器之间一般采用单路冗余的通讯方式交换双伺服控制器之间的信号和数据，一旦通讯链路发生故障，会造成被控对象异常。
63.实施例一中，两个伺服控制器之间设置有两路通讯链路，每个伺服控制器与dpu之间进行通讯，形成了三冗余通讯结构。一方面，当两个伺服控制器之间的一路通讯链路发生故障时，可通过另一路通讯链路保持两个伺服控制器之间的通讯；另一方面，即使两个伺服控制器均出现故障，由于dpu与伺服控制器之间通讯，dpu可根据故障前从伺服控制器接收的最新数据，控制两个伺服控制器持续工作，还可通过与dpu连接的上位机成线故障前从伺服控制器接收的最新数据，并发出告警，提醒相关操作人员及时处理。整体提高了双伺服控制的稳定性和可靠性。实施例一的通讯方法，可以应用于各种双伺服控制场景中，均能够达到相同的技术效果。
64.其中，两个伺服控制器之间通过通讯交换双伺服控制器之间的心跳信号、同步信号和周期通讯数据等。dpu向两个伺服控制器发送的控制数据，一般指伺服控制器的配置参数、需要伺服控制器执行相应控制动作的指令等。
65.实施例二
66.如图1所示，基于实施例一中的通讯方法，本发明提出了一种双伺服控制系统，包括第一伺服控制器1、第二伺服控制器2和dpu。
67.第一伺服控制器1和第二伺服控制器2之间通过相互独立的第一通讯链路和第二通讯链路通讯，图1中a1和a2分别表示第一通讯链路和第二通讯链路。第一通讯链路和第二通讯链路的物理层、数据链路层实现方式、通讯优先级和通讯报文内容相同。dpu分别与第一伺服控制器1和第二伺服控制器2通讯，图1中c1表示dpu与第一伺服控制器之间的通讯，c2表示dpu与第二伺服控制器之间的通讯，dpu用于向第一伺服控制器1和第二伺服控制器2发送控制数据，并接收第一伺服控制器1和第二伺服控制器2的实时运算数据。
68.实施例二中的双伺服控制系统具备实施例一中通讯方法的全部优势，相当于实施例二中的双伺服控制系统，采用实施例一中的通讯方法。
69.实施例三
70.如图2所示，是本发明一种双伺服控制系统的一个优选实施例，实施例三中，以被控对象为燃气轮机为例，燃气轮机中的伺服控制采用双伺服控制。则双伺服控制系统包括第一伺服控制器1、第二伺服控制器2和dpu。dpu与第一伺服控制器1之间、dpu与第二伺服控制器2之间，均通过io-bus链路通讯，dpu向两个伺服控制器发送伺服配置参数和阀位控制指令等，两个伺服控制器通过io-bus链路将实时运算数据发送至dpu。第一伺服控制器1和第二伺服控制器2组成冗余的伺服控制器，参与到燃气轮机的伺服阀控制中。第一伺服控制器1和第二伺服控制器2之间的通讯链路由两路独立的rs422通讯链路组成，即第一通讯链路和第二通讯链路均为rs422通讯链路，两路独立的rs422通讯链路优先级一致，通讯报文内容一致。当一路rs422通讯链路发生故障时，另一路rs422通讯链路还能够起到相同的作用，能够保证第一伺服控制器1和第二伺服控制器2之间通讯的稳定性。在极端情况下，当两路rs422通讯链路均发生故障时，由于dpu实时接收两个伺服控制器的计算数据，dpu可基于故障发生前两个伺服控制器的计算数据，通过io-bus链路，由dpu下发主备信号，控制两个伺服控制器工作，还可为dpu连接上位机，在该情况下发出告警信息。作为进一步的优选方
案，上位机可配置相应的显示装置，既可以通过显示装置，显示dpu接收的实时计算数据、发送的伺服配置参数和阀位控制指令，也可以显示告警信息，便于相关操作人员根据显示的内容对燃气轮机进行及时的相关处理。
71.在本发明的一些实施例中，两个伺服控制器之间的rs422通讯链路通讯速率为2mbps，任务调度频率为每4ms交互一次报文信息，也可以根据通讯要求进行调整。
72.在本发明的其他实施例中，根据被控对象的不同、通讯要求的不同，第一通讯链路、第二通讯链路、dpu与两个伺服控制器之间的通讯，也可以采用其他类型的链路。
73.基于实施例一至实施例三，仍以燃气轮机的应用场景为例，第一伺服控制器1和第二伺服控制器2的结构一般相同。如图3所示，为一种优选的伺服控制器结构，包括io通道板和mcu板，io通道板和mcu板之间通过板间连接器链接，dpu与伺服控制器通过io-bus硬接线相连，连接细节和供电细节与现有伺服控制器结构相同。图3中a为io通道板，b为mcu板。mcu板包括fpga和处理器，作为一个优选实施例，mcu板主要可以采用由兆易创新gd32f450zit6 mcu处理器和紫光同创pgl22g fpga组成的方案，fpga连接板间连接器，完成信号的输入输出。
74.板间连接器设置有与第一通讯链路和第二通讯链路相适配的通道，即图3中的rss422_ch1和rss422_ch2。另外，板间连接器还设置有与被控对象通讯的通道，包括1路lvdt(linear variable displacement transducer，直线位移传感器)、1路ai(analog input，模拟量输入)、1路di(digital input，数字输入)、1路so(servo output，伺服传动装置输出)，运行时，采集的信号通过板间连接器传递至mcu板。1路lvdt对应图3中的spi2和spi3，1路ai对应图3中的spi1，1路di对应图3中的开入和光耦路，1路so对应图3中的spi4和spi5。
75.在本发明的一些实施例中，第一通讯链路和第二通讯链路若采用rs422通讯链路，rs422通讯链路的硬件设计可采用以下结构：
76.如图4为第一通讯链路的示意图，图5为第二通讯链路的示意图，第一通讯链路和第二通讯链路的结构相同，以图4中的第一通讯链路为例，对结构进行说明，图5中的第二通讯链路只是与图4中的标注不同。
77.如图4，第一子链路包括芯片u39，芯片u39的r引脚与第一伺服控制器1相连，用于第一伺服控制器1接收数据，r引脚与外部供电电源之间连接电阻r174；re引脚与地之间连接电阻r177；de引脚连接于电阻r177和re引脚之间；d引脚与外部供电电源之间连接电阻r178；vcc引脚与外部供电电源通过第一线路相连；b引脚与第二伺服控制器2通过第二线路相连，第二线路上设有电阻r176，第二线路与第一线路之间依次连接电阻r175和电容c137，电阻r175和电容c137之间接地；a引脚与第二伺服控制器2通过第三线路相连，第三线路上设有电阻r179，第三线路与外部供电电源之间连接电阻r180；第二线路与第三线路之间、第二线路与地之间、第三线路与地之间均连接有瞬态电压抑制二极管。
78.第二子链路包括芯片u40，芯片u40的r引脚与外部供电电源之间连接电阻r181；re引脚与外部供电电源之间连接电阻r184；de引脚连接于电阻r184和re引脚之间；d引脚与第一伺服控制器1相连，用于第一伺服控制器1数据发送，d引脚与外部供电电源之间连接电阻r186；vcc引脚与外部供电电源通过第四线路相连；b引脚与第二伺服控制器2通过第五线路相连，第五线路上设有电阻r183，第五线路与第四线路之间依次连接电阻r182和电容c138，
电阻r182和电容c138之间接地；a引脚与第二伺服控制器2通过第六线路相连，第六线路上设有电阻r185，第六线路与外部供电电源之间连接电阻r187；第五线路与第六线路之间、第五线路与地之间、第六线路与地之间均连接有瞬态电压抑制二极管。第二线路与第五线路相连，第三线路与第六线路相连。
79.外部供电电源对应为图4中的vcci，rxd为接收伺服控制器数据的端口，txd为向伺服控制器发送数据的端口，r1n与t1n相连，r1p与t1p相连。
80.另外，在本发明的一些优选实施例中，rs422通讯链路对应的rs422报文通讯格式为，一帧报文共35个字节，各字节含义如表1所示：报文帧起始的第1字节和第2字节为帧头0x7e7e，第3字节和第4字节为该帧报文的帧长度，第5字节和第6字节为重复帧长度，第7字节和第8字节为帧头0x7e7e，第9字节为主备冗余的源模块地址，第10字节为主备冗余的目的模块地址，第11字节为该帧报文的功能码，表征报文帧的类型，第12字节为报文帧子功能码，包含如看门狗时间等信息，第13字节为数据区第1个字节，第14字节为错误码，传递本模块可诊断的故障码，第15字节为模块其他信息状态，第16字节和第17字节为主备双方参数是否一致的crc校验码，第18字节和第19字节为主备双方应用程序版本是否一致的crc校验，第20字节、第21字节、第22字节和第23字节为运行中阀位反馈值，由四个字节组成的两个浮点数；第24字节、第25字节、第26字节和第27字节为调节过程的pid数值，共四个字节内容，第28字节、第29字节、第30字节和第31字节为本模块的伺服输出指令，第32字节和第33字节为报文帧crc校验值，第34字节和第35字节为两个字节的报文帧尾，0xa5a5。
81.表1 rs422报文字节含义表
[0082][0083][0084]
实施例四
[0085]
本发明还提出了一种双伺服控制方法，包括以下步骤：
[0086]
第一伺服控制器1和第二伺服控制器2分别获取被控对象的状态数据，同时，第一伺服控制器1和第二伺服控制器2通过第一通讯链路和第二通讯链路互相判断对侧伺服控制器的运行状态，根据判断结果确定第一伺服控制器1和第二伺服控制器2在执行控制时作为冗余主机或冗余备机。相互判断时，若一个伺服控制器没有故障，另一个伺服控制器有故
障，则将没有故障的伺服控制器作为冗余主机，有故障的伺服控制器作为冗余备机。若两个伺服控制器均没有故障，则可以指定一个伺服控制器作为冗余主机，另一个伺服控制器作为冗余备机。若两个伺服控制器均有故障，可以检修处理后再继续使用。
[0087]
对被控对象进行控制时，可以通过冗余主机对被控对象进行控制，并将冗余主机生成的报文和对被控对象的伺服控制指令发送至冗余备机。
[0088]
以燃气轮机作为具体应用场景，本发明还提出了一种燃气轮机，包括燃气轮机本体和双伺服控制器，燃气轮机中的双伺服控制器采用本发明前述的双伺服控制系统。
[0089]
另外，基于该燃气轮机，本发明还提出了一种燃气轮机控制方法，燃气轮机的双伺服控制器运行时，采用前述双伺服控制方法。具体的，如图6所示，程序上电后，首先对伺服控制器中的mcu进行初始化操作，完成初始化操作后，mcu读取本侧lvdt的采样值，阀位计算以及断线检测判断等，并将这些数据打包，更新本周期内本侧伺服控制器状态，同时，mcu扫描串口，判断是否发报文，发出的报文是否正确，此处的正确一般指报文格式是否正确，防止外部干扰或攻击。并接收对侧报文，判断对侧状态，是否有通道故障或其他故障信息，根据判断结果进入主、从决策子流程，即决定哪一侧的伺服控制器为冗余主机。若本侧为冗余主机，阀位优选lvdt的值，通过pid闭环运算，将最终的伺服控制指令输出，并打包本周期报文，输出至对侧模块。若本侧为冗余备机，则跟踪接收冗余通讯传递的冗余主侧pid的运算值。
[0090]
本发明基于三冗余通讯方法，提出了相应的双伺服控制系统及方法，有效提高了伺服控制的稳定性和可靠性。
[0091]
本发明的实施例中，多以燃气轮机为例进行说明，只是为了便于对本发明进行理解，在本发明的其他实施例中，还可以采用其他被控对象，本发明的通讯方法，适用于各种应用场景下的双伺服控制。
[0092]
本发明中提及的dpu，data processing unit，为数据处理器。
[0093]
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种通讯方法，用于双伺服控制，其特征在于，包括以下步骤：使两个伺服控制器之间通过两路相互独立的通讯链路通讯，并通过dpu同时与两个伺服控制器通讯；两路所述通讯链路的物理层、数据链路层实现方式、通讯优先级和通讯报文内容相同；所述dpu向两个伺服控制器发送控制数据，并接收两个伺服控制器的实时运算数据。2.一种双伺服控制系统，包括第一伺服控制器(1)和第二伺服控制器(2)；其特征在于：还包括dpu；所述第一伺服控制器(1)和第二伺服控制器(2)之间通过相互独立的第一通讯链路和第二通讯链路通讯；所述第一通讯链路和第二通讯链路的物理层、数据链路层实现方式、通讯优先级和通讯报文内容相同；所述dpu分别与第一伺服控制器(1)和第二伺服控制器(2)通讯，用于向第一伺服控制器(1)和第二伺服控制器(2)发送控制数据，并接收第一伺服控制器(1)和第二伺服控制器(2)的实时运算数据。3.根据权利要求2所述双伺服控制系统，其特征在于：所述第一通讯链路和第二通讯链路的数据传输物理层实现方式均为rs422；所述dpu与第一伺服控制器(1)之间，以及dpu与第二伺服控制器(2)之间均通过io-bus通讯。4.根据权利要求3所述双伺服控制系统，其特征在于：所述第一伺服控制器(1)和第二伺服控制器(2)的结构相同；所述第一伺服控制器(1)包括io通道板和mcu板，io通道板和mcu板之间通过板间连接器链接；所述dpu与伺服控制器通过io-bus硬接线相连；所述板间连接器设置有与第一通讯链路和第二通讯链路相适配的通道，以及与被控对象通讯的通道。5.根据权利要求3或4所述双伺服控制系统，其特征在于：所述第一通讯链路和第二通讯链路的结构相同；所述第一通讯链路包括结构相同的第一子链路和第二子链路；所述第一子链路包括芯片u39，芯片u39的r引脚与第一伺服控制器(1)相连，用于第一伺服控制器(1)接收数据，r引脚与外部供电电源之间连接电阻r174；re引脚与地之间连接电阻r177；de引脚连接于电阻r177和re引脚之间；d引脚与外部供电电源之间连接电阻r178；vcc引脚与外部供电电源通过第一线路相连；b引脚与第二伺服控制器(2)通过第二线路相连，第二线路上设有电阻r176，第二线路与第一线路之间依次连接电阻r175和电容c137，电阻r175和电容c137之间接地；a引脚与第二伺服控制器(2)通过第三线路相连，第三线路上设有电阻r179，第三线路与外部供电电源之间连接电阻r180；第二线路与第三线路之间、第二线路与地之间、第三线路与地之间均连接有瞬态电压抑制二极管；所述第二子链路包括芯片u40，芯片u40的r引脚与外部供电电源之间连接电阻r181；re引脚与外部供电电源之间连接电阻r184；de引脚连接于电阻r184和re引脚之间；d引脚与第一伺服控制器(1)相连，用于第一伺服控制器(1)数据发送，d引脚与外部供电电源之间连接电阻r186；vcc引脚与外部供电电源通过第四线路相连；b引脚与第二伺服控制器(2)通过第
五线路相连，第五线路上设有电阻r183，第五线路与第四线路之间依次连接电阻r182和电容c138，电阻r182和电容c138之间接地；a引脚与第二伺服控制器(2)通过第六线路相连，第六线路上设有电阻r185，第六线路与外部供电电源之间连接电阻r187；第五线路与第六线路之间、第五线路与地之间、第六线路与地之间均连接有瞬态电压抑制二极管；所述第二线路与第五线路相连，第三线路与第六线路相连。6.一种双伺服控制方法，基于权利要求2至5任一所述双伺服控制系统，其特征在于，包括以下步骤：所述第一伺服控制器(1)和第二伺服控制器(2)分别获取被控对象的状态数据；同时，第一伺服控制器(1)和第二伺服控制器(2)通过第一通讯链路和第二通讯链路互相判断对侧伺服控制器的运行状态，根据判断结果确定第一伺服控制器(1)和第二伺服控制器(2)在执行控制时作为冗余主机或冗余备机；通过冗余主机对被控对象进行控制，并将冗余主机生成的报文和对被控对象的伺服控制指令发送至冗余备机。7.根据权利要求6所述双伺服控制方法，其特征在于：所述第一通讯链路的通讯速率为2mbps；所述第一伺服控制器(1)和第二伺服控制器(2)之间的任务调度频率为4ms/次。8.根据权利要求7所述双伺服控制方法，其特征在于，所述第一通讯链路的报文通讯格式为：每一帧报文包括35个字节，35个字节中设置有错误码、参数crc校验码、应用程序版本crc校验码；所述错误码，用于传递发送报文的伺服控制器的可诊断故障码；所述参数crc校验码，用于验证冗余主机和冗余备机的参数是否一致；所述应用程序版本crc校验码，用于验证冗余主机和冗余备机的应用程序版本是否一致。9.一种燃气轮机，包括燃气轮机本体和双伺服控制器，其特征在于：所述双伺服控制器采用权利要求2至5任一所述双伺服控制系统。10.一种燃气轮机控制方法，其特征在于：所述双伺服控制器运行时，采用权利要求6至8任一所述双伺服控制方法。

技术总结
本发明属于一种双伺服控制器通讯方法，针对现有燃气轮机组中，双伺服控制器之间的通讯链路一旦发生故障，会造成燃气轮机组异常抖动，导致重大经济损失的技术中的问题，提出一种通讯方法、双伺服控制系统及方法、燃气轮机及控制方法，两个伺服控制器之间通过两路相互独立的通讯链路通讯，DPU同时与两个伺服控制器通讯，形成三冗余通讯结构。当两个伺服控制器之间的一路通讯链路发生故障时，可通过另一路通讯链路保持两个伺服控制器之间的通讯，即使两个伺服控制器均出现故障，DPU可根据故障前从伺服控制器接收的最新数据，控制两个伺服控制器持续工作，并发出告警，提醒相关操作人员及时处理。员及时处理。员及时处理。


技术研发人员：薛建中 胡波 李卓 王鑫 项涛 王宾 柳曦 焦龙 刘畅 曹桦松 冯震震 李银
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/9/19