一种基于CAN总线的冗余系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于CAN总线的冗余系统。本发明专利技术能够有效克服双冗余总线采用主备模式时不能混合挂载、主备切换扰动，以及互备模式时在仲裁域或数据域占用位段进行冗余帧仲裁的缺陷，实现了冗余帧甄别无需等待，进而大大提高了系统的实时性。本发明专利技术还实现了第三方应用层协议无需进行修改即可使用，避免了只能运行自定义协议问题，扩大了冗余协议的使用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAN总线的冗余系统
本专利技术涉及一种基于CAN总线的冗余系统。
技术介绍
随着技术的发展，工业网络在工业自动化、船舶自动化、车辆自动化领域得到广泛应用。而在车辆自动化、船舶自动化领域对通信可靠性和可用性有着较高的要求，CAN总线作为一种为车辆应用开发的现场总线，其抗干扰能力得到广泛的验证。然而，在船舶应用领域，由于环境恶劣，安装密度较大，总线易受损坏。CAN总线建立在单一信道上的可靠性就显得脆弱，当总线故障发生时容易造成整体失效。因此，在船舶领域使用CAN总线大多采用冗余方式保证一个信道故障时另一信道仍能维持通信。现有CAN总线双冗余机制大多采用主备切换方式，系统由两个CAN总线端口分别接入两条总线信道，正常状态下控制器选择其中一条信道作为工作总线(Active，简称A)，而另外一条总线不传递数据或仅传递状态信息，我们称之为备份总线(Backup，简称B)。当A总线通讯故障时，由总线上节点发起主备切换。由于发生切换前首先要通过确认故障为永久故障、协商启用B线，因此主备切换均需要几十到几百毫秒的切换时间，不能做到真正无扰切换。主备切换机制下，如果两个以上节点发生故障，且部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CAN总线的冗余系统，其特征包括：多个节点，每个节点分别连接在CAN总线A和CAN总线B上，每个节点包括应用层协议、冗余仲裁层、CAN总线控制器A、CAN总线控制器B、驱动器A和驱动器B，其中：所述冗余仲裁层与所述应用层协议连接；所述CAN总线控制器A和CAN总线控制器B分别与所述冗余仲裁层连接；所述驱动器A分别与所述CAN总线A和所述CAN总线控制器A连接，所述驱动器B与所述CAN总线B和所述CAN总线控制器B连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线的冗余系统，其特征包括：多个节点，每个节点分别连接在CAN总线A和CAN总线B上，每个节点包括应用层协议、冗余仲裁层、CAN总线控制器A、CAN总线控制器B、驱动器A和驱动器B，其中：所述冗余仲裁层与所述应用层协议连接；所述CAN总线控制器A和CAN总线控制器B分别与所述冗余仲裁层连接；所述驱动器A分别与所述CAN总线A和所述CAN总线控制器A连接，所述驱动器B与所述CAN总线B和所述CAN总线控制器B连接。2.如权利要求1所述的基于CAN总线的冗余系统，其特征在于，当发送端的节点通过所述CAN总线控制器A和CAN总线控制器B向接收端的节点发送消息时，发送端的节点启动发送，并设置发送时钟，如发送时钟超时而消息未能发送成功，则停止发送，清除发送缓冲区；发送端的节点除发送数据期间外均处于接收状态，接收端的节点的CAN总线控制器A和CAN总线控制器B收到消息后，将消息发送到冗余仲裁层，冗余仲裁层将消息上传到应用层协议，同时将消息推入FIFO缓冲区，等待冗余仲裁层进行冗余仲裁；等待冗余仲裁期间，后续消息继续发送，直到FIFO缓冲区溢出，在收到冗余消息后，冗余仲裁层检索前续消息，若消息已处理则丢弃，否则，作为新的消息处理。3.如权利要求1所述的基于CAN总线的冗余系统，其特征在于，所述冗余仲裁层，用于设定发送时间、设定发送间隔时间和设定接收时间。4.如权利要求3所述的基于CAN总线的冗余系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁延波，黄岩峰，刘国安，刘博，王圣洁，傅盼盼，
申请(专利权)人：浙江中控研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33