r>[0047]主控子系統(tǒng)通過串口定時與從控子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，為了保證串口數(shù)據(jù)通信的可靠性，同時采用了兩路串口:第一串口和第二串口。兩路串口同時進行數(shù)據(jù)發(fā)送，發(fā)送的內容相同。默認情形下雙方僅對對方通過第一串口發(fā)送的數(shù)據(jù)進行處理，對第二串口發(fā)送來的數(shù)據(jù)暫不處理。如果第一串口發(fā)生了故障或者第一串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)出現(xiàn)了錯誤，此時會切換串口，對第二串口數(shù)據(jù)進行處理。串口通信的數(shù)據(jù)中包含以下數(shù)據(jù):雙方各自的運行狀態(tài)量(外圍設備采集的各種重要數(shù)據(jù))，設備的唯一標識號和各自的工作模式。設備唯一標識號是依據(jù)主處理芯片唯一編碼通過特定算法計算得出的一個雙字節(jié)非O正整數(shù)，每個設備可保證不會出現(xiàn)相同的唯一標識號。一旦設備檢測出自身出現(xiàn)了故障，則主動將自身的唯一標識號置為O。設備的工作模式是指設備目前處于“主控模式”、“從控模式”或者“請求對方更改工作模式”三種狀態(tài)。主從系統(tǒng)的切換就是依據(jù)雙方數(shù)據(jù)的交互獲得對方的信息來進行的。如果主機發(fā)生了故障，此時主機立即將目前的工作模式由“主控模式”更改為“請求對方更改工作模式”狀態(tài)，并將自身唯一標識號置為O，同時將信息通過串口發(fā)送至從機。從機收到“請求對方更改工作模式”的信息后，進行唯一標識判斷，如果自身的唯一標識號大于對方的唯一標識號，則說明此時從機未出現(xiàn)故障，可以進行工作模式切換。否則此時雙機運行皆出現(xiàn)故障，系統(tǒng)進入雙機“乒乓切換”工作模式，但都無法進入主控模式的故障狀態(tài)。
[0048]進一步地，所述發(fā)送模塊103，還用于:
[0049]通過I/O口向所述從控子系統(tǒng)發(fā)送心跳信號；
[0050]所述判斷模塊107，還用于:[0051 ]根據(jù)所述心跳信號確定所述主控子系統(tǒng)串口故障，I/O口工作正常；
[0052]所述反饋模塊108，還用于:
[0053]向所述主控子系統(tǒng)反饋所述心跳信號。
[0054]具體來說，
[0055]每間隔單位時間，主從子系統(tǒng)除了通過串口交互數(shù)據(jù)，同時也將各自的工作模式反應在電平信號上，主從子系統(tǒng)各占用5路I/O口:其中兩路輸出，兩路輸入，一路作為硬件心跳的生命信號定時產生脈沖。兩路輸出用來輸出自身的工作模式，兩路輸入用來讀取對方的工作模式。
[0056]進一步地，所述發(fā)送模塊103，還用于:
[0057]通過I/O口向所述從控子系統(tǒng)發(fā)送所述工作模式；
[0058]所述接收模塊106，還用于:
[0059]接收所述發(fā)送模塊通過I/O口發(fā)送的所述工作模式；
[0060]所述判斷模塊107，還用于:
[0061 ]根據(jù)所述工作模式判斷是否切換工作模式。
[0062]具體來說，
[0063]兩路I/O定義的工作模式與上述三種工作模式相同。主從子系統(tǒng)將各自的電平信號分別與對方的I/O口連接，此時雙方都可以讀取對方的運行狀態(tài)。此功能作為備用，是假定兩路串口傳輸同時出現(xiàn)了故障的極端情形下，無法通過串口通信獲取對方的信息，此時就需要依賴心跳脈沖信號。在心跳存在的情形下判斷對方的電平信號，根據(jù)電平信號所代表的含義相應切換工作模式，因此心跳脈沖是和電平信號是配合使用的，如果沒有了心跳脈沖信號，系統(tǒng)出現(xiàn)死機或者程序“跑飛”的可能性很大，此時依據(jù)電平信號判斷對方工作模式也就不再可靠。
[0064]此外，唯一標識除了在進行切換工作模式時用做依據(jù)外，在極端情形下可能會出現(xiàn)雙方同時為主或為從的工作模式，此時需要根據(jù)雙方唯一的唯一標識號進行強制區(qū)分:唯一標識號大的強制為主，唯一標識小的強制為從。
[0065]綜上所述，本發(fā)明的內燃機車勵磁控制器雙機熱冗余自動切換系統(tǒng)示意圖，如圖2所示。
[0066]本發(fā)明提出了一種新型冗余熱備份的解決方案，提高了主控子系統(tǒng)故障時切換至備份系統(tǒng)可靠性。主從控制子系統(tǒng)采用串口通信技術，心跳檢測及電平信號檢測等技術手段確保系統(tǒng)做到軟硬件冗余，無故障的快速自動切換。
[0067]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種內燃機車勵磁控制器雙機熱冗余自動切換系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一處理子系統(tǒng)和第二處理子系統(tǒng)； 所述第一處理子系統(tǒng)包括: 發(fā)送模塊，用于通過第一串口和第二串口向所述第二處理子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括:接收外圍設備采集的數(shù)據(jù)、所述第一處理子系統(tǒng)的唯一標識號、所述第一處理子系統(tǒng)的工作模式，所述工作模式包括:主控模式、從控模式或者請求更改工作模式； 故障檢測模塊，用于檢測自身是否發(fā)生故障，若是，則將所述工作模式從主控模式修改為請求更改工作模式，所述唯一標識號修改為O; 確認模塊，用于接收所述從控子系統(tǒng)發(fā)送的反饋信息，確認工作模式切換完成； 所述第二處理子系統(tǒng)包括: 接收模塊，用于接收所述第一處理子系統(tǒng)通過串口或者I/O 口發(fā)送的數(shù)據(jù)； 判斷模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)中的所述工作模式和唯一標識號判斷是否切換自身工作模式； 反饋模塊，用于所述判斷模塊判斷是否切換自身工作模式后向所述第一處理子系統(tǒng)發(fā)送反饋信息，所述反饋信息包括切換后的工作模式。2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷模塊具體用于: 判斷所述數(shù)據(jù)中的所述工作模式是否為請求更改工作模式，若是，則判斷所述唯一標識號是否小于自身的唯一標識號，若是則將自身工作模式切換為主控模式。3.根據(jù)權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送模塊，還用于: 通過I/O 口向所述第二處理子系統(tǒng)發(fā)送心跳信號； 所述判斷模塊，還用于: 根據(jù)所述心跳信號確定所述第一處理子系統(tǒng)串口故障，I/o 口工作正常； 所述反饋模塊，還用于: 向所述第一處理子系統(tǒng)反饋所述心跳信號。4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送模塊，還用于: 通過I/O 口向所述第二處理子系統(tǒng)發(fā)送所述工作模式； 所述接收模塊，還用于: 接收所述發(fā)送模塊通過I/O 口發(fā)送的所述工作模式； 所述判斷模塊，還用于: 根據(jù)所述工作模式判斷是否切換工作模式。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種內燃機車勵磁控制器雙機熱冗余自動切換系統(tǒng)，包括：第一處理子系統(tǒng)，包括：發(fā)送模塊，通過第一串口和第二串口向第二處理子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)；故障檢測模塊，檢測自身是否發(fā)生故障，若是，則將工作模式從主控模式修改為請求更改工作模式，唯一標識號修改為0；第二處理子系統(tǒng)包括：接收模塊，接收第一處理子系統(tǒng)通過串口或者I/O口發(fā)送的數(shù)據(jù)；判斷模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)中的工作模式和唯一標識號判斷是否切換自身工作模式；反饋模塊，向第一處理子系統(tǒng)發(fā)送反饋信息。本發(fā)明保證整個系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的工作，提高了內燃機車勵磁控制器的可靠性。保證了機車勵磁系統(tǒng)運行的安全。
【IPC分類】G05B9/03
【公開號】CN105573112
【申請?zhí)枴緾N201510902949
【發(fā)明人】劉耀, 李秋浩, 張東升, 于健, 張成朋
【申請人】中車大連機車研究所有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月9日