冗余设备、主从模块判定方法、拓扑系统及通信决策方法技术方案

本发明专利技术提供一种冗余设备、主从模块判定方法、拓扑系统及通信决策方法，所述冗余设备包括：第一冗余模块；第二冗余模块，作为备用的从冗余模块，用于在第一冗余模块作为主冗余模块工作出现故障时，替换所述第一冗余模块；所述第一冗余模块与所述第二冗余模块都设置有主通讯口和从通讯口。所述拓扑系统包括：控制器；第一冗余模块，与控制器通过所述第一冗余模块的主通讯口或第一冗余模块的从通讯口通信连接；第二冗余模块，与所述控制器通过所述第二冗余模块的主通讯口或第二冗余模块的从通讯口通信连接。本发明专利技术的冗余设备、主从模块判定方法、拓扑系统及通信决策方法通过简化电路降低成本，同时降低了编程难度，提高了CPU的效率和系统可靠性。

Redundant Equipment, Decision Method of Master-slave Module, Topology System and Communication Decision Method

【技术实现步骤摘要】
冗余设备、主从模块判定方法、拓扑系统及通信决策方法
本专利技术属于系统冗余
，涉及一种冗余模块和方法，特别是涉及一种冗余设备、主从模块判定方法、拓扑系统及通信决策方法。
技术介绍
分布式系统中常会涉及到冗余模块的设计，现有方案的模块冗余通常是向对方发送不间断脉冲的形式来表明自己的存在，主从模块的确认一般是通过抢占的方式。现有技术采用器件较多，比较复杂，故障后维修需要多种仪器，很不方便；同时软件编程也比较复杂，占用CPU资源较多。因此，如何提供一种冗余设备、主从模块判定方法、拓扑系统及通信决策方法，以解决现有技术冗余模块系统结构和软件编程复杂、故障后维修难度较大且CPU资源占用很多等缺陷，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种冗余设备、主从模块判定方法、拓扑系统及通信决策方法，用于解决现有技术冗余模块系统结构和软件编程复杂、故障后维修难度较大且CPU资源占用很多的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供一种冗余设备，所述冗余设备包括：第一冗余模块；第二冗余模块，作为备用的从冗余模块，用于在所述第一冗余模块作为主冗余模块工作出现故障时，替换所述第一冗余模块；所述第一冗余模块与所述第二冗余模块都设置有主通讯口和从通讯口。于本专利技术的一实施例中，所述冗余设备为输入冗余设备，所述输入冗余设备包括输入第一冗余模块和输入第二冗余模块；所述输入第一冗余模块和输入第二冗余模块连接同一信号输入电路；所述信号输入电路包括第一输入端、第二输入端、一保险丝、第一电感、一电容、第一电阻和第一二极管；其中，所述第一输入端连接所述保险丝的一端，所述保险丝的另一端连接第一电感的一端，所述第一电感的另一端、所述电容的一端与所述第一电阻的一端连接，该连接处为所述输入第一冗余模块、输入第二冗余模块与信号输入电路的连接端，所述第二输入端连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极、所述电容的另一端和所述第一电阻的另一端均与地电源连接。于本专利技术的一实施例中，所述输入第一冗余模块和输入第二冗余模块通过所述信号输入电路接收相同的信号输入值，用于在所述输入第一冗余模块作为主输入冗余模块工作出现故障时，输入第二冗余模块替换输入第一冗余模块将该信号输入值上传到外部的控制器。于本专利技术的一实施例中，所述冗余设备为输出冗余设备，所述输出冗余设备包括输出第一冗余模块和输出第二冗余模块；所述输出第一冗余模块和输出第二冗余模块连接同一外部接收电路；所述输出冗余设备包括一数模信号输入端、一关断信号输入端、一电流输出电路、一三极管、一MOS管、第二电阻、第二二极管、第二电感、一双向二极管、第一输出端和第二输出端；其中，所述电流输出电路的第一输出端与所述三极管的发射极、第二电阻的一端连接，所述三极管的基极与所述第二电阻另一端、MOS管的源极连接，所述电流输出电路的第二输出端与所述三极管的集电极、MOS管的栅极连接，所述MOS管的漏极与第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与双向二极管的一端连接，所述第二电感的一端与地电源连接，另一端与双向二极管的另一端连接，所述第一输出端和第二输出端为输出第一冗余模块、输出第二冗余模块与外部接收电路的连接端。于本专利技术的一实施例中，当所述输出第一冗余模块作为主输出冗余模块正常工作并向所述外部接收电路输出信号时，所述输出第二冗余模块通过一关断信号控制所述MOS管的栅极实现输出第二冗余模块的关断，用于同一时间只有一个输出冗余模块对外输出信号；所述输出第一冗余模块和输出第二冗余模块均设置过流保护电路，用于在二者出现过流故障时进行输出的关断控制；当所述输出第一冗余模块作为主输出冗余模块工作出现故障时，所述输出第二冗余模块替换输出第一冗余模块向所述外部接收电路输出信号。本专利技术另一方面提供一种主从模块判定方法，应用于冗余设备，所述冗余设备包括至少两个冗余模块；所述主从模块判定方法包括：确定上电顺序；若为先上电，则表示为主冗余模块；若为后上电，则表示为从冗余模块；若为与其他冗余模块同时上电，则读取冗余模块的位置标识，并通过对主从判定信号的检测，以确定该冗余模块为主冗余模块或为从冗余模块；其中，所述位置标识用于表示冗余模块为第一冗余模块的位置信息或为第二冗余模块的位置信息。于本专利技术的一实施例中，所述若为与其他冗余模块同时上电，则读取冗余模块的位置标识，并通过对主从判定信号的检测，以确定该冗余模块为主冗余模块或为从冗余模块的步骤包括：读取位置标识，所述位置标识包括：第一位置标识和第二位置标识，将所述第一位置标识对应的冗余模块确定为第一冗余模块，将所述第二位置标识对应的冗余模块确定为第二冗余模块；检测是否接收到第二冗余模块的主从判定信号，若否，向第二冗余模块发送主从判定信号，以告知第二冗余模块将第一冗余模块为主冗余模块，再次检测是否接收到第二冗余模块的主从判定信号，以确定所述第一冗余模块为主冗余模块；将所述第二冗余模块退出主从判定信号的发送状态，以使所述第一冗余模块延时预定时间后不再接收到第二冗余模块发送的主从判定信号，并确定所述第二冗余模块为从冗余模块；检测是否接收到第二冗余模块的主从判定信号，若否，将所述第一冗余模块确定为主冗余模块。本专利技术又一方面提供一种拓扑系统，所述拓扑系统包括：控制器；及至少一冗余设备，与所述控制器连接；其中，所述冗余设备包括：第一冗余模块，与所述控制器通过所述第一冗余模块的主通讯口或第一冗余模块的从通讯口通信连接；第二冗余模块，与所述控制器通过所述第二冗余模块的主通讯口或第二冗余模块的从通讯口通信连接；其中，所述控制器用于在获取通讯故障信息并进行一级通讯故障检测时，执行通讯口切换策略，以将从通讯口替换主通讯口；进行二级通讯故障检测时，执行模块切换策略，以将第二冗余模块替换第一冗余模块。于本专利技术的一实施例中，所述控制器进行一级通讯故障检测时，判断通讯口是否损坏，由此执行通讯口切换策略，向所述第一冗余模块发送通讯口切换指令，以指示所述第一冗余模块控制内部通讯芯片的使能端口，将从通讯口对应通信芯片的使能设为有效，将主通讯口对应通信芯片的使能设为关闭，以将从通讯口替换主通讯口，若正常工作，则确定通讯口损坏；在通讯口未损坏时进行二级通讯故障检测，判断所述第一冗余模块是否损坏，由此执行模块切换策略，向所述第一冗余模块和第二冗余模块发送模块切换指令，以指示所述第一冗余模块将内部主、从通讯口通信芯片的使能设为关闭，第二冗余模块将其主通讯口对应通信芯片的使能设为有效，以将第二冗余模块替换第一冗余模块。本专利技术最后一方面提供一种通信决策方法，应用于所述的拓扑系统，所述通信决策方法包括：获取通讯故障信息，所述通讯故障信息为所述控制器通过第一冗余模块的主通讯口与第一冗余模块通信时出现的故障信息；发送通讯口切换指令，以便第一冗余模块的从通讯口替换第一冗余模块的主通讯口；判断是否正常通信，若是，继续通信；若否，发送模块切换指令，以指示第二冗余模块替换第一冗余模块，且所述控制器通过第二冗余模块的主通讯口与第二冗余模块通信。如上所述，本专利技术所述的冗余设备、主从模块判定方法、拓扑系统及通信决策方法，具有以下有益效果：通过多方式冗余简化系统的电路，从而降低成本，且提高了系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冗余设备，其特征在于，所述冗余设备包括：第一冗余模块；第二冗余模块，作为备用的从冗余模块，用于在所述第一冗余模块作为主冗余模块工作出现故障时，替换所述第一冗余模块；所述第一冗余模块与所述第二冗余模块都设置有主通讯口和从通讯口。

【技术特征摘要】
1.一种冗余设备，其特征在于，所述冗余设备包括：第一冗余模块；第二冗余模块，作为备用的从冗余模块，用于在所述第一冗余模块作为主冗余模块工作出现故障时，替换所述第一冗余模块；所述第一冗余模块与所述第二冗余模块都设置有主通讯口和从通讯口。2.根据权利要求1所述的冗余设备，其特征在于，所述冗余设备为输入冗余设备，所述输入冗余设备包括输入第一冗余模块和输入第二冗余模块；所述输入第一冗余模块和输入第二冗余模块连接同一信号输入电路；所述信号输入电路包括第一输入端、第二输入端、一保险丝、第一电感、一电容、第一电阻和第一二极管；其中，所述第一输入端连接所述保险丝的一端，所述保险丝的另一端连接第一电感的一端，所述第一电感的另一端、所述电容的一端与所述第一电阻的一端连接，该连接处为所述输入第一冗余模块、输入第二冗余模块与信号输入电路的连接端，所述第二输入端连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极、所述电容的另一端和所述第一电阻的另一端均与地电源连接。3.根据权利要求2所述的冗余设备，其特征在于，所述输入第一冗余模块和输入第二冗余模块通过所述信号输入电路接收相同的信号输入值，用于在所述输入第一冗余模块作为主输入冗余模块工作出现故障时，输入第二冗余模块替换输入第一冗余模块将该信号输入值上传到外部的控制器。4.根据权利要求1所述的冗余设备，其特征在于，所述冗余设备为输出冗余设备，所述输出冗余设备包括输出第一冗余模块和输出第二冗余模块；所述输出第一冗余模块和输出第二冗余模块连接同一外部接收电路；所述输出冗余设备包括一数模信号输入端、一关断信号输入端、一电流输出电路、一三极管、一MOS管、第二电阻、第二二极管、第二电感、一双向二极管、第一输出端和第二输出端；其中，所述电流输出电路的第一输出端与所述三极管的发射极、第二电阻的一端连接，所述三极管的基极与所述第二电阻另一端、MOS管的源极连接，所述电流输出电路的第二输出端与所述三极管的集电极、MOS管的栅极连接，所述MOS管的漏极与第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与双向二极管的一端连接，所述第二电感的一端与地电源连接，另一端与双向二极管的另一端连接。5.根据权利要求4所述的冗余设备，其特征在于，当所述输出第一冗余模块作为主输出冗余模块正常工作并向所述外部接收电路输出信号时，所述输出第二冗余模块通过一关断信号控制所述MOS管的栅极实现输出第二冗余模块的关断，用于同一时间只有一个输出冗余模块对外输出信号；所述输出第一冗余模块和输出第二冗余模块均设置过流保护电路，用于在二者出现过流故障时进行输出的关断控制；当所述输出第一冗余模块作为主输出冗余模块工作出现故障时，所述输出第二冗余模块替换输出第一冗余模块向所述外部接收电路输出信号。6.一种主从模块判定方法，其特征在于，应用于冗余设备，所述冗余设备包括至少两个冗余模块；所述主从模块判定方法包括：确定上电顺序；若为先上电，则表示为主冗余模块；若为后上电，则表示为从冗余模块；若为与其他冗余模块同时上电，则读取冗余模...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘云川，
申请(专利权)人：重庆川仪控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50