基于IO互锁的主备系高速切换方法

摘要

本发明公开了基于IO互锁的主备系高速切换方法，包括：在具有IO端口的主备系上分别设置相同的定时周期运行；每一系开机完成初始化以后都设置为备系；在每一系设置备系切换为主系的条件；在每一系设置主系切换为备系的条件；备系切换为主系后，输出端口输出主系标识；主系切换为备系后，输出端口停止输出主系标识。本发明基于IO互锁的主备系高速切换方法能提高主备切换的效率，减少主备切换功能的硬件成本，简化系统架构，同时提高系统的可靠性。

权利要求

1.一种基于IO互锁的主备系高速切换方法，其特征是，包括以下步骤：

1)在分别配置独立的IO端口的主备系上分别设置相同的定时周期运行；

2)每一系开机完成初始化以后都设置为备系；

主备系每一系的两个输入端口和一个输出端口为分配给主备系切换功能使用，另外配一个用于手动切换的自复式开关一个；

主备系通过每系的第一输入端口电平信号判断对方系是否为主机；

主备系通过每系的第二输入端口电平信号判断是否进行主备系切换，并实现手动切换开关状态的信息采集；

主备系通过每系的一个输出端口电平信号判断本系是否为主机，并且该输出端口电平信号接入对方系；

3)在每一系设置备系切换为主系的条件为：本系为正常工作状态，且对方系为备系；

4)每一系设置主系切换为备系的条件为出现下述任意一种情况：A)本系为离线状态；

B)本系工作状态差于对方系；

C)收到手工的主备系切换指令；

D)对方系为主系状态，且对方系为正常工作状态；

5)备系切换为主系后，输出端口输出主系标识；

主系切换为备系后，输出端口停止输出主系标识。

说明书

基于IO互锁的主备系高速切换方法

技术领域

[0001] 本发明涉及工业自动化控制领域，特别是涉及一种基于IO互锁的主备系高速切换方法。

背景技术

[0002] 现有的工业自动化控制领域，比如铁路信号控制系统，高炉控制系统等，对主备系切换功能的实现主要采用软硬件结合的方式。软硬件结合的方式是指由硬件电路实现切换的互锁逻辑，确保不会出现双主机的现象，而由软件实现执行主备切换的逻辑判断。现有的主备系大多关注于避免双主系的情况出现而采用硬件继电器电路实现互锁，而这种设计的缺陷是需要专门设置硬件切换电路造成主备系切换效率的降低。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种基于IO互锁由软件控制实现主备系高速切换方法。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供的基于IO互锁的主备系高速切换方法，包括以下步骤：

[0005] 1）在具有IO端口的主备系上分别设置相同的定时周期运行；

[0006] 2）每一系开机完成初始化以后都设置为备系；

[0007] 3）在每一系设置备系切换为主系的条件为：本系为正常工作状态，且对方系为备系；

[0008] 4）在每一系设置主系切换为备系的条件为：

[0009] A）本系为离线状态；

[0010] B）本系工作状态差于对方系；

[0011] C）收到手工的主备系切换指令；

[0012] D）对方系为主系状态，且对方系为正常工作状态；

[0013] 5）备系切换为主系后，输出端口输出主系标识；

[0014] 主系切换为备系后，输出端口停止输出主系标识。

[0015] 本发明基于IO互锁的主备系高速切换方法，与传统的主备切换功能设计相比，取消了主备切换单元（主要是有继电器组合成的互锁电路）的硬件，提高主备切换的效率，减少主备切换功能的硬件成本，简化系统架构，同时提高系统的可靠性。

附图说明

[0016] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

[0017] 图1是本发明实施例IO端口原理示意图。

[0018] 图2是本发明实施例手动切换开关原理示意图。

[0019] 图3是本发明实施例状态转换关系示意图。

[0020] 附图标记说明

[0021] 从A系切换到B系为主系

[0022] 从B系切换到A系为主系

[0023] A系和/或B系能正常工作（可作主系或备系）

[0024] A系和/或B系不能正常工作（离线）

具体实施方式

[0025] 本发明一实施例，主备系在硬件配置上都配置独立的IO端口（数字量输入模块和数字量输出模块）。其中主备系每一系的两个输入端口和一个输出端口为分配给主备系切换功能使用，另外配一个用于手动切换的自复式开关一个。本实施例IO端口原理如图1所示，主备系为功能性描述即附图中A系可为主系也可为备系，B系原来相同。主备系通过ZJI（为每系的一个输入点，代表对方系是否为主机，高电平代表对方系为主机，低电平代表对方系为备机）输入端口和ZJO（ZJO为每系的一个输出点，代表本系是否为主机，高电平代表本系为主机，低电平代表本系为备机，该信号会直接接入对方系的ZJI中）输出端口进行主备系的确认和沟通；通过SDI（为每系的一个输入点，代表是否进行主备机切换，当本系为主机切SDI为高电平时，本系会发起切换本系为备机的流程）输入端口实现手工切换开关状态的信息采集。手动切换开关原理如图2所示，切换按钮可采用带钥匙的自动复位式按钮，当切换至A系、切换至B系或松开按钮时，按钮自动回复到自动位置。

[0026] 本发明实施例状态转换关系如图3所示，在具有IO端口的主备系上分别设置相同的定时周期运行；定时周期运行是指所有的软件功能在一个定时中断程序中执行，定时中断的时间是固定不变的。比如在铁路信号联锁系统中，定时中断的周期为100ms，也就是说联锁软件会在每100ms时间内完成一次完整的联锁运算功能，其中当然也包括主备系相关的功能。

[0027] 每一系开机完成初始化以后都设置为备系；

[0028] 在每一系设置备系切换为主系的条件为：本系为正常工作状态（非离线状态），且对方系为备系（ZJI=0）；

[0029] 在每一系设置主系切换为备系的条件为：

[0030] A）本系为离线状态；

[0031] B）本系工作状态差于对方系；

[0032] C）收到手工的主备切换指令（SDI=1）；

[0033] D）对方系为主机状态（ZJI=1），且对方系为正常工作状态（非离线状态）；

[0034] 5）备系切换为主系后，输出端口ZJO（ZJO=1）主系标识；

[0035] 主机切换为备机后，停止输出端口ZJO（ZJO=0）主系标识。

[0036] 以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。