專利名稱：一種冗余電路及冗余切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及エ業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種冗余電路及冗余切換方法。
背景技術(shù)：
在エ業(yè)控制系統(tǒng)中廣泛使用I : I熱備冗余技木，I I熱備冗余技術(shù)是指設(shè)置兩個相同部件，并且這兩個相同的部件分別處于控制狀態(tài)和備用狀態(tài)，在控制系統(tǒng)運行過程中當(dāng)處于控制狀態(tài)的部件發(fā)生故障時，其備用部件會瞬間無擾動接替故障卡件工作，保證 整個控制系統(tǒng)持續(xù)正確運行?，F(xiàn)有的エ業(yè)系統(tǒng)中通過冗余表決技術(shù)和冗余通訊技術(shù)實現(xiàn)可靠的故障自動切換功能，但是基于基座式的I : I熱備冗余模塊在備用模塊熱插拔過程中常常會對處以控制狀態(tài)的工作模塊造成干擾，導(dǎo)致控制系統(tǒng)短時間內(nèi)的工作異常，業(yè)界常常采用技術(shù)復(fù)雜的仲裁電路或代價高的機械結(jié)構(gòu)解決熱插拔帶來的干擾問題。目前冗余電路整體框圖如圖I所示，主要由冗余仲裁電路、冗余通信電路、通信總線三部分組成，冗余仲裁電路主要功能是在模塊冗余切換過程中通過搶權(quán)、讓權(quán)方式產(chǎn)生冗余切換信號，觸發(fā)冗余切換；冗余通信信號用來完成工作模塊與備用模塊之間冗余信息的交互；通信總線用于模塊正常控制與通信信息的交互。由于在備用模塊熱插拔過程中無法實時判斷該模塊所處工作狀態(tài)，因此插拔瞬間可能會導(dǎo)致以下問題當(dāng)有工作模塊正在工作吋，備用模塊因插拔瞬間接觸不良誤判斷無工作模塊，進而發(fā)生與工作模塊搶權(quán)現(xiàn)象，導(dǎo)致工作模塊發(fā)生短時間工作中斷或發(fā)生誤操作而在冗余通訊接口和通信總線上發(fā)送數(shù)據(jù)幀，影響工作模塊正常工作。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本申請實施例提供一種冗余電路及冗余切換方法，以解決備用模塊因插拔瞬間接觸不良誤判斷無工作模塊，進而影響工作模塊正常工作的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本申請實施例提供的技術(shù)方案如下ー種冗余電路，包括備用模塊、工作模塊、基座、冗余診斷電路和控制器，其中所述備用模塊、工作模塊均通過熱插拔接ロ與所述基座相連接，在基座內(nèi)設(shè)置有通信總線；所述冗余診斷電路包括備用模塊連接檢測單元和工作模塊連接檢測單元，其中所述備用模塊連接檢測單元通過熱插拔接ロ串聯(lián)在所述備用模塊與基座之間，用于檢測所述備用模塊與基座的連接情況；所述工作模塊連接檢測單元通過熱插拔接ロ串聯(lián)在所述工作模塊與基座之間，用于檢測所述工作模塊與基座的連接情況；所述控制器分別與所述備用模塊連接檢測單元、工作模塊連接檢測單元相連接，用于當(dāng)所述備用模塊未與所述基座相連接，或者，所述備用模塊與所述基座相連接且所述工作模塊也與所述基座相連接時，保持所述備用模塊的備用狀態(tài)，并中斷所述備用模塊與通信總線之間、工作模塊與備用模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸；
當(dāng)所述備用模塊與所述基座相連接，且所述工作模塊與所述基座未連接時，將所述備用模塊的狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，并中斷所述工作模塊與通信總線的數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)選地，所述備用模塊連接檢測單元包括第一電阻、第二電阻、第一比較單元和備用模塊連接確定單元，其中所述第一電阻一端與所述備用模塊內(nèi)的參考電壓相連，另一端通過熱插拔接ロ與所述第二電阻的一端相連接，所述第二電阻的另一端與所述基座內(nèi)的地電平相連接；所述第一比較單元的輸入端與所述第一電阻的另一端相連接，用于將所述第一電阻另一端的電壓與所述第一預(yù)設(shè)閾值進行比較，所述第一預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于第一電阻和第二電阻相串聯(lián)時第二電阻的電壓；所述備用模塊連接確定單元用于當(dāng)所述第一電阻另一端的電壓值大于第一預(yù)設(shè) 閾值，確認所述備用模塊未與基座連接，當(dāng)所述第一電阻另一端的電壓值小于第一預(yù)設(shè)閾值時，確認備用模塊與基座已連接。優(yōu)選地，所述第一比較單元包括第一電壓比較器，其中所述第一電壓比較器的輸入端與所述第一電阻的另一端相連接，參考端輸入第一預(yù)設(shè)閾值，并且所述第一電壓比較器的輸出端作為所述第一比較單元的輸出端。優(yōu)選地，所述工作模塊檢測單元包括第三電阻、第四電阻、第二比較單元和工作模塊連接確定單元，其中所述第三電阻一端與所述工作模塊內(nèi)的參考電壓相連，另一端通過熱插拔接ロ與所述第四電阻的一端相連接，所述第四電阻的另一端與所述基座內(nèi)的地電平連接；所述第二比較單元用于將所述第三電阻另一端的電壓值與第二預(yù)設(shè)閾值進行比較，所述第二預(yù)設(shè)閾值小于第三電阻和第四電阻相串聯(lián)時第四電阻的電壓；所述工作模塊連接確定單元用于當(dāng)所述第三電阻另一端的電壓值大干/等于第ニ預(yù)設(shè)閾值，確認所述工作模塊未與基座連接；當(dāng)所述第三電阻另一端的電壓值小于第二預(yù)設(shè)閾值時，確認工作模塊與基座已連接。優(yōu)選地，所述第二比較單元包括第二電壓比較器，其中所述第二電壓比較器的輸入端與所述第三電阻的另一端相連接，參考端輸入第二預(yù)設(shè)閾值，所述第二電壓比較器的輸出端作為第二比較單元的輸出端。優(yōu)選地，所述備用模塊檢測單元包括第五電阻、第六電阻、第七電阻、第三比較單元和第一確定單元，其中所述第五電阻一端與所述備用模塊內(nèi)的參考電壓相連，另一端通過熱插拔接ロ與所述第七電阻的一端相連接；所述第六電阻一端與所述工作模塊內(nèi)的參考電壓相連，另ー端通過熱插拔接ロ與所述第七電阻的一端相連接，并且所述第五電阻的另一端和第六電阻的另一端位于第七電阻的同一端；所述第七電阻的另一端與所述基座內(nèi)的地電平相連接；所述第三比較單元包括第三電壓比較器和第四電壓比較器，其中所述第三電壓比較器、第四電壓比較器的輸入端分別與第五電阻的另一端相連接；所述第三電壓比較器的參考端輸入第三預(yù)設(shè)閾值，所述第三預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于所述第五電阻與第七電阻串聯(lián)時第七電阻上的電壓值；所述第四電壓比較器的參考端輸入第四預(yù)設(shè)閾值，所述第四預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于所述第五電阻、第六電阻并聯(lián)后再與第七電阻相串聯(lián)時第七電阻的電壓值；當(dāng)所述第五電阻另一端的電壓大于第三預(yù)設(shè)閾值和第四預(yù)設(shè)閾值時，所述第一確 定單元確定所述備用模塊與所述基座斷開；當(dāng)所述第五電阻另一端的電壓小于第三預(yù)設(shè)閾值時，所述第一確定單元確定所述備用模塊與所述基座相連接，且所述工作模塊未與所述基座相連接；當(dāng)所述第五電阻另一端的電壓大于所述第三預(yù)設(shè)閾值、且小于所述第四預(yù)設(shè)閾值時，所述第一確定單元確定所述備用模塊、工作模塊均與所述基座相連接。優(yōu)選地，所述工作模塊檢測電路包括第四比較單元和第二確定單元，其中所述第四比較單元包括第五電壓比較器和第六電壓比較器，其中所述第五電壓比較器、第六電壓比較器的輸入端分別與第六電阻的另一端相連接；所述第五電壓比較器的參考端輸入第五預(yù)設(shè)閾值，所述第五預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于所述第六電阻與第七電阻串聯(lián)時第七電阻上的電壓值；所述第六電壓比較器的參考端輸入第六預(yù)設(shè)閾值，所述第六預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于所述第五電阻、第六電阻并聯(lián)后再與第七電阻相串聯(lián)時第七電阻的電壓值；當(dāng)所述第六電阻另一端的電壓大于第五預(yù)設(shè)閾值和第六預(yù)設(shè)閾值時，所述第二確定單元確定所述工作模塊與所述基座斷開；當(dāng)所述第六電阻另一端的電壓小于第五預(yù)設(shè)閾值時，所述第二確定單元確定所述工作模塊與所述基座相連接，且所述備用模塊未與所述基座相連接；當(dāng)所述第六電阻另一端的電壓大于所述第五預(yù)設(shè)閾值、且小于所述第六預(yù)設(shè)閾值時，所述第二確定單元確定所述備用模塊、工作模塊均與所述基座相連接。ー種冗余切換方法，用于對冗余電路中備用模塊的工作狀態(tài)進行切換，包括以下步驟分別檢測備用模塊、工作模塊與基座之間的連接信號，并確定備用模塊與基座之間、工作模塊與基座之間是否連接；當(dāng)確定所述備用模塊未與所述基座相連接，或者，確定所述備用模塊與所述基座相連接、且所述工作模塊也與所述基座相連接時，保持所述備用模塊的備用狀態(tài)，并中斷所述備用模塊與通信總線之間、工作模塊與備用模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)所述備用模塊與所述基座相連接，且所述工作模塊與所述基座未連接時，將所述備用模塊的狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，并中斷所述工作模塊與通信總線的數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)選地，分別獲取備用模塊、工作模塊與基座之間的連接狀況，具體包括分別在所述備用模塊與基座之間、工作模塊與基座之間設(shè)置分壓電路，并且所述 備用模塊與基座之間、工作模塊與基座之間的熱插拔接ロ串聯(lián)在所述分壓電路中；檢測所述分壓電路的分壓電壓進而確定所述備用模塊、工作模塊是否與所述基座相連接本申請實施例提供的該冗余電路中，可以對備用模塊、工作模塊與基座之間的連接情況進行檢測，并且當(dāng)備用模塊未與基座可靠連接時，備用模塊保持備用狀態(tài)，并中斷與外界的數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)備用模塊與基座可靠連接且總線上沒有工作模塊時，備用模塊的狀態(tài)會自動切換到工作狀態(tài)；當(dāng)備用模塊與基座可靠連接且總線上已經(jīng)有工作模塊正在工作，備用模塊保持備用狀態(tài)，并中斷與外界的數(shù)據(jù)傳輸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請實施例提供的該冗余電路中，當(dāng)工作模塊正在工作吋，即使出現(xiàn)備用模塊由于插拔瞬間接觸不良或其他情況，由于備用模塊與通信總線之間、工作模塊與備用模塊之間也無法進行通信，從而不會發(fā)生備用模塊與工作模塊搶權(quán)的現(xiàn)象，保證工作模塊可以安全正常工作。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖I為本申請實施提供的冗余電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本申請實施例提供的冗余電路的ー種電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本申請實施例提供的冗余電路的另ー種電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本申請實施例提供的冗余電路的又ー種電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本申請實施例提供的冗余電路的又ー種電路結(jié)構(gòu)示意6為本申請實施例提供的冗余切換方法的流程示意圖；圖7為本申請實施例提供檢測連接信號的詳細流程示意圖。
具體實施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例一圖I為本申請實施提供的冗余電路的結(jié)構(gòu)框圖。如圖I所示，該冗余電路包括備用模塊I、工作模塊2、基座3、冗余診斷電路4和控制器5，其中備用模塊I和工作模塊2均通過熱插拔接ロ(圖中未示出)與基座3相連接，并且在備用模塊I與工作模塊2之間設(shè)置有冗余通信接ロ，在基座內(nèi)設(shè)置有通信總線6，在正常情況時，如果工作模塊I正在工作時，那么工作模塊I將與通信總線6進行數(shù)據(jù)交互。如圖I所示，冗余診斷電路4包括備用模塊連接檢測單元41和工作模塊連接檢測單元42，并且備用模塊連接檢測單元41通過熱插拔接ロ串聯(lián)在備用模塊I與基座3之間，用于檢測備用模塊I與基座3的連接情況。工作模塊連接檢測單元42通過熱插拔接ロ串聯(lián)在工作模塊2與基座3之間，用于檢測工作模塊2與基座3的連接情況?？刂破?分別與備用模塊連接檢測單元41、工作模塊連接檢測單元42相連接，用于當(dāng)備用模塊I未與基座3相連接，或者，備用模塊I與基座3相連接且工作模塊2也與基座3相連接時，保持備用模塊I的備用狀態(tài)，并中斷備用模塊I與通信總線6的數(shù)據(jù)傳輸。另外，當(dāng)備用模塊I與基座3相連接，且工作模塊2與基座3未連接時，將備用模塊I的狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，并中斷工作模塊2與通信總線6的數(shù)據(jù)傳輸。由此可見，本申請實施例提供的該冗余電路中，可以對備用模塊I、工作模塊2與基座3之間的連接情況進行檢測，當(dāng)備用模塊未與基座可靠連接時，備用模塊保持備用狀態(tài)，并中斷與外界的數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)備用模塊與基座可靠連接且總線上沒有工作模塊時，備用模塊的狀態(tài)會自動切換到工作狀態(tài)；當(dāng)備用模塊與基座可靠連接且總線上已經(jīng)有工作模塊正在工作，備用模塊保持備用狀態(tài)，并中斷與外界的數(shù)據(jù)傳輸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請實施例提供的該冗余電路中，當(dāng)工作模塊正在工作吋，即使出現(xiàn)備用模塊由于插拔瞬間接觸不良或其他情況，由于 備用模塊與通信總線之間、工作模塊與備用模塊之間也無法進行通信，從而不會發(fā)生備用模塊與工作模塊搶權(quán)的現(xiàn)象，保證工作模塊可以安全正常工作。實施例ニ圖2為本申請實施例提供的冗余電路的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在本申請實施例中，備用模塊檢測單元41包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一比較單元411和備用模塊連接確定單元412，其中第一電阻Rl可以設(shè)置在備用模塊I內(nèi)，并且第一電阻Rl的一端與備用模塊I內(nèi)的參考電壓相連，另一端通過熱插拔接ロ與第二電阻R2的一端相連接。第二電阻R2可以設(shè)置在基座3內(nèi)，并且第二電阻R2的另一端與基座3內(nèi)的地電平相連接。上述電路結(jié)構(gòu)中，第一電阻Rl通過熱插拔接ロ與第二電阻R2相串聯(lián)，這樣通過檢測第一電阻Rl與第二電阻R2相連接的一端的電壓，就可以判斷出位于第一電阻Rl和第二電阻R2之間的熱插拔接ロ是否接觸良好，進而可以判斷出備用模塊I與基座3的連接情況。由于在本申請實施例中采用分壓的方式來檢測備用模塊I與基座3的連接情況，在檢測時，如果電源電壓的穩(wěn)定性較差或者在熱插拔過程中出現(xiàn)電壓波動，均將會影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了避免由于電壓不穩(wěn)定而帶來的檢測誤差，在本申請實施例中，采用無源分離器件，這樣即使出現(xiàn)電源不穩(wěn)定情況仍不會影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。如圖2所示，在本申請實施例中，第一比較單元411的輸入端與第一電阻Rl的另一端相連接，用于將第一電阻Rl另ー端的電壓與第一預(yù)設(shè)閾值進行比較。這里，第一預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于第一電阻Rl和第二電阻R2相串聯(lián)時第二電阻的電壓。在本申請實施例中，假設(shè)參考電壓為3. 3V，并且第一電阻Rl和第二電阻R2的阻值相同，那么第一預(yù)設(shè)閾值應(yīng)該介于I. 65V-3. 3V之間。備用模塊連接確定單元412與第一比較單元411相連接，用于當(dāng)?shù)谝浑娮鑂l另ー端的電壓值大于第一預(yù)設(shè)閾值，則可以確認備用模塊I未與基座3連接；并且當(dāng)?shù)谝浑娮鑂l另一端的電壓值小于第一預(yù)設(shè)閾值時，擇可以確認備用模塊I與基座3已連接。當(dāng)備用模塊連接確定單元412確定出備用模塊I未與基座3連接時，此時，控制器5可以控制備用模塊I保持備用狀態(tài)，并且將備用模塊I與通信總線之間的數(shù)據(jù)傳輸斷開。另外，當(dāng)備用模塊I與基座3相連接，并且工作模塊2與基座3未連接吋，控制器5可以將備用模塊I的狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，并中斷工作模塊2與通信總線的數(shù)據(jù)傳輸。
因此，本申請實施例提供的冗余電路，在備用模塊無需工作時，可以將備用模塊I與通信總線之間的數(shù)據(jù)傳輸斷開，進而可以避免備用模塊I由于熱插拔瞬間接觸不良或其他情況出現(xiàn)誤判而影響工作模塊的問題。此外，在工作模塊2默認與基座連接良好吋，即默認工作模塊2正常工作時，此時可以不用判斷備用模塊I與基座的連接情況，均可以將備用模塊I與通信總線之間的數(shù)據(jù)傳輸斷開。實施例三圖3為本申請實施例提供的冗余電路的另ー種電路結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖3所示，在上述實施例ニ的基礎(chǔ)上，該冗余電路中的工作模塊檢測單元42可以包括第三電阻R3、第四電阻R4、第二比較單元421和工作模塊連接確定單元422，其中第三電阻R3可以設(shè)置在工作模塊2內(nèi)，并且第三電阻R3—端與工作模塊2內(nèi)的參考電壓相連，另一端通過熱插拔接ロ與第四電阻R4的一端相連接，并且第四電阻R4可以設(shè)置在基座內(nèi)，并且其另一端與基座3內(nèi)的地電平連接。這里，第三電阻R3通過熱插拔接ロ與第四電阻R4相串聯(lián)，這樣通過檢測第一電阻Rl與第二電阻R2相連接的一端的電壓，就可以判斷出位于第一電阻Rl和第二電阻R2之間的熱插拔接ロ是否接觸良好。第二比較單元431用于將第三電阻R3另ー端的電壓值與第二預(yù)設(shè)閾值進行比較。這里，第二預(yù)設(shè)閾值小于第三電阻R3和第四電阻R4相串聯(lián)時第四電阻R4的電壓。在本申請實施例中，假設(shè)參考電壓為3. 3V，并且第三電阻R3和第四電阻R4的阻值相同，那么第二預(yù)設(shè)閾值應(yīng)該介于I. 65V-3. 3V之間。根據(jù)第二比較單元431的比較結(jié)果，工作模塊連接確定單元422就可以判斷出エ作模塊與基座的連接情況，具體為當(dāng)?shù)谌娮鑂3另一端的電壓值大于第二預(yù)設(shè)閾值時，確認工作模塊2未與基座3連接；當(dāng)?shù)谌娮鑂3另一端的電壓值小于第二預(yù)設(shè)閾值時，確認工作模塊2與基座3已連接。當(dāng)工作模塊連接確定單元412確定出工作模塊I未與基座3連接時，此時，控制器5可以控制備用模塊I保持備用狀態(tài)，并且將備用模塊I與通信總線之間的數(shù)據(jù)傳輸斷開。另外，當(dāng)備用模塊I與基座3相連接，并且工作模塊2與基座3未連接吋，控制器5可以將備用模塊I的狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，并中斷工作模塊2與通信總線的數(shù)據(jù)傳輸。因此，本申請實施例提供的冗余電路，在備用模塊無需工作時，可以將備用模塊I與通信總線之間的數(shù)據(jù)傳輸斷開，進而可以避免備用模塊I由于熱插拔瞬間接觸不良或其他情況出現(xiàn)誤判而影響工作模塊的問題。實施例四在上述實施例中，對于備用模塊和工作模塊均采用單獨的分壓電路來檢測其各自與基座的連接情況。在本申請其他實施例中，還可以采用ー個分壓電路來同時檢測備用模塊、工作模塊與基座的連接情況。圖4為本申請實施例提供的冗余電路的又一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，在本申請實施例中，備用模塊檢測單元41包括第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第三比較單元413和第一確定單元414，其中第五電阻R5可以設(shè)置在備用模塊I內(nèi)，并且第五電阻R5的一端與備用模塊I內(nèi)的參考電壓相連，另一端通過熱插拔接ロ與第七電阻R7的一端相連接；第六電阻R6可以設(shè)置在工作模塊2內(nèi)，并且第六電阻R6的一端與工作模塊2內(nèi)的參考電壓相連，另一端通過熱插拔接ロ與第七電阻R7的一端相連接，并且第五電阻R5的另一端和第六電阻R6的另ー端位于第七電阻R7的同一端。另外，第七電阻R7可以設(shè)置在基座3內(nèi)，并且第七電阻的另一端與基座3內(nèi)的低電平相連接。第三比較單元413包括第三電壓比較器4131和第四電壓比較器4132，其中第三電壓比較器4131、第四電壓比較器4132的輸入端分別與第五電阻R5的另一端相連接。第三電壓比較器4131的參考端輸入第三預(yù)設(shè)閾值，這里，第三預(yù)設(shè)閾值小于參考 電壓，且大于第五電阻R5與第七電阻R7串聯(lián)時第七電阻R7上的電壓值。第四電壓比較器4132的參考端輸入第四預(yù)設(shè)閾值，這里第四預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于第五電阻R5、第六電阻R6并聯(lián)后再與第七電阻R7相串聯(lián)時第七電阻R7的電壓值；當(dāng)?shù)谖咫娮鑂5另ー端的電壓大于第三預(yù)設(shè)閾值和第四預(yù)設(shè)閾值時，第一確定單元414確定備用模塊與基座斷開；當(dāng)?shù)谖咫娮鑂另一端的電壓小于第三預(yù)設(shè)閾值時，第一確定單元414確定備用模塊I與基座3相連接，且工作模塊2未與基座3相連接；當(dāng)?shù)谖咫娮鑂5另ー端的電壓大于第三預(yù)設(shè)閾值、且小于第四預(yù)設(shè)閾值時，第一確定單元414確定備用模塊I、工作模塊2均與基座3相連接。當(dāng)確定出工作模塊I未與基座3連接時，控制器5可以控制備用模塊I保持備用狀態(tài)，并且將備用模塊I與通信總線之間的數(shù)據(jù)傳輸斷開。另外，當(dāng)備用模塊I與基座3相連接，并且工作模塊2與基座3未連接時，控制器5可以將備用模塊I的狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，并中斷工作模塊2與通信總線的數(shù)據(jù)傳輸。因此，本申請實施例提供的冗余電路，在備用模塊無需工作時，可以將備用模塊I與通信總線之間的數(shù)據(jù)傳輸斷開，進而可以避免備用模塊I由于熱插拔瞬間接觸不良或其他情況出現(xiàn)誤判而影響工作模塊的問題。實施例五在上一個實施例中，主要是站在當(dāng)前備用模塊角度上考慮如何在備用模塊無需エ作時，避免其與通信總新之間出現(xiàn)誤通信，進而引起誤操作的問題。當(dāng)某ー個工作模塊與基座的連接斷開后，此時工作模塊與備用模塊的工作狀態(tài)均將會發(fā)生反轉(zhuǎn)，那么當(dāng)前的工作模塊將會作為備用模塊，為了方便狀態(tài)切換后的備用模塊在后續(xù)過程進行狀態(tài)切換，在本申請實施例中，如圖5所示，工作模塊檢測電路42包括第四比較單元423和第二確定單元424，其中第四比較單元423包括第五電壓比較器4231和第六電壓比較器4232，其中第五電壓比較器4231、第六電壓比較器4232的輸入端分別與第六電阻R6的另一端相連接；第五電壓比較器4231的參考端輸入第五預(yù)設(shè)閾值,第五預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于第六電阻R6與第七電阻R7串聯(lián)時第七電阻R7上的電壓值；第六電壓比較器4232的參考端輸入第六預(yù)設(shè)閾值,第六預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓,且大于第五電阻R5、第六電阻R6并聯(lián)后再與第七電阻R7相串聯(lián)時第七電阻R7的電壓值；當(dāng)?shù)诹娮鑂6另ー端的電壓大于第五預(yù)設(shè)閾值和第六預(yù)設(shè)閾值時，第二確定單元424確定工作模塊2與基座3斷開；當(dāng)?shù)诹娮鑂5另ー端的電壓小于第五預(yù)設(shè)閾值時，第二確定單元424確定工作模塊2與基座3相連接，且備用模塊I未與基座3相連接；
當(dāng)?shù)诹娮鑂6另ー端的電壓大于第五預(yù)設(shè)閾值、且小于第六預(yù)設(shè)閾值時，第二確定單元424確定備用模塊I、工作模塊2均與基座3相連接。當(dāng)確定出工作模塊I未與基座3連接時，控制器5可以控制備用模塊I保持備用狀態(tài)，并且將備用模塊I與通信總線之間的數(shù)據(jù)傳輸斷開。另外，當(dāng)備用模塊I與基座3相連接，并且工作模塊2與基座3未連接時，控制器5可以將備用模塊I的狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，并中斷工作模塊2與通信總線的數(shù)據(jù)傳輸。因此，本申請實施例提供的冗余電路，在備用模塊無需工作時，可以將備用模塊I與通信總線之間的數(shù)據(jù)傳輸斷開，進而可以避免備用模塊I由于熱插拔瞬間接觸不良或其他情況出現(xiàn)誤判而影響工作模塊的問題。實施例六本申請實施例還提供了ー種冗余切換方法，圖6為本申請實施例提供的冗余切換·方法的流程示意圖。如圖6所示，該方法包括以下步驟SlOO :分別檢測備用模塊、工作模塊與基座之間的連接信號，并確定備用模塊與基座之間、工作模塊與基座之間是否連接。在檢測連接信號時，可以采用分壓的方式來進行檢測，在本申請實施例中，如圖7所示，該步驟包括SlOl :分別在備用模塊與基座之間、工作模塊與基座之間設(shè)置分壓電路，并且備用模塊與基座之間、工作模塊與基座之間的熱插拔接ロ串聯(lián)在分壓電路中；S102:檢測分壓電路的分壓電壓進而確定備用模塊、工作模塊是否與基座相連接。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道，在本申請其他實施例中，還可以采用其他方式，例如測量電流等方式，來對備用模塊、工作模塊與基座之間連接情況進行檢測。S200 :當(dāng)確定備用模塊未與基座相連接，或者，確定備用模塊與基座相連接、且エ作模塊也與基座相連接時，保持備用模塊的備用狀態(tài)，并中斷備用模塊與通信總線之間、エ作模塊與備用模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸。上述確定的結(jié)果表明，備用模塊當(dāng)前處于無需工作的狀態(tài)，那么為了避免備用模塊I由于熱插拔瞬間接觸不良或其他情況出現(xiàn)誤判而影響工作模塊的問題，所以可以將備用模塊與通信總線之間、工作模塊與備用模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸斷開。S300:當(dāng)確定備用模塊與基座相連接且工作模塊與基座未連接時，將備用模塊的狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，并中斷工作模塊與通信總線的數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)當(dāng)前工作模塊不工作，且有其他備用模塊切換到工作狀態(tài)，所以當(dāng)前工作模塊將作為下一輪的備用模塊，那么同樣，為了避免備用模塊I由于熱插拔瞬間接觸不良或其他情況出現(xiàn)誤判而影響工作模塊的問題，也需要將其與通信總線之間的數(shù)據(jù)傳輸斷開。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種冗余電路，其特征在于，包括備用模塊、工作模塊、基座、冗余診斷電路和控制器，其中 所述備用模塊、工作模塊均通過熱插拔接口與所述基座相連接，在基座內(nèi)設(shè)置有通信總線； 所述冗余診斷電路包括備用模塊連接檢測單元和工作模塊連接檢測單元，其中所述備用模塊連接檢測單元通過熱插拔接口串聯(lián)在所述備用模塊與基座之間，用于檢測所述備用模塊與所述基座的連接情況； 所述工作模塊連接檢測單元通過熱插拔接口串聯(lián)在所述工作模塊與所述基座之間，用于檢測所述工作模塊與所述基座的連接情況； 所述控制器分別與所述備用模塊連接檢測單元、工作模塊連接檢測單元相連接，用于當(dāng)所述備用模塊未與所述基座相連接，或者，所述備用模塊與所述基座相連接且所述工作模塊也與所述基座相連接時，保持所述備用模塊的備用狀態(tài)，并中斷所述備用模塊與通信總線之間、工作模塊與備用模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸； 當(dāng)所述備用模塊與所述基座相連接，且所述工作模塊與所述基座未連接時，將所述備用模塊的狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，并中斷所述工作模塊與通信總線的數(shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冗余電路，其特征在于，所述備用模塊連接檢測單元包括 第一電阻、第二電阻、第一比較單元和備用模塊連接確定單元，其中 所述第一電阻一端與所述備用模塊內(nèi)的參考電壓相連，另一端通過熱插拔接口與所述第二電阻的一端相連接，所述第二電阻的另一端與所述基座內(nèi)的地電平相連接； 所述第一比較單元用于將所述第一電阻另一端的電壓與所述第一預(yù)設(shè)閾值進行比較，所述第一預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于第一電阻和第二電阻相串聯(lián)時第二電阻的電壓；所述備用模塊連接確定單元用于當(dāng)所述第一電阻另一端的電壓值大于/等于第一預(yù)設(shè)閾值，確認所述備用模塊未與基座連接； 當(dāng)所述第一電阻另一端的電壓值小于第一預(yù)設(shè)閾值時，確認備用模塊與基座已連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冗余電路，其特征在于，所述第一比較單元包括第一電壓比較器，其中 所述第一電壓比較器的輸入端與所述第一電阻的另一端相連接，參考端輸入第一預(yù)設(shè)閾值，并且所述第一電壓比較器的輸出端作為所述第一比較單元的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冗余電路，其特征在于，所述工作模塊檢測單元包括第三電阻、第四電阻、第二比較單元和工作模塊連接確定單元，其中 所述第三電阻一端與所述工作模塊內(nèi)的參考電壓相連，另一端通過熱插拔接口與所述第四電阻的一端相連接，所述第四電阻的另一端與所述基座內(nèi)的地電平連接； 所述第二比較單元用于將所述第三電阻另一端的電壓值與第二預(yù)設(shè)閾值進行比較，所述第二預(yù)設(shè)閾值小于第三電阻和第四電阻相串聯(lián)時第四電阻的電壓； 所述工作模塊連接確定單元用于當(dāng)所述第三電阻另一端的電壓值大于/等于第二預(yù)設(shè)閾值，確認所述工作模塊未與基座連接； 當(dāng)所述第三電阻另一端的電壓值小于第二預(yù)設(shè)閾值時，確認工作模塊與基座已連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冗余電路，其特征在于，所述第二比較單元包括:第二電壓比較器，其中所述第二電壓比較器的輸入端與所述第三電阻的另一端相連接，參考端輸入第二預(yù)設(shè)閾值，所述第二電壓比較器的輸出端作為第二比較單元的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冗余電路，其特征在于，所述備用模塊檢測單元包括第五電阻、第六電阻、第七電阻、第三比較單元和第一確定單元，其中 所述第五電阻一端與所述備用模塊內(nèi)的參考電壓相連，另一端通過熱插拔接口與所述第七電阻的一端相連接；所述第六電阻一端與所述工作模塊內(nèi)的參考電壓相連，另一端通過熱插拔接口與所述第七電阻的一端相連接，并且所述第五電阻的另一端和第六電阻的另一端位于第七電阻的同一端； 所述第七電阻的另一端與所述基座內(nèi)的地電平相連接； 所述第三比較單元包括第三電壓比較器和第四電壓比較器，其中所述第三電壓比較器、第四電壓比較器的輸入端分別與第五電阻的另一端相連接； 所述第三電壓比較器的參考端輸入第三預(yù)設(shè)閾值，所述第三預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于所述第五電阻與第七電阻串聯(lián)時第七電阻上的電壓值； 所述第四電壓比較器的參考端輸入第四預(yù)設(shè)閾值，所述第四預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于所述第五電阻、第六電阻并聯(lián)后再與第七電阻相串聯(lián)時第七電阻的電壓值； 當(dāng)所述第五電阻另一端的電壓大于第三預(yù)設(shè)閾值和第四預(yù)設(shè)閾值時，所述第一確定單元確定所述備用模塊與所述基座斷開； 當(dāng)所述第五電阻另一端的電壓小于第三預(yù)設(shè)閾值時，所述第一確定單元確定所述備用模塊與所述基座相連接，且所述工作模塊未與所述基座相連接； 當(dāng)所述第五電阻另一端的電壓大于所述第三預(yù)設(shè)閾值、且小于所述第四預(yù)設(shè)閾值時，所述第一確定單元確定所述備用模塊、工作模塊均與所述基座相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冗余診斷電路，其特征在于，所述工作模塊檢測電路包括第四比較單元和第二確定單元，其中 所述第四比較單元包括第五電壓比較器和第六電壓比較器，其中所述第五電壓比較器、第六電壓比較器的輸入端分別與第六電阻的另一端相連接; 所述第五電壓比較器的參考端輸入第五預(yù)設(shè)閾值，所述第五預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于所述第六電阻與第七電阻串聯(lián)時第七電阻上的電壓值； 所述第六電壓比較器的參考端輸入第六預(yù)設(shè)閾值，所述第六預(yù)設(shè)閾值小于參考電壓，且大于所述第五電阻、第六電阻并聯(lián)后再與第七電阻相串聯(lián)時第七電阻的電壓值； 當(dāng)所述第六電阻另一端的電壓大于第五預(yù)設(shè)閾值和第六預(yù)設(shè)閾值時，所述第二確定單元確定所述工作模塊與所述基座斷開； 當(dāng)所述第六電阻另一端的電壓小于第五預(yù)設(shè)閾值時，所述第二確定單元確定所述工作模塊與所述基座相連接，且所述備用模塊未與所述基座相連接； 當(dāng)所述第六電阻另一端的電壓大于所述第五預(yù)設(shè)閾值、且小于所述第六預(yù)設(shè)閾值時，所述第二確定單元確定所述備用模塊、工作模塊均與所述基座相連接。
8.—種冗余切換方法，用于對冗余電路中備用模塊的工作狀態(tài)進行切換，其特征在于，包括以下步驟 分別檢測所述備用模塊、工作模塊與所述基座之間的連接信號，并確定所述備用模塊與所述基座之間、所述工作模塊與所述基座之間是否連接；當(dāng)確定所述備用模塊未與所述基座相連接，或者，確定所述備用模塊與所述基座相連接、且所述工作模塊也與所述基座相連接時，保持所述備用模塊的備用狀態(tài)，并中斷所述備用模塊與通信總線之間、工作模塊與備用模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸； 當(dāng)所述備用模塊與所述基座相連接，且所述工作模塊與所述基座未連接時，將所述備用模塊的狀態(tài)切換到工作狀態(tài)，并中斷所述工作模塊與通信總線的數(shù)據(jù)傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，分別獲取備用模塊、工作模塊與基座之間的連接狀況，具體包括 分別在所述備用模塊與所述基座之間、所述工作模塊與所述基座之間設(shè)置分壓電路，并且所述備用模塊與所述基座之間、所述工作模塊與所述基座之間的熱插拔接口串聯(lián)在所述分壓電路中； 檢測所述分壓電路的分壓電壓進而確定所述備用模塊、工作模塊是否與所述基座相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冗余電路及冗余切換方法，該冗余電路包括備用模塊、工作模塊、基座、冗余診斷電路和控制器，其中備用模塊、工作模塊均通過熱插拔接口與基座連接；冗余診斷電路分別檢測備用模塊、工作模塊與基座的連接；當(dāng)備用模塊未與基座可靠連接時，備用模塊保持備用狀態(tài)，并中斷與外界的數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)備用模塊與基座可靠連接且通信總線上無工作模塊時，備用模塊的狀態(tài)會自動切換到工作狀態(tài)；當(dāng)備用模塊與基座可靠連接且通信總線上已有工作模塊，備用模塊保持備用狀態(tài)，并中斷與外界的數(shù)據(jù)傳輸。因此，即使備用模塊因插拔瞬間接觸不良，由于備用模塊與通信總線間、工作模塊與備用模塊間也無法通信，從而可保證工作模塊安全正常工作。
文檔編號G05B19/418GK102681515SQ20121015959
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者曹焱, 裘坤, 陸衛(wèi)軍, 黃文君 申請人:浙江中控技術(shù)股份有限公司