一种冗余模块实现方法及电子设备和存储介质转让专利
申请号 : CN202011376612.2
文献号 : CN112433498B
文献日 : 2022-02-01
发明人 : 田璟哲
申请人 : 杭州和利时自动化有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种冗余模块实现方法,其特征在于,应用于实现预设功能的目标系统,所述目标系统包括处理器、互为冗余的第一模块和第二模块,所述第一模块与所述第二模块通过互锁电路连接,所述第一模块通过第一使能信号和第一主从信号连接所述处理器,所述第二模块通过第二使能信号和第二主从信号连接所述处理器;
所述方法包括:
在所述第一模块为当前主模块、所述第二模块为当前从模块的情况下,若所述第一模块接收到降从命令,则所述第一模块通过将所述第一使能信号置低电平控制所述预设功能关闭;
所述第一模块读取所述第一主从信号,若所述第一主从信号为高电平,则所述第一模块更新冗余状态为从;
所述第二模块每隔预设时间周期读取所述第二主从信号,若所述第二主从信号为低电平,则所述第二模块通过将所述第二使能信号置高电平控制所述预设功能开启,更新冗余状态为主。
2.根据权利要求1所述冗余模块实现方法,其特征在于,还包括:在所述目标系统上电后,所述第一模块将所述第一使能信号置高电平,并读取所述第一主从信号;
若所述第一主从信号为低电平,则所述第一模块为当前主模块,所述第二模块为当前从模块;
若所述第二主从信号为高电平,则所述第二模块为当前主模块,所述第一模块为当前从模块,所述第一模块将所述第一使能信号置低电平。
3.根据权利要求1所述冗余模块实现方法,其特征在于,还包括:在所述第一模块为当前主模块、所述第二模块为当前从模块的情况下,所述第二模块根据本板的工作状态更新第二冗余线;
所述第一模块读取所述第二冗余线,以获取所述第二模块的工作状态,根据本板的工作状态和所述第二模块的工作状态更新第一冗余线。
4.根据权利要求3所述冗余模块实现方法,其特征在于,所述第一模块读取所述第二冗余线,包括:
所述第一模块通过读取所述第二冗余线获取所述第二模块的故障状态;其中,所述故障状态包括通道故障、通讯故障、卡件故障、现场电源故障。
5.根据权利要求4所述冗余模块实现方法,其特征在于,所述第一模块通过读取所述第二冗余线获取所述第二模块的故障状态,包括:所述第一模块通过读取所述第二冗余线中变化的信号状态,获取所述第二模块的故障状态。
6.根据权利要求1所述冗余模块实现方法,其特征在于,若所述目标系统为数据采集系统,则所述第一模块通过将所述第一使能信号置低电平控制所述预设功能关闭之后,还包括:
所述第一模块将自身的通道数据置低电平,更新质量位为无效;
所述第二模块通过将所述第二使能信号置高电平控制所述预设功能开启之后,还包括:
所述第二模块更新质量位为有效。
7.根据权利要求6所述冗余模块实现方法,其特征在于,还包括:所述第一模块向上位机上报周期性数据,以便所述上位机根据所述周期性数据进行数据选择;其中,所述周期性数据包括所述第一模块和所述第二模块的工作状态,所述工作状态包括冗余状态、在线状态和质量位。
8.根据权利要求7所述冗余模块实现方法,其特征在于,所述上位机根据所述周期性数据进行数据选择,包括:
若所述第一模块和所述第二模块中的任一模块的冗余状态为主且另一模块的冗余状态为从,则选择冗余状态为主的模块上报的数据;
若所述第一模块与所述第二模块的冗余状态均为主或均为从,则保持上一次模块上报的数据。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述冗余模块实现方法中第一模块和第二模块执行的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述冗余模块实现方法中第一模块和第二模块执行的步骤。
说明书 :
一种冗余模块实现方法及电子设备和存储介质
技术领域
背景技术
主从状态,状态信息由周期通讯数据上报,为实时状态。
到模块稳定的采集数据,会有一个很短暂的不能确定的状态,采集到这个阶段的数据可能
会导致误扰动的出现,导致现场运行的设备出现故障。
述第二模块通过互锁电路连接,所述第一模块通过第一使能信号和第一主从信号连接所述
处理器,所述第二模块通过第二使能信号和第二主从信号连接所述处理器;
功能关闭;
冗余状态为主。
作状态包括冗余状态、在线状态和质量位。
中第一模块和第二模块执行的步骤。
所述第二模块通过互锁电路连接,所述第一模块通过第一使能信号和第一主从信号连接所
述处理器,所述第二模块通过第二使能信号和第二主从信号连接所述处理器;所述方法包
括:在所述第一模块为当前主模块、所述第二模块为当前从模块的情况下,若所述第一模块
接收到降从命令,则所述第一模块通过将所述第一使能信号置低电平控制所述预设功能关
闭;所述第一模块读取所述第一主从信号,若所述第一主从信号为高电平,则所述第一模块
更新冗余状态为从;所述第二模块每隔预设时间周期读取所述第二主从信号,若所述第二
主从信号为低电平,则所述第二模块通过将所述第二使能信号置高电平控制所述预设功能
开启,更新冗余状态为主。
设功能。第一模块读取第一主从信号,若第一主从信号为高电平,则降从成功。第二模块周
期性进行第二主从信号的读取,如果第二主从信号为低电平,则第二模块升为主模块执行
主模块逻辑,同时第二使能信号置高电平,以开启预设功能。由此可见,在本申请中,模块的
冗余切换,采用主动降从,被动升主的方式。只有对方为从时自己才允许升主,主模块处于
完全的状态支配地位,主降从操作由其执行,提高了冗余模块切换的稳定性。本申请还公开
了一种电子设备和一种计算机可读存储介质,同样能实现上述技术效果。
附图说明
申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书
的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附
图中:
具体实施方式
本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。另外,在本申请实施例中,“第一”、“第二”等是用于区别
类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
述第一模块与所述第二模块通过互锁电路连接,所述第一模块通过第一使能信号和第一主
从信号连接所述处理器,所述第二模块通过第二使能信号和第二主从信号连接所述处理
器。
之间的互锁连接如图2所示,图2中的A机为第一模块,B机位第二模块,互锁机制是保证只有
一个主机的关键逻辑,第一模块通过第一使能信号(EN1)和第一主从信号(MS1)连接处理
器,第二模块通过第二使能信号(EN2)和第二主从信号(MS2)连接处理器。
预设功能关闭;
一模块为当前主模块,所述第二模块为当前从模块;若所述第二主从信号为高电平,则所述
第二模块为当前主模块,所述第一模块为当前从模块,所述第一模块将所述第一使能信号
置低电平。
信号置高电平。第一模块和第二模块分别读取第一主从信号和第二主从信号,若主从信号
为低电平,说明本板为主模块,进入主模块工作逻辑,若主从信号为高电平,说明本板为从
模块,将本板的使能信号置低电平,进入从模块工作逻辑。
号置低电平,以关闭预设功能。
启,更新冗余状态为主。
能。
进行上报。从模块的通道数据质量位上报无效。
本板工作状态,根据本板工作状态更新冗余线。从机不读取对板冗余线,只需要判断自身状
态,如通讯故障、板级故障、电源故障等,更新冗余线,告知主机自身工作状态,等待升主。
所述第一模块将自身的通道数据置低电平,更新质量位为无效;所述第二模块通过将所述
第二使能信号置高电平控制所述预设功能开启之后,还包括:所述第二模块更新质量位为
有效。
启,只有主模块才能采集到仪表的状态数据。当模块进行主从切换时首先主模块(原主模
块)关闭自己的数据采集功能,通道数据置低电平,质量位无效,冗余状态为从,变为新的从
模块;从模块(原从模块)升主后开启自己的AI功能,采集到正常码值后上报质量位有效,完
成切换。固件设计应确保周期通讯上报的主从状态为实时状态,硬件和固件设计应保证主
从切换时间,这个时间根据需求和无扰动测试确定。
设功能。第一模块读取第一主从信号,若第一主从信号为高电平,则降从成功。第二模块周
期性进行第二主从信号的读取,如果第二主从信号为低电平,则第二模块升为主模块执行
主模块逻辑,同时第二使能信号置高电平,以开启预设功能。由此可见,在本申请实施例中,
模块的冗余切换,采用主动降从,被动升主的方式。只有对方为从时自己才允许升主,主模
块处于完全的状态支配地位,主降从操作由其执行,提高了冗余模块切换的稳定性。
逻辑,进行切换。
状态,防止引脚故障导致故障无法切换。即所述第一模块读取所述第二冗余线,包括:所述
第一模块通过读取所述第二冗余线获取所述第二模块的故障状态;其中,所述故障状态包
括通道故障、通讯故障、卡件故障、现场电源故障。所述第一模块通过读取所述第二冗余线
获取所述第二模块的故障状态,包括:所述第一模块通过读取所述第二冗余线中变化的信
号状态,获取所述第二模块的故障状态。可见,硬件上通过互为冗余的模块获取对板状态信
息,结合本板状态信息,进行提前定义好的切换逻辑判定,实现冗余无扰切换。
性数据包括所述第一模块和所述第二模块的工作状态,所述工作状态包括冗余状态、在线
状态和质量位。
据模块冗余状态读取和处理功能。
B在+B从 A主B从 保持 保持 保持
B离+B主 A主B从 保持 保持 保持
B离+B从 A主B从 保持 保持 保持
是根据模块上报的通道数据、质量位和模块主从状态进行选择,算法只使用状态为“主”且
质量位有效的通道数据,主从状态数据为模块实时上报的数据。如果模块为双从或双主(异
常状态)则保持之前的通道数据和模块状态一段时间,如果状态还是双从或双主则将通道
数据置无效标识,同时更新模块状态数据。主模块数据无效或不可信则依据用户选择的是
否“替代”进行数据上报(替代则保持之前值,不替代则上报当前值同时带质量坏标识)。
从或双主(异常状态)则保持之前的通道数据和模块状态,三个周期后(或10ms,取最大者),
如果状态还是双从或双主则将通道数据置无效标识,同时更新模块状态数据。对于DO模块,
模块固件实时上报模块通道数据和状态数据,算法同时向两个DO输出数据,不分主从模块,
算法实时读取模块状态数据用于显示。
切换发生时刻对数据进行保持一定的时间。数据切换保持处理只针对输入数据,即仪表上
报的数据。通过硬件上报质量位以及算法块的处理,实现无扰切换。
冗余状态为从,则选择冗余状态为主的模块上报的数据;若所述第一模块与所述第二模块
的冗余状态均为主或均为从,则保持上一次模块上报的数据。
所示,电子设备包括:
的步骤。而所述计算机程序存储在存储器3上。
总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图7中将各种总线都标为总线
系统4。
编程只读存储器(PROM,Programmable Read‑Only Memory)、可擦除可编程只读存储器
(EPROM,Erasable Programmable Read‑Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器
(EEPROM,Electrically Erasable Programmable Read‑Only Memory)、磁性随机存取存储
器(FRAM,ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存
储器、光盘、或只读光盘(CD‑ROM,Compact Disc Read‑Only Memory);磁表面存储器可以是
磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM,Random Access
Memory),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如
静态随机存取存储器(SRAM,Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器
(SSRAM,Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM,
Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM,Synchronous
Dynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM,
Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机
存取存储器(ESDRAM,Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接
动态随机存取存储器(SLDRAM,SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线
随机存取存储器(DRRAM,Direct Rambus Random Access Memory)。本申请实施例描述的存
储器2旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
以通过处理器2中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器2可以是
通用处理器、DSP,或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件
等。处理器2可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处
理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤,
可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执
行完成。软件模块可以位于存储介质中,该存储介质位于存储器3,处理器2读取存储器3中
的程序,结合其硬件完成前述方法的步骤。
器2执行,以完成前述方法所述步骤。计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、
EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD‑ROM等存储器。
在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、
RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,
该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是
个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而
前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的
介质。
盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。