CN108319258A - 一种dc-dc模块电源主控制器热备份方法 - Google Patents
一种dc-dc模块电源主控制器热备份方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108319258A CN108319258A CN201810213495.4A CN201810213495A CN108319258A CN 108319258 A CN108319258 A CN 108319258A CN 201810213495 A CN201810213495 A CN 201810213495A CN 108319258 A CN108319258 A CN 108319258A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- controller
- master controller
- backup
- master
- spare
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
- G05B23/0286—Modifications to the monitored process, e.g. stopping operation or adapting control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/24—Pc safety
- G05B2219/24065—Real time diagnostics
Abstract
本发明公开了一种DC‑DC模块电源主控制器热备份方法，其技术方案要点是单个模块电源使用模块控制器进行控制，多个模块电源的模块控制器由一个主控制器进行控制，模块控制器通和主控制器通过CAN总线进行通信；备份控制器通过互联心跳线、CAN数据流中断、主控制器指令紊乱三种方式检测主控制器是否正常工作；当备份控制器检测到主控制器工作正常时，保持待机状态；当备份控制器检测到主控制器工作异常时，切入使用，并通过互连线封锁主控制器的工作，是主控制器进入“静默”状态；等待检修更换主控制器。本发明在模块电源系统的主控制器发生故障时切换到备份控制器进行控制，及时接替相关控制功能，保证系统连续工作运行，直至下次检修时更换。
Description
技术领域
本发明涉及一种DC-DC模块电源主控制器热备份方法。
背景技术
直流变换器是一种将直流电能变换成负载所需的电压或电流可控的直流电能的电力电子装置。它通过对电力电子器件的快速通、断控制而把恒定直流电压斩成一系列的脉冲电压，通过控制占空比的变化来改变这一脉冲系列的脉冲宽度，以实现输出电压平均值的调节，再经输出滤波器滤波，在被控负载上得到电流或电压可控的直流电能。在实际应用中，常常需要将多个直流变换器并联使用，构成DC-DC模块电源系统，此时就需要一个主控制器对多个变换器模块进行控制，协调多个变换器的工作。
考虑到模块电源系统在部分应用场合因主控制器的故障导致断电事故会造成极大的损失，所以对主控制器进行冗余热备份是十分必要的。当所使用的主控制器故障时，可以使用备份控制器接替主控制器的工作，对变换器进行控制，直到检修时修复故障，以保证变换器的连续工作，提高变换器工作的可靠性。因此，对主控制器的热备份方法的研究具有重要意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种在模块电源系统的主控制器发生故障时切换到备份控制器进行控制，及时接替相关控制功能，保证系统连续工作运行，直至下次检修时更换的DC-DC模块电源主控制器热备份方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种DC-DC模块电源主控制器热备份方法，其具体方式为：（1）、单个模块电源使用模块控制器进行控制，多个模块电源的模块控制器由一个主控制器进行控制，模块控制器通和主控制器通过CAN总线进行通信；
（2）、然后备份控制器采用与主控制器相同的连接方式与各个模块控制器相连；
（3）、主控制器和备份控制器之间连接两条互连线，并通过CAN总线通信；
（4）、控制器和备份控制器同时接收上位机发送的运行指令和模块控制器发送的反馈信息；
（5）、主控制器和备份控制器生成的相同的控制指令；
（6）、主控制器将控制指令发送给模块控制器，备份控制器待机；
（7）、备份控制器通过互联心跳线、CAN数据流中断、主控制器指令紊乱三种方式检测主控制器是否正常工作；
（8）、当备份控制器检测到主控制器工作正常时，保持待机状态；
（9）、当备份控制器检测到主控制器工作异常时，切入使用，并通过互连线封锁主控制器的工作，是主控制器进入“静默”状态；
（10）、等待检修更换主控制器。
本发明进一步设置为：根据步骤（8），当备用控制器检测到主控制器工作正常时，备用控制器不发送控制指令给系统模块。
本发明进一步设置为：根据步骤（9），当备用控制器检测到主控制器发生故障时，开始将控制指令发送给系统模块。
本发明进一步设置为：根据步骤（9），在主控制器故障到备用控制器开始投入使用的期间，系统不停止运行，使用主控制器故障前发送的控制指令继续进行工作。
本发明进一步设置为：根据步骤（7）所述的互联心跳线检测，互连心跳线共有两根，一根从主控控制器的DO口引出，备用控制器的DI口读取状态；另一根从备用控制器的DO口引出，主控制器的DI读取状态。当主控制器正常运行时，DO口发出高电平信号，备用控制器DI口检测到后，处于待机状态；当主控制器故障时时，DO口发出低电平信号，备用控制器DI口检测到后，投入使用，接替主控制器的工作。
本发明进一步设置为：根据步骤（7）所述的CAN数据流中断检测，主控制器和备用控制器之间通过CAN总线进行通信，主控制器每隔200us向备份控制器发送一组数据，当备份控制器收到此数据，处于待机状态；当备份控制器超过1ms未收到此数据，备份控制器投入使用。
本发明进一步设置为：根据步骤（7）所述的主控制器指令紊乱检测，主控制器通过CAN通信向备用控制器发送一组特定的预设指令，当备用控制器收到的数据与预设值相同，处于待机状态；当备用控制器收到的数据与预设值不同，备份控制器投入使用。
本发明具有下述优点：在模块电源系统的主控制器发生故障时切换到备份控制器进行控制，及时接替相关控制功能，保证系统连续工作运行，直至下次检修时更换，可以在主控制器发生故障时，使用备份控制器接替主控制器的工作，对系统进行控制。具体内容为：对系统的主控制器采用热备份的方式进行冗余设计。当其中一块因故损坏，另一块可以自动投入使用，及时接替相关控制功能，保证系统连续工作运行。
附图说明
图1为本发明的模块电源的主、备用及模块控制器连接示意图；
图2为本发明的主控制器工作流程示意图；
图3为本发明的备份控制器工作流程示意图。
具体实施方式
参照图1至3所示，本实施例的一种DC-DC模块电源主控制器热备份方法，其具体方式为：（1）、单个模块电源使用模块控制器进行控制，多个模块电源的模块控制器由一个主控制器进行控制，模块控制器通和主控制器通过CAN总线进行通信；
（2）、然后备份控制器采用与主控制器相同的连接方式与各个模块控制器相连；
（3）、主控制器和备份控制器之间连接两条互连线，并通过CAN总线通信；
（4）、控制器和备份控制器同时接收上位机发送的运行指令和模块控制器发送的反馈信息；
（5）、主控制器和备份控制器生成的相同的控制指令；
（6）、主控制器将控制指令发送给模块控制器，备份控制器待机；
（7）、备份控制器通过互联心跳线、CAN数据流中断、主控制器指令紊乱三种方式检测主控制器是否正常工作；
（8）、当备份控制器检测到主控制器工作正常时，保持待机状态；
（9）、当备份控制器检测到主控制器工作异常时，切入使用，并通过互连线封锁主控制器的工作，是主控制器进入“静默”状态；
（10）、等待检修更换主控制器。
根据步骤（8），当备用控制器检测到主控制器工作正常时，备用控制器不发送控制指令给系统模块。
根据步骤（9），当备用控制器检测到主控制器发生故障时，开始将控制指令发送给系统模块。
根据步骤（9），在主控制器故障到备用控制器开始投入使用的期间，系统不停止运行，使用主控制器故障前发送的控制指令继续进行工作。
根据步骤（7）所述的互联心跳线检测，互连心跳线共有两根，一根从主控控制器的DO口引出，备用控制器的DI口读取状态；另一根从备用控制器的DO口引出，主控制器的DI读取状态。当主控制器正常运行时，DO口发出高电平信号，备用控制器DI口检测到后，处于待机状态；当主控制器故障时时，DO口发出低电平信号，备用控制器DI口检测到后，投入使用，接替主控制器的工作。
根据步骤（7）所述的CAN数据流中断检测，主控制器和备用控制器之间通过CAN总线进行通信，主控制器每隔200us向备份控制器发送一组数据，当备份控制器收到此数据，处于待机状态；当备份控制器超过1ms未收到此数据，备份控制器投入使用。
根据步骤（7）所述的主控制器指令紊乱检测，主控制器通过CAN通信向备用控制器发送一组特定的预设指令，当备用控制器收到的数据与预设值相同，处于待机状态；当备用控制器收到的数据与预设值不同，备份控制器投入使用。
通过采用上述技术方案，当上位机发送指令时，主控制器和备用控制器都能够收到该指令；同时主控制器和备用控制器也都接收到系统模块发送的反馈信息。当备用控制器检测到主控制器工作正常时，备用控制器不发送控制指令给系统模块；当备用控制器检测到主控制器发生故障时，开始将控制指令发送给系统模块。在主控制器故障到备用控制器开始投入使用的期间，系统不停止运行，使用主控制器故障前发送的控制指令继续进行工作。
备用控制器检测主控制器故障的方式有:1.互连线心跳；2.CAN数据流间断；3.主控制器指令紊乱。
1.互联心跳线
互连线心跳线共有两根，一根从主控控制器的DO口引出，备用控制器的DI口读取状态；一根从备用控制器的DO口引出，主控制器的DI读取状态。当主控制器正常运行时，DO口发出高电平信号，备用控制器DI口检测到后，处于待机状态；当主控制器故障时时，DO口发出低电平信号，备用控制器DI口检测到后，投入使用，接替主控制器的工作。
2.CAN数据流间断
主控制器和备用控制器之间通过CAN总线进行通信，主控制器每隔200us向备份控制器发送一组数据，当备份控制器收到此数据，处于待机状态；当备份控制器超过1ms未收到此数据（此时间长度可根据实际情况设定），备份控制器投入使用。
3.主控制器指令紊乱
主控制器通过CAN通信向备用控制器发送一组特定的预设指令，当备用控制器收到的数据与预设值相同，处于待机状态；当备用控制器收到的数据与预设值不同，备份控制器投入使用。
以上三种主控制器故障检测方式可以分别或同时作为判据。
备用控制器运作时，还要加入一个机制，让主控板进入“静默状态”，这可以通过“互连线+主控制器程序”的方式实现。备用控制器通过互连线的状态变化，告诉主控制器交出控制权，主控制器进入“静默”程序，待机或进入备用状态（同时，给上位机报告状态）。如，当备份控制器投入使用时，其DO口发出高电平，当主控制器DI口检测到此高电平，主控板进入“静默”状态，停止控制指令的下发。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种DC-DC模块电源主控制器热备份方法，其特征在于：其具体方式为：（1）、单个模块电源使用模块控制器进行控制，多个模块电源的模块控制器由一个主控制器进行控制，模块控制器通和主控制器通过CAN总线进行通信；
（2）、然后备份控制器采用与主控制器相同的连接方式与各个模块控制器相连；
（3）、主控制器和备份控制器之间连接两条互连线，并通过CAN总线通信；
（4）、控制器和备份控制器同时接收上位机发送的运行指令和模块控制器发送的反馈信息；
（5）、主控制器和备份控制器生成的相同的控制指令；
（6）、主控制器将控制指令发送给模块控制器，备份控制器待机；
（7）、备份控制器通过互联心跳线、CAN数据流中断、主控制器指令紊乱三种方式检测主控制器是否正常工作；
（8）、当备份控制器检测到主控制器工作正常时，保持待机状态；
（9）、当备份控制器检测到主控制器工作异常时，切入使用，并通过互连线封锁主控制器的工作，是主控制器进入“静默”状态；
（10）、等待检修更换主控制器。
2.根据权利要求1所述的一种DC-DC模块电源主控制器热备份方法，其特征在于：根据步骤（8），当备用控制器检测到主控制器工作正常时，备用控制器不发送控制指令给系统模块。
3.根据权利要求1所述的一种DC-DC模块电源主控制器热备份方法，其特征在于：根据步骤（9），当备用控制器检测到主控制器发生故障时，开始将控制指令发送给系统模块。
4.根据权利要求3所述的一种DC-DC模块电源主控制器热备份方法，其特征在于：根据步骤（9），在主控制器故障到备用控制器开始投入使用的期间，系统不停止运行，使用主控制器故障前发送的控制指令继续进行工作。
5.根据权利要求1所述的一种DC-DC模块电源主控制器热备份方法，其特征在于：根据步骤（7）所述的互联心跳线检测，互连心跳线共有两根，一根从主控控制器的DO口引出，备用控制器的DI口读取状态；另一根从备用控制器的DO口引出，主控制器的DI读取状态，
当主控制器正常运行时，DO口发出高电平信号，备用控制器DI口检测到后，处于待机状态；当主控制器故障时时，DO口发出低电平信号，备用控制器DI口检测到后，投入使用，接替主控制器的工作，。
6.根据权利要求1所述的一种DC-DC模块电源主控制器热备份方法，其特征在于：根据步骤（7）所述的CAN数据流中断检测，主控制器和备用控制器之间通过CAN总线进行通信，主控制器每隔200us向备份控制器发送一组数据，当备份控制器收到此数据，处于待机状态；当备份控制器超过1ms未收到此数据，备份控制器投入使用。
7.根据权利要求1所述的一种DC-DC模块电源主控制器热备份方法，其特征在于：根据步骤（7）所述的主控制器指令紊乱检测，主控制器通过CAN通信向备用控制器发送一组特定的预设指令，当备用控制器收到的数据与预设值相同，处于待机状态；当备用控制器收到的数据与预设值不同，备份控制器投入使用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810213495.4A CN108319258B (zh) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | 一种dc-dc模块电源主控制器热备份方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810213495.4A CN108319258B (zh) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | 一种dc-dc模块电源主控制器热备份方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108319258A true CN108319258A (zh) | 2018-07-24 |
| CN108319258B CN108319258B (zh) | 2021-07-06 |
Family
ID=62902641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810213495.4A Active CN108319258B (zh) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | 一种dc-dc模块电源主控制器热备份方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108319258B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109212958A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-15 | 桂林航天电子有限公司 | 双余度无人机刹车控制器及冷备份控制方法 |
| CN109496032A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-03-19 | 浙江创意声光电科技有限公司 | 一种强电控制器及其强电管理方法 |
| CN109991899A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-09 | 上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司 | 轨道交通系统的主备控制器间的数据半动态同步方法 |
| CN112083646A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种冗余控制方法、装置及控制系统 |
| CN114355859A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-15 | 际络科技(上海)有限公司 | 自动驾驶域控制器检测方法、系统及自动驾驶域控制器 |
| CN114426202A (zh) * | 2020-10-29 | 2022-05-03 | 细美事有限公司 | 运输装置及其控制方法 |
| CN115022159A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-06 | 汉中一零一航空电子设备有限公司 | 一种控制设备主控制器冗余备份系统及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103455005A (zh) * | 2013-09-06 | 2013-12-18 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种控制器冗余及切换方法 |
| CN104698833A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-06-10 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 冗余控制方法和系统 |
| CN105515102A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-04-20 | 深圳市航天新源科技有限公司 | 高可靠卫星电源控制器电池充电管理单元 |
-
2018
- 2018-03-15 CN CN201810213495.4A patent/CN108319258B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103455005A (zh) * | 2013-09-06 | 2013-12-18 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种控制器冗余及切换方法 |
| CN104698833A (zh) * | 2015-01-28 | 2015-06-10 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 冗余控制方法和系统 |
| CN105515102A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-04-20 | 深圳市航天新源科技有限公司 | 高可靠卫星电源控制器电池充电管理单元 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘永胜 等: "一种基于DeviceNet总线的嵌入式控制器双机热备系统", 《小型微型计算机系统》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109496032A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-03-19 | 浙江创意声光电科技有限公司 | 一种强电控制器及其强电管理方法 |
| CN109496032B (zh) * | 2018-10-26 | 2021-01-05 | 浙江创意声光电科技有限公司 | 一种强电控制器及其强电管理方法 |
| CN109212958A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-15 | 桂林航天电子有限公司 | 双余度无人机刹车控制器及冷备份控制方法 |
| CN109991899A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-07-09 | 上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司 | 轨道交通系统的主备控制器间的数据半动态同步方法 |
| CN112083646A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-12-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种冗余控制方法、装置及控制系统 |
| CN114426202A (zh) * | 2020-10-29 | 2022-05-03 | 细美事有限公司 | 运输装置及其控制方法 |
| CN114355859A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-15 | 际络科技(上海)有限公司 | 自动驾驶域控制器检测方法、系统及自动驾驶域控制器 |
| CN115022159A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-06 | 汉中一零一航空电子设备有限公司 | 一种控制设备主控制器冗余备份系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108319258B (zh) | 2021-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108319258A (zh) | 一种dc-dc模块电源主控制器热备份方法 | |
| CN109038669A (zh) | 实现组件级自动关断的光伏系统 | |
| CN100474736C (zh) | 用于提供不间断功率的装置 | |
| CN105379060A (zh) | 不间断电源的控制 | |
| CN105553362B (zh) | 内燃机车主发电机励磁控制装置 | |
| CN102646978A (zh) | 一种简易直流电源均流并联系统及其控制方法 | |
| CN106341180B (zh) | 一种光模块及光模块控制方法、装置 | |
| CN104597750A (zh) | 一种核心继电器失效检测及冗余控制系统及控制方法 | |
| CN103428114A (zh) | 一种atca万兆交换板及系统 | |
| KR20090100580A (ko) | 제어기의 이중화 장치 | |
| CN101854760A (zh) | 一种智能照明控制系统及照明系统 | |
| CN102237712B (zh) | 多电源系统和电源故障处理方法 | |
| CN101846998B (zh) | 汽轮机冗余数字电液控制系统 | |
| CN207652463U (zh) | 一种设备集中控制系统 | |
| CN101114913B (zh) | 模块化交换机 | |
| CN204697104U (zh) | 自控型监管交换机 | |
| CN202616774U (zh) | 一种简易直流电源均流并联系统 | |
| CN109038638A (zh) | 一种直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方法、模块和系统 | |
| CN106104412B (zh) | 电源系统 | |
| CN104901335A (zh) | 一种发电机智能并网控制方法及装置 | |
| CN106451404A (zh) | 电源系统及其电源配置方法 | |
| CN107517106A (zh) | 一种poe供电方法和poe供电设备 | |
| CN106385063A (zh) | 电源系统及其电源唤醒方法 | |
| JP2004295892A (ja) | 高信頼のボードに取り付けられる電源モジュール | |
| CN1476140A (zh) | 双不间断开关电源冗余输出方法及其系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |