一种冗余通信模块对外通信权限的切换方法技术

本发明专利技术涉及一种冗余通信模块对外通信权限的切换方法，包括：第一通信模块处于通信故障状态且确定第二通信模块同时发生通信故障时，根据对外通信权限的轮流分配策略，与第二通信模块轮流开启对外通信权限以与外部设备尝试通信；并通过冗余通信通道发送冗余通信数据，其包括：对外通信权限的轮流分配策略信息和自身通信故障诊断结果；若第一通信模块的通信故障清除且处于开启对外通信权限的调度周期内与外部设备正常通信，并发送新的冗余通信数据；上述两个通信模块组成安全控制系统的冗余通信模块。本发明专利技术的方法解决了安全控制系统中冗余通信模块在故障条件下对外通信数据唯一性难题，同时解决了对外通信权限切换带来的数据回跳问题。数据回跳问题。数据回跳问题。

【技术实现步骤摘要】
一种冗余通信模块对外通信权限的切换方法


[0001]本专利技术涉及工业自动化领域，尤其涉及一种冗余通信模块对外通信权限的切换方法。

技术介绍

[0002]流程工业领域安全控制系统的通信控制总线上配备两个冗余通信模块，其中一个是对通信总线进行调度的主通信模块，具有主动发起对外通信的权限，另一个是备用通信模块，在主通信模块故障时通过冗余切换，获得主动发起通信的权限，涉及安全控制系统的数据通信的安全性、可靠性，需要确保主通信模块在单故障条件下不影响正常数据通信业务，在双故障条件下能够快速进行故障恢复，对安全控制系统通信模块的切换要求较高，因此关于实现冗余通信模块的切换方法成为主要的研究热点。
[0003]针对工业级安全控制系统通信模块冗余切换问题，现有存在申请号为201711326081.4，名称为一种DCS冗余通信模块切换方法，现有方法是通过单一电平信号作为通信模块单一故障的冗余切换条件，但是冗余通信模块双故障时的对外通信权限切换无法有效进行控制，该缺陷会导致双故障时的数据不唯一情况和故障恢复较慢，影响系统整体安全性和可靠性。其次依靠冗余通信模块中主通信模块发起对外通信，在主通信模块故障后恢复时，备用卡权限立即切换至主通信模块的设计机制会引起对外通信数据回跳的缺陷，无法保证控制系统的稳定性和安全性。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种冗余通信模块对外通信权限的切换方法，解决了安全控制系统中冗余通信模块在故障条件下对外通信数据唯一性难题，同时解决了对外通信权限切换带来的数据回跳问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供一种冗余通信模块对外通信权限的切换方法，包括：
[0009]S10：第一通信模块处于通信故障状态且确定第二通信模块同时发生通信故障时，所述第一通信模块根据对外通信权限的轮流分配策略，与第二通信模块轮流开启对外通信权限以与外部设备尝试通信；
[0010]S20、所述第一通信模块通过冗余通信通道向所述第二通信模块发送冗余通信数据，所述冗余通信数据包括：所述对外通信权限的轮流分配策略信息和自身通信故障诊断结果；
[0011]S30、若第一通信模块的通信故障清除且处于开启对外通信权限的调度周期内，则与外部设备正常通信，并通过冗余通信通道向所述第二通信模块发送新的冗余通信数据；
[0012]若第一通信模块的通信故障清除且处于关闭对外通信权限的调度周期内，则等待
自身的对外通信权限开启的调度周期，在开启对外通信权限的调度周期内与外部设备正常通信，并通过冗余通信通道向所述第二通信模块发送新的冗余通信数据；
[0013]所述新的冗余通信数据包括：自身通信故障清除的信息和通知第二通信模块关闭对外通信权限的信息；
[0014]所述第一通信模块和第二通信模块组成安全控制系统的冗余通信模块。
[0015]可选地，所述方法还包括：
[0016]处于通信故障状态的第一通信模块还用于监听外部设备的应答数据，若正确获取到应答数据则确定自身的通信故障清除；
[0017]处于通信故障状态的第二通信模块还用于监听外部设备的应答数据，若正确获取到应答数据则确定自身的通信故障清除；
[0018]所述第一通信模块通过所述冗余通信通道实时与所述第二通信模块通信。
[0019]可选地，所述方法还包括：
[0020]若第一通信模块和第二通信模块的冗余通信通道故障，则在冗余通信通道故障时开启对外通信权限的第一通信模块或第二通信模块不主动切换对外通信权限；
[0021]在所述冗余通信通道故障清除时，所述第一通信模块与所述第二通信模块通过所述冗余通信通道通信，并各自根据通信的信息执行开启或关闭所述对外通信权限。
[0022]可选地，对外通信权限的轮流分配策略为：n秒周期调度对外通信权限的策略；n为小于等于10的正数；
[0023]所述第一通信模块根据对外通信权限的轮流分配策略，与第二通信模块轮流开启对外通信权限以与外部设备尝试通信，包括：
[0024]所述第一通信模块在当前n秒调度周期内开启对外通信权限，并与外部设备尝试通信，以及监听外部设备的应答数据，所述第二通信模块监听外部设备的应答数据；
[0025]所述第二通信模块在下一个n秒调度周期内开启对外通信权限，并与外部设备尝试通信，以及监听外部设备的应答数据，所述第一通信模块监听外部设备的应答数据。
[0026]可选地，n为5s/7s/2s；
[0027]所述通信故障为通信硬件故障、通信连接故障、通信响应超时故障，或MCU故障。
[0028]可选地，所述方法还包括：
[0029]若第一通信模块处于通信故障状态，且通过冗余通信通道向第二通信模块发送第一故障信息，所述第二通信模块根据所述第一故障信息，确定自身未发生通信故障信息时，则开启对外通信权限，并与外部设备通信，以及；
[0030]通过冗余通信通道向第一通信模块发送新的冗余通信数据，该新的冗余通信数据包括：通知第一通信模块关闭对外通信权限的信息，以使第一通信模块根据新的冗余通信数据关闭对外通信权限，并监听外部设备的应答数据。
[0031]可选地，所述方法还包括：
[0032]若第一通信模块接收第二通信模块通过冗余通信通道发送的第二故障信息，并根据第二故障信息确定第二通信模块发生通信故障，则执行所述S10的步骤；并监听外部设备的应答数据。
[0033]可选地，包括：
[0034]第一通信模块为主通信模块，第二通信模块为备用通信模块，所述冗余通信通道
为底层物理通信总线连接的数据通道；
[0035]或者，
[0036]第一通信模块为备用通信模块，第二通信模块为主通信模块，所述冗余通信通道为底层物理通信总线连接的数据通道。
[0037]第二方面，本专利技术还提供一种安全控制系统，包括第一通信模块和第二通信模块，
[0038]所述第一通信模块和第二通信模块执行上述第一方面任一所述的冗余通信模块对外通信权限的切换方法。
[0039]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，其包括存储器和处理器，所述存储器内存储有计算机程序，所述处理器执行所述存储器内存储的计算机程序，并执行上述第一方面任一所述的冗余通信模块对外通信权限的切换方法。
[0040](三)有益效果
[0041]本专利技术的方法可以解决了安全控制系统冗余通信模块在故障条件下对外通信数据唯一性难题，解决冗余通信模块故障造成对外通信权限切换带来的数据回跳问题，通过冗余监听解决了故障条件下无法快速恢复的问题。
[0042]本专利技术的方法具有稳定性、实用性和高可靠性，保证对外通信数据的唯一性，避免出现双权限工作时的数据干扰，即通过单一通信模块故障时的快速切换，保证了安全控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冗余通信模块对外通信权限的切换方法，其特征在于，包括：S10：第一通信模块处于通信故障状态且确定第二通信模块同时发生通信故障时，所述第一通信模块根据对外通信权限的轮流分配策略，与第二通信模块轮流开启对外通信权限以与外部设备尝试通信；S20、所述第一通信模块通过冗余通信通道向所述第二通信模块发送冗余通信数据，所述冗余通信数据包括：所述对外通信权限的轮流分配策略信息和自身通信故障诊断结果；S30、若第一通信模块的通信故障清除且处于开启对外通信权限的调度周期内，则与外部设备正常通信，并通过冗余通信通道向所述第二通信模块发送新的冗余通信数据；若第一通信模块的通信故障清除且处于关闭对外通信权限的调度周期内，则等待自身的对外通信权限开启的调度周期，在开启对外通信权限的调度周期内与外部设备正常通信，并通过冗余通信通道向所述第二通信模块发送新的冗余通信数据；所述新的冗余通信数据包括：自身通信故障清除的信息和通知第二通信模块关闭对外通信权限的信息；所述第一通信模块和第二通信模块组成安全控制系统的冗余通信模块。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：处于通信故障状态的第一通信模块还用于监听外部设备的应答数据，若正确获取到应答数据则确定自身的通信故障清除；处于通信故障状态的第二通信模块还用于监听外部设备的应答数据，若正确获取到应答数据则确定自身的通信故障清除；所述第一通信模块通过所述冗余通信通道实时与所述第二通信模块通信。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若第一通信模块和第二通信模块的冗余通信通道故障，则在冗余通信通道故障时开启对外通信权限的第一通信模块或第二通信模块不主动切换对外通信权限；在所述冗余通信通道故障清除时，所述第一通信模块与所述第二通信模块通过所述冗余通信通道通信，并各自根据通信的信息执行开启或关闭所述对外通信权限。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对外通信权限的轮流分配策略为：n秒周期调度对外通信权限的策略；n为小于等于10的正数；所述第一通信模块根据对外通信权限的轮流分配策略，与第二通信模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞欣然，董乾钦，王浩，张乾斌，
申请(专利权)人：浙江中控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：