一种工程机械控制器及其供电保护方法技术

本发明专利技术公开了一种工程机械控制器及其供电保护方法，工程机械控制器包括：CPU供电单元、主CPU、从CPU、独立供电检测单元；在电源供电单元与CPU供电单元之间增设电压转换单元，若前级电压转换单元失效，则进入系统退出状态保护CPU核心电路；主CPU中集成有第一供电检测单元，用于检测从CPU的供电电压；从CPU中集成有第二供电检测单元，用于检测主CPU的供电电压，实现主从CPU交互检测；独立供电检测单元与主CPU、从CPU的供电电路均相连，用于检测主CPU和从CPU的供电电压；所述第一供电检测单元、第二供电检测单元、独立供电检测单元均与断电电路相连，任一检测单元检测到过压都进行断电保护，增加控制器可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种工程机械控制器及其供电保护方法
本专利技术属于工程机械
，特别涉及一种工程机械控制器及其供电保护方法。
技术介绍
供电安全是影响工程机械控制器正常工作的关键因素，近年来工程机械在恶劣生产环境作业的场合增多，其对控制器的安全可靠性提出了更高的要求。目前工程机械行业中的安全型控制器使用双CPU冗余架构，主从CPU的供电电压不同，电路设计复杂，在恶劣生产环境中出现供电故障可能性较大，供电过压会引起控制器内部各元器件(包括CPU)的损坏，影响操作人员安全，不满足目前工业控制领域对控制器的可靠性要求。目前的供电检测功能依赖CPU正常工作，如果遇到较恶劣的作业环境，CPU本身无法正常工作，则供电保护功能也失效，使控制器暴露在危险环境下，无法满足目前工程机械领域对控制器的安全可靠性要求。另一方面安全型控制器采用双CPU的冗余设计，主CPU用于实现基本功能，从CPU用于实现安全检查功能，两个CPU的工作电压不同，目前的供电检测功能只实现了对主CPU供电的检查，存在安全盲区。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种工程机械控制器及其供电保护方法，通过增设电压转换单元，提高电源供电可靠性；通过主从CPU交互检测机制和增设独立CPU供电电压检测单元，提高CPU供电电压检测能力。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：根据本专利技术的第一方面，提供一种工程机械控制器，包括：CPU供电单元、主CPU、从CPU、独立供电检测单元；在电源供电单元与CPU供电单元之间增设电压转换单元；主CPU中集成有第一供电检测单元，用于检测从CPU的供电电压；从CPU中集成有第二供电检测单元，用于检测主CPU的供电电压；独立供电检测单元与主CPU、从CPU的供电电路均相连，用于检测主CPU和从CPU的供电电压；所述第一供电检测单元、第二供电检测单元、独立供电检测单元均与断电电路相连。所述的工程机械控制器的供电保护方法，在一些实施例中，当与电源供电单元相连的电压转换单元失效，则进入系统退出状态。在另一些实施例中，当电源供电单元和电压转换单元正常工作，电流经过CPU供电单元进入，主CPU、从CPU的供电电路。进一步的，所述的工程机械控制器的供电保护方法，包括：获取第一供电检测单元检测到的从CPU的供电电压，当从CPU的供电电压超过第二设定值，则发出指令给断电电路进行断电保护；获取第二供电检测单元检测到的主CPU的供电电压，当主CPU的供电电压超过第一设定值，则发出指令给断电电路进行断电保护；获取独立供电检测单元检测到的主CPU、从CPU的供电电压，当主CPU的供电电压超过第一设定值或从CPU的供电电压超过第二设定值，则发出指令给断电电路进行断电保护。根据本专利技术的另一方面，提供一种工程机械，包括所述的工程机械控制器。有益效果：本专利技术提供的一种工程机械控制器及其供电保护方法，相对于现有技术，具有以下优点：具备供电保护功能的高可靠性，电源转换方面增设一级电压转换单元，将核心电路与电源隔离，为控制器增加一道防护；CPU供电方面增设独立检测单元并采用主从CPU相互检测方式，实现对CPU供电的全面检测。上述两个方面分别从供电源头和后方检测两个方面提高供电可靠性，加强保护和检测，有效提高了控制器的可靠性。附图说明图1为本专利技术实施例工程机械控制器供电保护方法的流程图；图2为本专利技术实施例工程机械控制器结构框图；图3为独立电压检测单元电路图；图4为TPS3808G01过压检测电路图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以还包括不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。实施例1一种工程机械控制器，包括：CPU供电单元、主CPU、从CPU、独立供电检测单元；在电源供电单元与CPU供电单元之间增设电压转换单元；主CPU中集成有第一供电检测单元，用于检测从CPU的供电电压；从CPU中集成有第二供电检测单元，用于检测主CPU的供电电压；独立供电检测单元与主CPU、从CPU的供电电路均相连，用于检测主CPU和从CPU的供电电压；所述第一供电检测单元、第二供电检测单元、独立供电检测单元均与断电电路相连。本专利技术实施例从电源转换和CPU供电检测两个方面提高供电可靠性。电源转换方面在电源供电单元与CPU供电单元之间增设一级电压转换单元。目的是在电源和控制器核心电路之间增加一道防护，即使出现电源供电单元被击穿短路的极端情况，后一级CPU供电电路也不会被损坏，从而保护了CPU核心电路。CPU供电检测方面包括建立主从CPU交互检测机制和独立CPU供电电压检测单元：主从CPU交互检测机制即在CPU内部集成供电检测单元，主CPU中供电检测单元检测从CPU的供电电压，从CPU中供电检测单元检测主CPU的供电电压，这种相互检测的模式解决了CPU非正常工作时对自身供电检测失效的问题；独立供电检测单元与主从CPU供电电路相连，对两个CPU的供电电压都进行检测，解决了两个CPU都处于非正常工作时供电检测失效的问题。上述三处供电检测单元都与断电电路相连，任一检测单元检测到过压都进行断电保护。如图2所示，为本专利技术实施例控制器分布框图，电压转换单元位于电源供电单元和CPU电压转换单元之间，分离了电源与CPU核心电路，并可承受越级电压，在电源供电单元非正常工作时保护CPU核心电路；CPU供电检测单元分别集成在主从CPU内部，与独立电压检测单元共同对CPU供电进行检测，同时上述三个单元与断电电路相连，在检测到CPU供电过压时实现断电保护。独立电压检测单元用于检测主、从CPU的供电电压。在一些实施例中，如图3所示，VIN1和VIN2分别接入主、从CPU的供电电压，通过TPS3808G01实现过压判断，若VIN小于阈值，则SENSE引脚电压小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工程机械控制器，其特征在于，所述工程机械控制器包括：CPU供电单元、主CPU、从CPU、独立供电检测单元；/n在电源供电单元与CPU供电单元之间增设电压转换单元；/n主CPU中集成有第一供电检测单元，用于检测从CPU的供电电压；/n从CPU中集成有第二供电检测单元，用于检测主CPU的供电电压；/n独立供电检测单元与主CPU、从CPU的供电电路均相连，用于检测主CPU和从CPU的供电电压；/n所述第一供电检测单元、第二供电检测单元、独立供电检测单元均与断电电路相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种工程机械控制器，其特征在于，所述工程机械控制器包括：CPU供电单元、主CPU、从CPU、独立供电检测单元；
在电源供电单元与CPU供电单元之间增设电压转换单元；
主CPU中集成有第一供电检测单元，用于检测从CPU的供电电压；
从CPU中集成有第二供电检测单元，用于检测主CPU的供电电压；
独立供电检测单元与主CPU、从CPU的供电电路均相连，用于检测主CPU和从CPU的供电电压；
所述第一供电检测单元、第二供电检测单元、独立供电检测单元均与断电电路相连。


2.根据权利要求1所述的工程机械控制器的供电保护方法，其特征在于，当与电源供电单元相连的电压转换单元失效，则进入系统退出状态。


3.根据权利要求1所述的工程机械控制器的供电保护方法，其特征在于，当电源供电单元和电压转换单元正常工作，电流经过CPU供电单元进入，主CPU、从CPU的供电电路。


4.根据权利要求3所述的工程机械控制器的供电保护方法，其特征在于，包括：
获取第一供电检测单元检测到的从CPU的供电电压，当从CPU的供电电压超过第二设定值，则发出指令给断电电路进行断电保护。

【专利技术属性】
技术研发人员：夏广浩，安卡，
申请(专利权)人：江苏徐工工程机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32