一种小型PLC CPU软冗余系统构造方法

技术领域

本发明涉及一种小型PLC CPU软冗余系统构造方法，具体适用于小型PLC的冗余处理。

背景技术

在PLC控制系统中，为确保重要控制场所的控制系统可靠运行，通常要求PLC控制系统的控制器（CPU）处于双机热备状态，即热冗余工作状态。PLC CPU冗余分有硬冗余与软冗余两种方式。PLC硬冗余采用特有硬件模块，通过对系统运行信号的判断与分析，实现CPU的切换，而PLC软冗余则采用系统特有软件模块，通过专门软件模块对系统运行信号判断与分析，实现CPU的切换工作。

冷备份和热备份：在控制系统中，为保证系统可靠运行，对系统中的控制器（或称主控机），采用双机备份。双机备份有冷备份和热备份两种形式。冷备份形式：工作主控机出现故障，工作主控机停止运行（停止供电），备用主控机替换原工作主控机，备用主控机上电起动运行，实现备用主控机替换原有主控机运行；热备份为工作主控机与备用主控机均为上电在线工作，工作主控机在线执行任务，而备用主控机在线接收工作主控机的工作参数和工作状态，一旦工作主控机出现问题，备用主控机替代工作主控机投入运行，继续完成工作任务，原有工作主控机退出运行，从而实现硬件设备的无扰切换和无缝衔接。

热备份冗余形式：热备份有硬冗余和软冗余两种形式。大、中型PLC CPU提供硬冗余方式，即生产厂家提供专用冗余CPU硬件模块，如西门子CPU417H、CPU414H等，通过CPU硬件信号之间的连接，系统自动判断工作CPU设备运行状态，若工作CPU设备出现异常，系统自动切除当前工作CPU设备，使备用CPU设备快速投入运行；此外，大中型PLC CPU也提供软冗余方式，即生产厂家提供专用冗余软件模块，如西门子SWR软件包，通过专用软件包将运行CPU和备用CPU配置为容错工作方式，由SWR软件判断工作CPU设备是否正常运行，若工作CPU设备出现异常，则系统自动将备用CPU设备投入运行模式。

大、中、小型PLC功能与区别：按I/O点处理能力分：大型PLC可处理2048以上的I/O点，具有CPU硬冗余功能；中型PLC可处理256―2048的I/O点，具有CPU软冗余功能；小型PLC处理I/O点一般在256点以下，无CPU冗余功能。

通常大、中型PLC编程开发软件提供软冗余的相应软件模块，而小型PLC编程开发软件，不提供软冗余软件模块，更不支持PLC硬冗余工作模式。而小型PLC由于其体积小，价格低，功耗低等优点，在满足应用的情况下，也可应用于一些重要场合。由于小型PLC不具有硬（软）冗余功能，给小型PLC在重要场合的应用带来很大的困扰。

对于小型PLC，由于其价格低廉，通过适当的IO扩展，其应用范围得以大大增强。与大、中型PLC相比，由于小型PLC本身不具有（硬/软）冗余功能，故在一些重要的控制场合，即使小型PLC可以满足执行控制任务的需求，人们仍然不得不将其放弃，而选用具有冗余控制功能的大、中型PLC。这一方面限制了小型PLC的使用范围，同时还增加了系统设备成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的小型PLC CPU无冗余功能的缺憾，提供了一种稳定、可靠运行的小型PLC CPU软冗余系统构造方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种小型PLC CPU软冗余系统构造方法,所述构造方法基于如下结构：包括：主控机、冗余机和监控机，所述主控机、冗余机和监控机通过工业以太网连接，被控设备通过网络同时与主控机、冗余机信号连接，所述主控机和冗余机为同型号小型PLC；

所述小型PLC CPU软冗余系统构造方法，包括如下步骤：

S1、设备启动：在设备启动运行后，主控机、冗余机和监控机均处于初始启动状态，此时监控机对主控机、冗余机进行工作标志的初始化，主控机工作状态、冗余机非工作状态；监控机将工作标志的初始值分别传输给主控机、冗余机；

主控机启动后收到工作标志信号为工作状态，主控机开始正常运行工作程序，并将系统运行数据同步传输给冗余机；

冗余机启动后收到工作标志信号为非工作状态，冗余机开始运行热备待机程序，同步备份主控机的实时运行数据，此时冗余机处于热备状态；进入S2；

S2、主控机的程序运行与监控：

主控机正常运行工作程序， 监控机读取主控机的实时I/O运行数据，并对其进行处理，得出相应控制参数作为给定送往主控机，主控机根据收到的控制参数继续运行其控制程序；

在上述工作过程中，主控机将系统运行数据同步传输给冗余机，冗余机运行热备待机程序，同步备份主控机的实时运行数据，此时冗余机处于热备状态；

同时监控机以一定的周期读取主控机的CPU 状态以及程序状态，分析主控机的CPU运行状态以及用户程序运行状态：

当发现CPU运行状态和用户程序运行状态均处于正常时，则监控机保持当前工作标志信号不变，继续执行S2的工作流程；

当发现CPU运行状态或用户程序运行状态出现错误时，则进入S3；

S3、主控机-冗余机的切换：

当发现主控机的CPU运行状态或用户程序运行状态出现错误时，监控机修改工作标志信号为：主控机非工作状态、冗余机工作状态；此时主控机退出，运行处于离线状态，冗余机根据其接收到系统同步数据相关参数对指定单元进行数据刷新，此时冗余机接续主控机的工作进程继续工作，实现系统的无扰切换，进入S4；

S4、冗余机的程序运行与监控：

冗余机正常运行工作程序，监控机读取冗余机的实时I/O运行数据，并对其进行处理，得出相应控制参数作为给定送往冗余机，冗余机根据收到的控制参数继续运行其工作程序；

在上述工作过程中，冗余机将系统运行数据同步传输给监控机；

同时监控机以一定的周期读取主控机的CPU 程序状态，即监听主控机的CPU运行状态以及用户程序运行状态：

若主控机未恢复正常时，则监控机保持当前工作标志信号不变，继续执行S4的工作流程；

当监控机发现主控机 CPU运行状态和用户程序运行状态均恢复正常时，监控机屏幕出现提示，经操作人员在HMI确认后，则进入S5；

S5、冗余机的切换复位：

监控机将接收到的冗余机的系统运行数据同步传输给主控机，主控机运行系统同步程序同步备份冗余机的实时运行数据，此时主控机处于热备状态；

监控机以一定的周期读取主控机的CPU 程序状态，当判定主控机处于热备状态后，监控机修改工作标志信号为：主控机工作状态、冗余机非工作状态；此时冗余机退出工作状态，转为运行热备待机程序；

主控机根据其接收到系统同步数据相关参数对指定单元进行数据刷新，此时主控机接续冗余机的工作进程继续工作，实现系统的无扰切换，进入S2。

所述S4中，监控机以一定的周期读取冗余机的CPU 状态以及程序状态，分析冗余机的CPU运行状态以及用户程序运行状态；同时，监控机以一定的周期读取主控机的CPU 程序状态，监听主控机的CPU运行状态以及用户程序运行状态：

若主控机未恢复正常，当发现冗余机的CPU运行状态和用户程序运行状态均处于正常时，则监控机保持当前工作标志信号不变，继续执行S4的工作流程；

若主控机未恢复正常，冗余机出现CPU运行状态或用户程序运行状态出错时，则监控机屏幕出现报警提示，同时监控机将冗余机也设为非工作状态，即此时冗余机退出工作状态；此时主控机处于非工作状态，冗余机也处于非工作状态，系统停止运行；

当监控机检测到主控机的CPU运行状态和用户程序运行状态均恢复正常时，监控机屏幕出现提示，经操作人员在HMI确认后，则进入S5。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种小型PLC CPU软冗余系统构造方法中使用小型PLC进行冗余构建，有效提高了小型PLC控制系统的可靠性，解决了小型PLC应用于重要控制场合，可靠性不高的问题。使小型PLC在满足控制功能的前提下，能够应用于高可靠性的控制场合，特别是对于安装空间小、能耗要求低、可靠性要求高的场景，更加体现具有冗余功能的小型PLC应用优势。对于这类特定场合无法使用中型以上的PLC，采用本方法构建小型PLC冗余系统，即可满足上述要求。因此，本设计能够提高小型PLC控制系统的可靠性，降低系统构建成本的同时，能够适应特殊环境的应用要求。

2、本发明一种小型PLC CPU软冗余系统构造方法中采用两个小型PLC加监控机进行软冗余控制，监控机既作为两台小型PLC信息交换的中间桥梁，同时也是系统状态收集、判断与决策者，有效解决了小型PLC自身功能较弱，缺少冗余软件模块等不足。通过监控机不但有效解决了小型PLC相互之间工作状态的无扰动自动切换，而且对系统整体运行进行了全面掌控。

3、本发明一种小型PLC CPU软冗余系统构造方法中的系统运行数据传递与存贮，采取非对称数据传递与存贮方式。即主控机为工作状态，冗余机非工作状态时，主控机的系统运行数据直接送往冗余机；主控机为非工作状态，冗余机为工作状态时，冗余机的系统运行数据送往监控机。为主控机离线检查、维修和更换创造条件。

4、本发明一种小型PLC CPU软冗余系统构造方法中的系统运行数据，依据不同的情况，分别在主控机、冗余机和监控机的系统同步数据存储单元间传送和保存，确保始终跟踪系统控制状态和进程。系统运行数据包含控制给定数据、控制回路输出数据、控制器参数等，在PLC CPU进行冗余切换时，用系统运行数据对拟投入工作状态的PLC相关控制单元进行刷新，从而实现无扰动PLC系统切换，提高了系统切换的稳定性。

附图说明

图1是本发明的冗余控制系统拓扑结构示意图。

图2是冗余控制系统运行示意图。

图3是本发明实施例3的S7-200 Smart PLC总线控制网络图。

图4是本发明实施例3的 PLC站间通讯主动/被动连接关系图。

图中：主控机1、冗余机2、监控机3。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图2，一种小型PLC CPU软冗余系统构造方法,所述构造方法基于如下结构：包括：主控机1、冗余机2和监控机3，所述主控机1、冗余机2和监控机3通过工业以太网连接，被控设备通过网络同时与主控机1、冗余机2信号连接，所述主控机1和冗余机2为同型号小型PLC；

所述小型PLC CPU软冗余系统构造方法，包括如下步骤：

S1、设备启动：在设备启动运行后，主控机1、冗余机2和监控机3均处于初始启动状态，此时监控机3对主控机1、冗余机2进行工作标志的初始化，主控机1工作状态、冗余机2非工作状态；监控机3将工作标志的初始值分别传输给主控机1、冗余机2；

主控机1启动后收到工作标志信号为工作状态，主控机1开始正常运行工作程序，并将系统运行数据同步传输给冗余机2；

冗余机2启动后收到工作标志信号为非工作状态，冗余机2开始运行热备待机程序，同步备份主控机1的实时运行数据，此时冗余机2处于热备状态；进入S2；

S2、主控机的程序运行与监控：

主控机1正常运行工作程序， 监控机3读取主控机1的实时I/O运行数据，并对其进行处理，得出相应控制参数作为给定送往主控机1，主控机1根据收到的控制参数继续运行其控制程序；

在上述工作过程中，主控机1将系统运行数据同步传输给冗余机2，冗余机2运行热备待机程序，同步备份主控机1的实时运行数据，此时冗余机2处于热备状态；

同时监控机3以一定的周期读取主控机1的CPU 状态以及程序状态，分析主控机1的CPU运行状态以及用户程序运行状态：

当发现CPU运行状态和用户程序运行状态均处于正常时，则监控机3保持当前工作标志信号不变，继续执行S2的工作流程；

当发现CPU运行状态或用户程序运行状态出现错误时，则进入S3；

S3、主控机-冗余机的切换：

当发现主控机1的CPU运行状态或用户程序运行状态出现错误时，监控机3修改工作标志信号为：主控机1非工作状态、冗余机2工作状态；此时主控机1退出，运行处于离线状态，冗余机2根据其接收到系统同步数据相关参数对指定单元进行数据刷新，此时冗余机2接续主控机1的工作进程继续工作，实现系统的无扰切换，进入S4；

S4、冗余机的程序运行与监控：

冗余机2正常运行工作程序，监控机3读取冗余机2的实时I/O运行数据，并对其进行处理，得出相应控制参数作为给定送往冗余机2，冗余机2根据收到的控制参数继续运行其工作程序；

在上述工作过程中，冗余机2将系统运行数据同步传输给监控机3；

同时监控机3以一定的周期读取主控机1的CPU 程序状态，即监听主控机1的CPU运行状态以及用户程序运行状态：

若主控机1未恢复正常时，则监控机3保持当前工作标志信号不变，继续执行S4的工作流程；

当监控机3发现主控机1 CPU运行状态和用户程序运行状态均恢复正常时，监控机3屏幕出现提示，经操作人员在HMI确认后，则进入S5；

S5、冗余机的切换复位：

监控机3将接收到的冗余机2的系统运行数据同步传输给主控机1，主控机1运行系统同步程序同步备份冗余机2的实时运行数据，此时主控机1处于热备状态；

监控机3以一定的周期读取主控机1的CPU 程序状态，当判定主控机1处于热备状态后，监控机3修改工作标志信号为：主控机1工作状态、冗余机2非工作状态；此时冗余机2退出工作状态，转为运行热备待机程序；

主控机1根据其接收到系统同步数据相关参数对指定单元进行数据刷新，此时主控机1接续冗余机2的工作进程继续工作，实现系统的无扰切换，进入S2。

所述S4中，监控机3以一定的周期读取冗余机2的CPU 状态以及程序状态，分析冗余机2的CPU运行状态以及用户程序运行状态；同时，监控机3以一定的周期读取主控机1的CPU 程序状态，监听主控机1的CPU运行状态以及用户程序运行状态：

若主控机1未恢复正常，当发现冗余机2的CPU运行状态和用户程序运行状态均处于正常时，则监控机3保持当前工作标志信号不变，继续执行S4的工作流程；

若主控机1未恢复正常，冗余机2出现CPU运行状态或用户程序运行状态出错时，则监控机3屏幕出现报警提示，同时监控机3将冗余机2也设为非工作状态，即此时冗余机2退出工作状态；此时主控机1处于非工作状态，冗余机2也处于非工作状态，系统停止运行；

当监控机3检测到主控机1的CPU运行状态和用户程序运行状态均恢复正常时，监控机3屏幕出现提示，经操作人员在HMI确认后，则进入S5。

本发明的原理说明如下：

对于小型PLC，由于其价格低廉，通过适当的IO扩展，其应用范围得以大大增强。与大、中型PLC相比，由于小型PLC本身不具有（硬/软）冗余功能，故在一些重要的控制场合，即使小型PLC可以满足执行控制任务的需求，人们仍然不得不将其放弃，而选用具有冗余控制功能的大、中型PLC。这一方面限制了小型PLC的使用范围，同时还增加了系统设备成本。对于一些设备体积、能耗有特殊要求的重要控制场合，如果小型PLC具备了冗余功能，将小型PLC作为系统控制器无疑是最佳选择。

实施例1：

一种小型PLC CPU软冗余系统构造方法,所述构造方法基于如下结构：包括：主控机1、冗余机2和监控机3，所述主控机1、冗余机2和监控机3通过工业以太网连接，被控设备通过网络同时与主控机1、冗余机2信号连接，所述主控机1和冗余机2为同型号小型PLC；

所述小型PLC CPU软冗余系统构造方法，包括如下步骤：

S1、设备启动：在设备启动运行后，主控机1、冗余机2和监控机3均处于初始启动状态，此时监控机3对主控机1、冗余机2进行工作标志的初始化，主控机1工作状态、冗余机2非工作状态；监控机3将工作标志的初始值分别传输给主控机1、冗余机2；

主控机1启动后收到工作标志信号为工作状态，主控机1开始正常运行工作程序，并将系统运行数据同步传输给冗余机2；

冗余机2启动后收到工作标志信号为非工作状态，冗余机2开始运行热备待机程序，同步备份主控机1的实时运行数据，此时冗余机2处于热备状态；进入S2；

S2、主控机的程序运行与监控：

主控机1正常运行工作程序， 监控机3读取主控机1的实时I/O运行数据，并对其进行处理，得出相应控制参数作为给定送往主控机1，主控机1根据收到的控制参数继续运行其控制程序；

在上述工作过程中，主控机1将系统运行数据同步传输给冗余机2，冗余机2运行热备待机程序，同步备份主控机1的实时运行数据，此时冗余机2处于热备状态；

同时监控机3以一定的周期读取主控机1的CPU 状态以及程序状态，分析主控机1的CPU运行状态以及用户程序运行状态：

当发现CPU运行状态和用户程序运行状态均处于正常时，则监控机3保持当前工作标志信号不变，继续执行S2的工作流程；

当发现CPU运行状态或用户程序运行状态出现错误时，则进入S3；

S3、主控机-冗余机的切换：

当发现主控机1的CPU运行状态或用户程序运行状态出现错误时，监控机3修改工作标志信号为：主控机1非工作状态、冗余机2工作状态；此时主控机1退出，运行处于离线状态，冗余机2根据其接收到系统同步数据相关参数对指定单元进行数据刷新，此时冗余机2接续主控机1的工作进程继续工作，实现系统的无扰切换，进入S4；

S4、冗余机的程序运行与监控：

冗余机2正常运行工作程序，监控机3读取冗余机2的实时I/O运行数据，并对其进行处理，得出相应控制参数作为给定送往冗余机2，冗余机2根据收到的控制参数继续运行其工作程序；

在上述工作过程中，冗余机2将系统运行数据同步传输给监控机3；

同时监控机3以一定的周期读取主控机1的CPU 程序状态，即监听主控机1的CPU运行状态以及用户程序运行状态：

若主控机1未恢复正常时，则监控机3保持当前工作标志信号不变，继续执行S4的工作流程；

当监控机3发现主控机1 CPU运行状态和用户程序运行状态均恢复正常时，监控机3屏幕出现提示，经操作人员在HMI确认后，则进入S5；

S5、冗余机的切换复位：

监控机3将接收到的冗余机2的系统运行数据同步传输给主控机1，主控机1运行系统同步程序同步备份冗余机2的实时运行数据，此时主控机1处于热备状态；

监控机3以一定的周期读取主控机1的CPU 程序状态，当判定主控机1处于热备状态后，监控机3修改工作标志信号为：主控机1工作状态、冗余机2非工作状态；此时冗余机2退出工作状态，转为运行热备待机程序；

主控机1根据其接收到系统同步数据相关参数对指定单元进行数据刷新，此时主控机1接续冗余机2的工作进程继续工作，实现系统的无扰切换，进入S2。

实施例2：

实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：

如图3所示，系统设备由3部分组成：主控室控制器；工业以太网和现场控制器。

主控室控制器通过工业以太网与现场控制器取得通讯，实现对现场控制器参数设定、修改和发出控制指令，同时获取现场控制器采集的现场参数，以便对现场数据的保存、分析，以利于系统做出控制决策，使现场控制器始终工作于理想状态。主控室设备包括2台SR30小型PLC（称为主站）和一台监控机。为保证主站可靠运行，主站采用冗余工作方式即一用一备，一台运行于控制工作模式（称为PLC主站），另一台工作于备用模式（称为PLC冗余站）；现场控制设备包括4台SR20（称为1#从站---4#从站），从站执行主站发出的控制任务，输出控制信号，并采集现场信号。

冗余控制系统信号传送的实现方式：S7 -200 SMART CPU采用GET/PUT指令,实现S7- 200SMART CPU之间的以太网通信。一个S7 -200 SMART CPU 以太网端口同时具有8个GET/PUT主动连接资源和8个GET/PUT被动连接资源。将1#PLC从站---4#PLC从站设为被动连接，PLC主站和PLC冗余站设为主动连接；相对于PLC主站，PLC冗余站又设为被动连接。六个PLC CPU站相互之间，主动/被动连接关系如图4所示。

所述S4中，监控机3以一定的周期读取冗余机2的CPU 状态以及程序状态，分析冗余机2的CPU运行状态以及用户程序运行状态；同时，监控机3以一定的周期读取主控机1的CPU 程序状态，监听主控机1的CPU运行状态以及用户程序运行状态：

若主控机1未恢复正常，当发现冗余机2的CPU运行状态和用户程序运行状态均处于正常时，则监控机3保持当前工作标志信号不变，继续执行S4的工作流程；

若主控机1未恢复正常，冗余机2出现CPU运行状态或用户程序运行状态出错时，则监控机3屏幕出现报警提示，同时监控机3将冗余机2也设为非工作状态，即此时冗余机2退出工作状态；此时主控机1处于非工作状态，冗余机2也处于非工作状态，系统停止运行；

当监控机3检测到主控机1的CPU运行状态和用户程序运行状态均恢复正常时，监控机3屏幕出现提示，经操作人员在HMI确认后，则进入S5。

实施例3：

本发明冗余控制系统由3部分组成：主控室控制器；工业以太网和现场控制器。小型PLC采用西门子S7 -200 SMART CPU，一台SR30主控机1、一台SR30冗余机2和监控机3组成上位机，4台小型PLC SR20组成下位机。控制网络图如图3所示。

上位机PLC为冗余工作方式即一用一备，一台运行于控制工作模式（称为PLC主站），另一台工作于备用模式（称为PLC冗余站）；现场控制设备包括4台小型PLC SR20（称为1#从站---4#从站），从站执行主站发出的控制任务，输出控制信号，并采集现场信号。

采用GET/PUT通讯指令,实现PLC CPU之间的以太网通信。1#PLC从站---4#PLC从站设为被动连接通讯方式，PLC主站和PLC冗余站设为主动连接通讯方式；相对于PLC主站（简称主控机1），PLC冗余站（简称冗余机2）又设为被动连接通讯方式。六个PLC CPU站相互之间，主动/被动连接关系如图4所示。

监控机3读取主控机1 CPU /冗余机2 CPU运行状态、以及主控机1/冗余机2的用户程序运行状态，分析CPU运行状态以及用户程序运行状态，根据分析结果设置主控机1/冗余机2工作（切换）标志，实现小型PLC S7 -200 SMART CPU软冗余功能。

通过通讯网络，监控机3将主控机1和冗余机2两者有机联系，实现主控机1/冗余机2之间的信息交换。若主控机1正常运行，主控机1运行于工作状态，冗余机2运行于热备状态。若主控机1运行异常，则冗余机2运行于工作状态，主控机1退出运行处于离线状态（或准热备状态），等待处理。一旦主控机1恢复正常，通过监控机3HMI（人机接口），重新接入主控机1，使主控机1运行于工作状态，冗余机2运行于热备状态，主控机1/冗余机2各自运行于原有状态。

监控机3从主控机1/冗余机2的CPU诊断报警寄存器SMW100读取运行状态；根据GET/PUT TABLE参数错误代码检验通讯数据是否正常；由程序运行自检信号判断用户程序执行正常与否。根据上述三种信号，分析主控机1/冗余机2运行正常与否，依据分析结果设置主控机1/冗余机2工作（切换）标志。

监控机3读取工作状态PLC的1#PLC---4#PLC从站I/O数据，经运算得到相应的控制参数，将控制参数送往工作状态的PLC。

冗余机2运行于工作状态时，监控机3读取冗余机2的系统运行数据。

主控机1运行于工作状态时，PLC运行冗余用户程序，其系统运行数据（控制参数设定值，输出参数值等）送往冗余机2系统同步数据单元，1#PLC---4#PLC从站I/O数据送往监控机3 I/O运行数据单元， PLC CPU运行状态以及用户程序运行状态送往监控机3。

监控机3判定主控机1工作异常，切换冗余机2运行于工作状态时，主控机1运行于非工作状态（准热备状态）。

冗余机2自行判别工作标志的变化，进入工作状态的同时，将系统同步数据相关参数对指定单元进行数据刷新（如设定值、输出值），实现主/冗PLC无扰切换。PLC运行冗余用户程序，其系统运行数据送往监控机3系统同步数据单元，1#PLC---4#PLC从站I/O数据经冗余机2送往监控机3的I/O运行数据单元，PLC CPU运行状态以及用户程序运行状态送往监控机3。

冗余机2运行于热备状态时，接收主控机1发出的系统同步数据。将PLC CPU运行状态以及用户程序运行状态送往监控机3。

主控机1运行由非工作状态（准热备状态）恢复工作状态时，经监控机3 HMI发送主控机1运行状态切换指令，向主控机1发出工作标志，并将系统运行数据传送至主控机1的同步数据单元。监控机3向冗余机2发出非工作标志（冗余工作标志），完成主控机1进入工作状态的转变，主控机1/冗余机2各自运行于原有状态。

主控机1运行由非工作状态（准热备状态）恢复工作状态时，主控机1自行判别工作标志的变化，进入工作状态的同时，将系统同步数据相关参数对指定单元进行数据刷新（如设定值、输出值），实现主/冗PLC无扰切换。主控机1运行冗余用户程序，其系统运行数据送往冗余机2系统同步数据单元，1#PLC---4#PLC从站I/O数据经主控机1送往监控机3的I/O运行数据单元，PLC CPU运行状态以及用户程序运行状态送往监控机3。