掉电保护控制器及其掉电保持方法技术

本发明专利技术公开一种掉电保护控制器及其掉电保护方法，包括中央处理器、供电电源、用于中央处理器传输信息的通信模块和用于掉电保持的非易失性SRAM，非易失性SRAM与中央处理器电连接，中央处理器设有掉电保持模块，所述掉电保持模块用于将掉电保持数据实时备份到掉电保持的非易失性SRAM中，当控制器上电启动时，控制器读取在非易失性SRAM中存储的掉电保持数据，将掉电保持数据重裁在执行程序中，执行完工程组态程序后，将掉电保持数据与上一次执行写入非易失性SRAM的掉电保持数据进行对比，若掉电保持数据不同则将此次的掉电保持数据写入非易失性SRAM。本发明专利技术能够快速读取和刷新掉电保持数据，保证了掉电保持数据的完整性。

【技术实现步骤摘要】
掉电保护控制器及其掉电保持方法
本专利技术涉及自动化控制领域，具体涉及一种掉电保护控制器及其掉电保持方法。
技术介绍
在工业控制系统的实际应用中，许多场合都需要掉电保持功能，即当运行到某步动作时，突然电源掉电，当恢复电源后，通过工业控制中控制器记忆一些变量，再次上电后通过记忆的这些变量能继续运行，仍以掉电以前的动作步骤继续工作，保证了工作的连续性。现有掉电保持已经有很多不同的实现方法。但是存在掉电数据存储时间长，不同的时间点掉电，数据可能没有完全修改完，这样的数据是没有意义的，从而导致影响整个控制系统的实时性、可靠性、安全性等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种掉电保护控制器的掉电保持方法，提高控制系统的实时性、可靠性和安全性。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种掉电保护控制器的掉电保持方法，其特征在于：掉电保护控制器包括中央处理器、供电电源和用于中央处理器传输信息的通信模块，还包括用于掉电保持的非易失性SRAM，所述非易失性SRAM具有独立的锂电池和控制电路，所述锂电池和控制电路采用DIP封装在非易失性SRAM中，所述控制电路用于不断监控供电情况，当供电低于设定值时，锂电池自动切换为非易失性SRAM供电，防止数据损坏，所述非易失性SRAM与中央处理器电连接，所述中央处理器采用AMDGeodeLXProcessor嵌入式专用处理器，所述中央处理器设有掉电保持模块、DMA控制模块、中断控制模块、定时模块、实时时钟模块、DDR内存模块，所述中央处理器上设有用于连接非易失性SRAM的PCI扩展总线，所述掉电保持模块用于将掉电保持数据实时备份到掉电保持的非易失性SRAM中，当控制器上电启动时，控制器读取在非易失性SRAM中存储的掉电保持数据，将掉电保持数据重载在执行程序中；所述供电电源为非易失性SRAM和中央处理器供电；掉电保持方法步骤如下：1）当掉电保护控制器上电启动加载工程组态程序，在加载工程组态程序过程中，掉电保护控制器根据加载工程组态程序中声明的保持变量在程序数据段为其分配一个掉电保存标识的存储区，2）在加载完工程组态程序后，掉电保护控制器读取非易失性SRAM中存储的掉电保持数据；3）根据掉电保持数据是否读取成功，分为如下两种情况：3.1）如果非易失性SRAM中存储的掉电保持数据与加载的工程组态程序属于同一个版本的工程组态程序,掉电保持数据读取成功，将读取的非易失性SRAM中存储的掉电保持数据重载至掉电保护控制器的程序数据段中存储区，进入步骤4；3.2）如果如果非易失性SRAM中存储的掉电保持数据与加载的工程组态程序不属于同一个版本的工程组态程序，掉电保持数据读取不成功，则执行加载的工程组态程序，直接进入步骤4）；4）控制器执行工程组态程序，直至工程组态程序执行结束；执行工程组态程序时，在掉电保护控制器执行工程组态程序的每个控制周期都将实时监测的掉电保持数据与上一次执行写入非易失性SRAM的掉电保持数据对比，若掉电保持数据不同则将此次的掉电保持数据写入非易失性SRAM，若掉电保持数据相同，则不修改非易失性SRAM中掉电保持数据，即在掉电保护控制器执行工程组态程序的每个控制周期中只要掉电数据变化就将数据写入非易失性SRAM。在掉电保护控制器加载工程组态程序之前，在工程组态程序中将需要掉电保持的变量用关键字声明为保持变量，并将掉电保持数据实时备份到非易失性SRAM中。在工程组态程序中将需要掉电保持的变量用RETAIN作为关键字的修改量声明需要掉电保持的所有变量为保持变量。所述掉电保护控制器上电启动包括热启动或温启动。本专利技术的有益效果：本专利技术包括中央处理器、供电电源、用于中央处理器传输信息的通信模块和用于掉电保持的非易失性SRAM，所述非易失性SRAM与中央处理器电连接，所述中央处理器设有掉电保持模块，所述掉电保持模块用于将掉电保持数据实时备份到掉电保持的非易失性SRAM中，当掉电保护控制器上电启动时，掉电保护控制器读取在非易失性SRAM中存储的掉电保持数据，将掉电保持数据重载在执行程序中；所述供电电源为非易失性SRAM和中央处理器供电。所述非易失性SRAM采用DS1230Y256k非易失性SRAM，全静态。该非易失性SRAM具有独立的锂电池和控制电路，用于不断监控非易失性SRAM的供电（VCC）情况，以防超出容许条件时，即供电低于设定值，锂电池自动切换和无条件地启用写保护，以防止数据损坏。DIP封装DS1230Y器件可用于现有的32K×8静态存储器，直接符合流行的字节宽度28引脚DIP标准。具有很好的抗震性和防静电功能。DIP封装DS1230Y器件也符合28256EEPROM的引脚，可直接替换，同时提高性能。执行的写周期数没有限制并不需要额外的支持电路提供微处理器接口，读写访问速度快达70纳秒。因此本专利技术的读写操作简单、速度快至纳秒级，掉电后数据不丢失，当掉电保护控制器再次上电启动后，掉电保护控制器能够自动恢复掉电前的工作状态继续作业。所述中央处理器采用AMDGeodeLXProcessor嵌入式专用处理器。该嵌入式专用处理器高性能、低功耗。本专利技术掉电保持方法，1）当掉电保护控制器上电启动加载工程组态程序，在加载工程组态程序过程中，掉电保护控制器根据加载工程组态程序中声明的保持变量在程序数据段为其分配一个掉电保存标识的存储区；2）在加载完工程组态程序后，掉电保护控制器读取非易失性SRAM中存储的掉电保持数据；3）根据掉电保持数据是否读取成功，分为如下两种情况：3.1）如果掉电保持数据读取成功，将读取的非易失性SRAM中存储的掉电保持数据重载至掉电保护控制器的程序数据段中存储区，进入步骤4）；该步骤将非易失性SRAM中存储的掉电保持数据加入到重新启动的工程组态程序中，以掉电以前的动作步骤继续工作，保证了工作的连续性。3.2）如果掉电保持数据读取不成功，则执行加载的工程组态程序，直接进入步骤4）；不影响组态程序的执行。4）控制器执行工程组态程序，直至工程组态程序执行结束；执行工程组态程序时，在掉电保护控制器执行工程组态程序的每个控制周期都将实时监测的掉电保持数据与上一次执行写入非易失性SRAM的掉电保持数据对比，若掉电保持数据不同则将此次的掉电保持数据写入非易失性SRAM，若掉电保持数据相同，则不修改非易失性SRAM中掉电保持数据，即在掉电保护控制器执行工程组态程序的每个控制周期中只要掉电数据变化就将数据写入非易失性SRAM。在掉电保护控制器加载工程组态程序之前，工程组态程序中将需要掉电保持的变量用关键字声明为保持变量，并将掉电保持数据实时备份到非易失性SRAM中；可以根据控制程序的实际需要设置保持变量，掉电保持数据实时备份到非易失性SRAM中，保证了数据的完整性，能保留或记忆原来状态。附图说明图1是本专利技术掉电保护控制器的原理框图；图2是本专利技术中央处理器的原理框图；图3是本专利技术非易失性SRAM的电路图；图4是本专利技术掉电保持方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步地说明。参见图1、图2和图3所示，一种掉电保护控制器，包括中央处理器、供电电源、用于中央处理器传输信息的通信模块、用于掉电保持的非易失性SRAM和底座，供电电源、中央处理器、通信模块、非易失性SRAM通过接插件固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掉电保护控制器，包括中央处理器、供电电源和用于中央处理器传输信息的通信模块，其特征在于：还包括用于掉电保持的非易失性SRAM，所述非易失性SRAM与中央处理器电连接，所述中央处理器设有掉电保持模块，所述掉电保持模块用于将掉电保持数据实时备份到掉电保持的非易失性SRAM中，当控制器上电启动时，控制器读取在非易失性SRAM中存储的掉电保持数据，将掉电保持数据重裁在执行程序中；所述供电电源为非易失性SRAM和中央处理器供电。

【技术特征摘要】
1.一种掉电保护控制器的掉电保持方法，其特征在于：掉电保护控制器包括中央处理器、供电电源和用于中央处理器传输信息的通信模块，还包括用于掉电保持的非易失性SRAM，所述非易失性SRAM具有独立的锂电池和控制电路，所述锂电池和控制电路采用DIP封装在非易失性SRAM中，所述控制电路用于不断监控供电情况，当供电低于设定值时，锂电池自动切换为非易失性SRAM供电，防止数据损坏，所述非易失性SRAM与中央处理器电连接，所述中央处理器采用AMDGeodeLXProcessor嵌入式专用处理器，所述中央处理器设有掉电保持模块、DMA控制模块、中断控制模块、定时模块、实时时钟模块、DDR内存模块，所述中央处理器上设有用于连接非易失性SRAM的PCI扩展总线，所述掉电保持模块用于将掉电保持数据实时备份到掉电保持的非易失性SRAM中，当控制器上电启动时，控制器读取在非易失性SRAM中存储的掉电保持数据，将掉电保持数据重载在执行程序中；所述供电电源为非易失性SRAM和中央处理器供电；掉电保持方法步骤如下：1）当掉电保护控制器上电启动加载工程组态程序，在加载工程组态程序过程中，掉电保护控制器根据加载工程组态程序中声明的保持变量在程序数据段为其分配一个掉电保存标识的存储区，2）在加载完工程组态程序后，掉电保护控制器读取非易失性SRAM中存储的掉电保持数据；3）根据掉电保持数据是否读取成功，分为如下两种情况：3.1）如果非易失性SRAM中存储的掉电保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小杰，文利，
申请(专利权)人：重庆川仪自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85