一种双CAN总线的热冗余控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种双CAN总线的热冗余控制系统及方法，该系统包括：主控制单元，用于系统的指令通过两条CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，及接收响应数据并判断在约定的最大响应时间内是否收到该响应数据，若是则继续根据系统的指令通过两条总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，若否则通过两条总线中另一总线向该指定的从控制单元发送控制数据；从控制单元，用于接收主控制单元发送的控制数据及通过与主控制单元发送控制数据相同的总线向主控制单元发送响应数据。本发明专利技术所述技术方案，实现了基于双CAN总线控制系统的总线热冗余，大幅度提高系统控制总线的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及CAN(ControllerAreaNetwork)总线的可靠性设计。更具体地，涉及一种双CAN总线的热冗余控制系统及方法。
技术介绍
目前，随着总线技术的应用与发展，CAN总线已经成为国内导弹测试与控制系统等工业、军事控制系统普遍采用的一种控制总线。对于基于CAN总线的工业、军事控制系统，CAN总线的可靠性直接影响到整个系统的可靠性指标。对于标准的CAN总线控制总线，其可靠性主要受制于传输线路、接口电路、控制电路和控制程序等软硬件设计水平。在成熟的软硬件设计的前提下，其可靠性难以有更大程度的提高。因此，需要提供一种双CAN总线的热冗余控制系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双CAN总线的热冗余控制系统及方法，解决基于双CAN总线数据交互异常的判定，主、备总线实时切换控制问题，实现基于双CAN总线控制系统的总线热冗余，大幅度提高系统控制总线的可靠性，解决工业、军事控制系统数据交互的可靠性问题。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种双CAN总线的热冗余控制系统，该系统包括：主控制单元、至少一个从控制单元、第一CAN总线和第二CAN总线；主控制单元，用于根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，及接收由指定的从控制单元发送的响应数据，并判断在约定的最大响应时间内是否收到该响应数据，若是则继续根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，若否则通过第一CAN总线或第二CAN总线中另一总线向该指定的从控制单元发送控制数据；从控制单元，用于接收主控制单元发送的控制数据及通过与主控制单元发送控制数据相同的总线向主控制单元发送响应数据。优选地，主控制单元包括：控制数据发送模块和响应数据接收与判断模块；控制数据发送模块，用于根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，或根据响应数据接收与判断模块的重新发送指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中另一总线向该指定的从控制单元发送控制数据；响应数据接收与判断模块，用于接收由指定的从控制单元发送的响应数据，并判断在约定的最大响应时间内是否收到响应数据，若是，则不向控制数据发送模块发送指令，控制数据发送模块继续根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，若否，则向控制数据发送模块发送重新发送指令。优选地，从控制单元包括：控制数据接收模块和响应数据发送模块；控制数据接收模块，用于接收主控制单元发送的控制数据；响应数据发送模块，用于在控制数据接收模块接收到控制数据时通过与主控制单元发送控制数据相同的总线向主控制单元发送响应数据。优选地，约定的最大响应时间为1至50ms。一种上文所述系统的双CAN总线的热冗余控制方法，该方法包括如下步骤：S1、利用主控制单元根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据；S2、利用从控制单元接收主控制单元发送的控制数据并利用从控制单元在接收到控制数据时通过与主控制单元发送控制数据相同的总线向主控制单元发送响应数据；S3、利用主控制单元接收由指定的从控制单元发送的响应数据，并判断在约定的最大响应时间内是否收到响应数据，若是，则转入步骤S1，若否，则利用主控制单元通过与步骤S1中第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线不同的另一总线向指定的从控制单元发送控制数据，转入步骤S2。优选地，步骤S3中约定的最大响应时间为1至50ms。本专利技术的有益效果如下：本专利技术所述技术方案，解决可基于双CAN总线数据交互异常的判定，主、备总线实时切换控制问题，实现了基于双CAN总线控制系统的总线热冗余，大幅度提高系统控制总线的可靠性，解决了工业、军事控制系统数据交互的可靠性问题。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出双CAN总线的热冗余控制系统示意图。图2示出双CAN总线的热冗余控制方法流程图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本实施例提供的双CAN总线的热冗余控制系统的数据交互采用主从模式，该系统包括：主控制单元、至少一个从控制单元、第一CAN总线和第二CAN总线；双CAN控制接口的主控制单元和双CAN控制接口的从控制单元分别连接入第一CAN总线和第二CAN总线，第一CAN总线和第二CAN总线相互独立的，互为备份；主控制单元，用于根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，及接收由指定的从控制单元发送的响应数据，并判断在约定的最大响应时间内是否收到该响应数据，若是则继续根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，若否则通过第一CAN总线或第二CAN总线中另一总线向该指定的从控制单元发送控制数据，第一CAN总线或第二CAN总线的选择由主控制单元控制，双CAN总线的热冗余控制系统中主控制单元是唯一的；主控制单元包括：控制数据发送模块和响应数据接收与判断模块；控制数据发送模块，用于根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，或根据响应数据接收与判断模块的重新发送指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中另一总线向该指定的从控制单元发送控制数据；响应数据接收与判断模块，用于接收由指定的从控制单元发送的响应数据，并判断由控制数据发送模块向指定的从控制单元发送控制数据起在约定的最大响应时间内是否收到该响应数据，若在最大响应时间内接收到由指定的从控制单元发送的响应数据，则不向控制数据发送模块发送指令，控制数据发送模块继续根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，若在最大响应时间内未能接收到由指定的从控制单元发送的响应数据，则向控制数据发送模块发送重新发送指令，其中约定的最大响应时间是从控制数据发送模块向指定的从控制单元发送控制数据开始计时，约定的最大响应时间的限定范围依据双CAN总线的热冗余控制系统对控制总线的实时性需求进行设定，本实施例中设定为1～50ms；从控制单元，用于被动接收和响应主控制单元发出的数据交互要求，从控制单元响应主控制单元所使用的总线必须与主控制单元发送数据信息所使用的总线一致,双CAN总线的热冗余控制系统中至少有一个从控制单元，从控制单元只能接收主控制单元发出的控制数据及作出响应；从控制单元包括：控制数据接收模块和响应数据发送模块；控制数据接收模块，用于接收主控制单元发送的控制数据；响应数据发送模块，用于在控制数据接收模块接收到控制数据时通过与主控制单元发送控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双CAN总线的热冗余控制系统，其特征在于，该系统包括：主控制单元、至少一个从控制单元、第一CAN总线和第二CAN总线；主控制单元，用于根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，及接收由指定的从控制单元发送的响应数据，并判断在约定的最大响应时间内是否收到所述响应数据，若是则继续根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，若否则通过第一CAN总线或第二CAN总线中另一总线向所述指定的从控制单元发送控制数据；从控制单元，用于接收主控制单元发送的控制数据及通过与主控制单元发送控制数据相同的总线向主控制单元发送响应数据。

【技术特征摘要】
1.一种双CAN总线的热冗余控制系统，其特征在于，该系统包括：主控制单元、至少一个从控制单元、第一CAN总线和第二CAN总线；主控制单元，用于根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，及接收由指定的从控制单元发送的响应数据，并判断在约定的最大响应时间内是否收到所述响应数据，若是则继续根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，若否则通过第一CAN总线或第二CAN总线中另一总线向所述指定的从控制单元发送控制数据；从控制单元，用于接收主控制单元发送的控制数据及通过与主控制单元发送控制数据相同的总线向主控制单元发送响应数据。2.根据权利要求1所述的双CAN总线的热冗余控制系统，其特征在于，所述主控制单元包括：控制数据发送模块和响应数据接收与判断模块；控制数据发送模块，用于根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中任一总线向指定的从控制单元发送控制数据，或根据响应数据接收与判断模块的重新发送指令通过第一CAN总线或第二CAN总线中另一总线向该指定的从控制单元发送控制数据；响应数据接收与判断模块，用于接收由指定的从控制单元发送的响应数据，并判断在约定的最大响应时间内是否收到所述响应数据，若是，则不向控制数据发送模块发送指令，控制数据发送模块继续根据双CAN总线的热冗余控制系统的指令通过第一CAN...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，
申请(专利权)人：北京电子工程总体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11