一种双冗余控制器制造技术

本发明专利技术属于控制器技术领域，具体涉及一种双冗余控制器，包括KZ

【技术实现步骤摘要】
一种双冗余控制器


[0001]本专利技术属于控制器
，具体涉及一种双冗余控制器。

技术介绍

[0002]双冗余控制器在航空及水下领域应用广泛，作为控制核心部件，控制器的高可靠性是至关重要的，在设备运转过程中，如果控制器出现故障而无法控制设备正常工作时，可能会对设备造成损坏，因此需要提高控制系统的容错性。基于以上问题，本专利技术提供一种高可靠性双冗余控制器。
[0003]目前，现有的冗余控制器大都采用控制器与CAN总线相结合的方式，两个控制器均连接到CAN总线上，采用软冗余的方法实现控制器的切换，若备用控制器误判导致两控制器均以主控制器工作，会导致整个控制系统控制紊乱。

技术实现思路

[0004]本专利技术中的绞车控制器采用两块控制板进行备份冗余，主从控制板对外接口增加隔离模块，当从控制板切换作为主控制板工作时，控制隔离模块中模拟开关切断故障控制板对外接口，保证任何时候只有一块控制板对外进行数据交换，解决了两台控制器同时作为主控制器对外进行信息交互问题，进一步提高控制器的容错性。
[0005]为了克服现有技术方案的缺陷，使主从控制器能正常稳定切换工作，满足控制器设计中的可靠性要求，本专利技术提出以下技术方案实现：一种双冗余控制器，包括KZ
‑
1控制板、GN
‑
1功能板、DY
‑
1电源板和DB
‑
1底板，所述KZ
‑
1控制板和DY
‑
1电源板均对称设置有两块，所述KZ
‑
1控制板、GN
‑
1功能板和DY
‑
1电源板均设置在DB
‑
1底板上，所述DB
‑
1底板上DY
‑
1电源板一侧依次安装有用于信息交换的J1连接器、J2连接器和J3连接器，两块KZ
‑
1控制板的对外接口之间设置有隔离模块，所述隔离模块中包括模拟开关，KZ
‑
1控制板的对外CAN接口和网络ETH接口均通过DB
‑
1底板上的隔离模块对外进行信息交互。
[0006]优选地，所述KZ
‑
1控制板上集成电路由MCU控制单元（GD32F407）、2路CAN通信接口、2路百兆网络通信接口（ETH1、ETH2）、1路RS485串口通信接口、2路Flash存储接口、1路PWM波输出、1路PWM波采集、1路离散量采集接口和1路离散量输出接口组成。
[0007]优选地，所述CAN通信接口中一路用于对外信息交互，一路进行板间通信，所述RS485串口通信接口为冗余接口，用于板间通信，所述百兆网络通信接口用于对外信息交互。
[0008]优选地，所述PWM波输出电路和PWM波采集电路用于两块KZ
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1控制板间状态的监控。
[0009]优选地，所述Flash存储接口中一路对板上FLASH进行存储，一路对位于DB
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1底板上的FLASH进行数据存储，1路离散量采集接口用于对两块KZ
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1控制板进行主从识别，1路离散量输出接口用于主从控制板切换时对模拟开关进行控制。
[0010]优选地，所述KZ
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1控制板用于对绞车的流程进行控制，GN
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1功能板用于对外部传感器或开关的状态信息进行处理，处理后信息发送至KZ
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1控制板，DY
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1电源板用于对外供电，并且监控电源信息回送至KZ
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1控制板。
[0011]优选地，所述KZ
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1控制板、GN
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1功能板和DY
‑
1电源板之间通过CAN总线作为主要通信方式，RS485总线用于冗余备份。
[0012]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：本专利技术通过绞车控制器采用的模块化设计，KZ
‑
1控制板、GN
‑
1功能板及DY
‑
1电源板各模块功能划分明确，并且采用两块KZ
‑
1控制板进行备份冗余控制，当其中一块出现故障时，另外一块可以实现热冗余，在短时间内实现切换，并且同一时间只有主控制板能够对外进行信息交互，可以避免由于主从切换错误导致的控制系统信息紊乱，极大程度保证设备的可靠运行。
附图说明
[0013]图1为本专利技术一种双冗余控制器的整体组成图；图2为本专利技术一种双冗余控制器的KZ
‑
1控制板接口原理图；图3为本专利技术一种双冗余控制器的板间内部接口交联图。
[0014]图中标记如下：1
‑
KZ
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1控制板；2
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GN
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1功能板；3
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DY
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1电源板；4
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DB
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1底板；5
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J1连接器；6
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J2连接器；7
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J3连接器。
具体实施方式
[0015]下面结合本申请实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而非全部。基于实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
[0016]如附图1
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3所示，一种双冗余控制器，包括KZ
‑
1控制板1、GN
‑
1功能板2、DY
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1电源板3和DB
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1底板4，所述KZ
‑
1控制板1和DY
‑
1电源板3均对称设置有两块，所述KZ
‑
1控制板1、GN
‑
1功能板2和DY
‑
1电源板3均设置在DB
‑
1底板4上，所述DB
‑
1底板4上DY
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1电源板3一侧依次安装有用于信息交换的J1连接器5、J2连接器6和J3连接器7，各模块之间通过DB
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1底板4经J1连接器5、J2连接器6和J3连接器7对外进行信息交换，两块KZ
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1控制板1的对外接口之间设置有隔离模块，所述隔离模块中包括模拟开关，KZ
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1控制板1的对外CAN接口和网络ETH接口均通过DB
‑
1底板4上的隔离模块对外进行信息交互。
[0017]具体地，所述KZ
‑
1控制板1上集成电路由MCU控制单元（GD32F407）、2路CAN通信接口、2路百兆网络通信接口（ETH1、ETH2）、1路RS485串口通信接口、2路Flash存储接口、1路PWM波输出、1路PWM波采集、1路离散量采集接口和1路离散量输出接口组成。
[0018]具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双冗余控制器，包括KZ
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1控制板（1）、GN
‑
1功能板（2）、DY
‑
1电源板（3）和DB
‑
1底板（4），其特征在于：所述KZ
‑
1控制板（1）和DY
‑
1电源板（3）均对称设置有两块，所述KZ
‑
1控制板（1）、GN
‑
1功能板（2）和DY
‑
1电源板（3）均设置在DB
‑
1底板（4）上，所述DB
‑
1底板（4）上DY
‑
1电源板（3）一侧依次安装有用于信息交换的J1连接器（5）、J2连接器（6）和J3连接器（7），两块KZ
‑
1控制板（1）的对外接口之间设置有隔离模块，所述隔离模块中包括模拟开关，KZ
‑
1控制板（1）的对外CAN接口和网络ETH接口均通过DB
‑
1底板（4）上的隔离模块对外进行信息交互。2.根据权利要求1所述的一种双冗余控制器，其特征在于：所述KZ
‑
1控制板（1）上集成电路由MCU控制单元（GD32F407）、2路CAN通信接口、2路百兆网络通信接口（ETH1、ETH2）、1路RS485串口通信接口、2路Flash存储接口、1路PWM波输出、1路PWM波采集、1路离散量采集接口和1路离散量输出接口组成。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张同喜，龚方友，沈少杰，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：