CN112134349A - 掉电控制方法、控制器及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种掉电控制方法、控制器及系统。所述方法包括：获取掉电标记，所述掉电标记为上电时充电模块满足预设掉电条件时生成的标记；当接收到掉电信号时，根据所述掉电标记，生成供电指令和数据存储指令；执行所述供电指令，令所述充电模块为所述控制器供电；执行所述数据存储指令，存储当前数据。在上电时获取满足预设掉电条件的掉电标记，在接收到掉电信号时，根据掉电标记即可保证充电模块有足够的电量支持数据存储，保证了掉电前数据存储的可靠性。

Description

掉电控制方法、控制器及系统

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种掉电控制方法、控制器及系统。

背景技术

控制器是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。工作于工业环境下的控制器，具备高可靠性和强抗干扰能力，可对复杂多变的工业现场所突发产生的一些影响做出及时的反应。然而，目前的控制器在突然掉电或者电压不够稳定的情况下，无法提供足够的时间保存需要存储的数据，影响控制器的性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种掉电控制方法、控制器及系统。

第一方面，本申请提供了一种掉电控制方法，所述方法应用于控制器，包括：

获取掉电标记，所述掉电标记为上电时充电模块满足预设掉电条件时生成的标记；

当接收到掉电信号时，根据所述掉电标记，生成供电指令和数据存储指令；

执行所述供电指令，令所述充电模块为所述控制器供电；

执行所述数据存储指令，存储当前数据。

可选地，当未获取到所述掉电标记时，所述方法还包括：

当接收到所述掉电信号时，根据所述掉电信号，生成所述供电指令和硬件复位指令；

执行所述供电指令和所述硬件复位指令。

可选地，所述掉电信号包括供电电源掉电信号，所述供电电源掉电信号为供电电源掉电时产生的，所述执行所述数据存储指令之后，所述方法还包括：

根据所述供电电源掉电信号和所述掉电标记，生成第一复位指令；

执行所述第一复位指令，所述第一复位指令用于软件复位。

可选地，所述执行所述第一复位指令，包括：

擦除数据块中存储的历史数据；

写入所述当前数据至所述数据块中进行存储。

可选地，所述执行所述第一复位指令，包括：

根据所述第一复位指令复位所述掉电标记。

可选地，所述掉电信号包括系统电源掉电信号，所述系统电源掉电信号为系统电源掉电时产生的，执行所述数据存储指令之后，所述方法还包括：

根据所述系统电源掉电信号和所述掉电标记，生成第二复位指令；

执行所述第二复位指令，所述第二复位指令用于硬件复位。

第二方面，本实施例提供了一种控制器，所述控制器包括：

标记获取单元，用于获取掉电标记，所述掉电标记为上电时充电模块满足预设掉电条件时生成的标记；

存储指令生成单元，用于当接收到掉电信号时，根据所述掉电标记，生成供电指令和数据存储指令；

第一执行单元，用于执行所述供电指令，令所述充电模块为所述控制器供电；

第二执行单元，用于执行所述数据存储指令，存储当前数据。

可选地，所述控制器还包括：

硬件复位指令生成单元，用于当接收到所述掉电信号时，根据所述掉电信号，生成所述供电指令和硬件复位指令；

第三执行单元，用于执行所述供电指令和所述硬件复位指令。

可选地，所述掉电信号包括供电电源掉电信号，所述供电电源掉电信号为供电电源掉电时产生的，所述控制器还包括：

第一复位单元，用于根据所述供电电源掉电信号和所述掉电标记，生成第一复位指令；

软件复位单元，用于执行所述第一复位指令，所述第一复位指令用于软件复位。

第三方面，本实施例还提供了一种掉电控制系统，所述系统包括：

充电模块，用于在掉电控制系统上电时存储电量，在掉电控制系统掉电时为系统供电；

电压检测模块，用于检测所述充电模块的上电电压，当所述上电电压满足预设掉电条件时，生成掉电标记；

掉电检测模块，用于检测系统电压，根据所述系统电压生成掉电信号；

所述系统还包括如上述任一项所述的控制器。

上述掉电控制方法、控制器及系统，所述方法包括：获取掉电标记，所述掉电标记为上电时充电模块满足预设掉电条件时生成的标记；当接收到掉电信号时，根据所述掉电标记，生成供电指令和数据存储指令；执行所述供电指令，令所述充电模块为所述控制器供电；执行所述数据存储指令，存储当前数据。在上电时获取满足预设掉电条件的掉电标记，在接收到掉电信号时，根据掉电标记即可保证充电模块有足够的电量支持数据存储，保证了掉电前数据存储的可靠性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中一种掉电控制系统的结构框图；

图2为一个实施例中一种掉电控制系统的连接示意图；

图3为一个实施例中一种掉电控制方法的流程示意图；

图4为一个实施例中一种控制器的结构框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

图1为一个实施例中一种掉电控制系统的结构框图，所述系统包括：

充电模块110，用于在系统上电时存储电量，在系统掉电时为系统供电。充电模块110包括超级电容，系统上电时超级电容接收输入电源的充电，本实施例中输入电源为+5V，系统掉电时，利用超级电容为系统供电。

电压检测模块120，用于检测所述充电模块110的上电电压，当所述上电电压满足预设掉电条件时，生成掉电标记。电压检测模块120实时检测充电模块110在系统上电时的上电电压，当充电模块110的上电电压大于或等于掉电电压阈值时，将掉电标志位置为高电平，即生成掉电标记，表示此时充电模块110中超级电容的电量满足系统掉电时存储数据所需的电量。掉电电压阈值可自定义，在本实施例中掉电电压阈值为4.7V，当超级电容的电压大于或等于4.7V时，则生成掉电标记。当上电电压大于或等于掉电电压阈值，但小于满电阈值时，继续对充电模块110中的超级电容进行充电，当电压检测模块120检测到上电电压大于或等于满电阈值时，表示超级电容已充满，停止对充电模块110进行充电。在本实施例中满电阈值为+5V，当上电电压大于4.7V时继续为超级电容充电，直至上电电压大于5V时，停止为超级电容充电。

掉电检测模块130，用于检测系统电压，根据所述系统电压生成掉电信号。当系统电压小于电压阈值时，得到预警信号，将预警信号进行滤波处理，若根据滤波处理后的预警信号确定系统电压掉电时，生成掉电信号；若根据进行滤波处理后的预警信号无法确定系统掉电时，则无法生成掉电信号，继续重新进行掉电检测。

参照图2，系统电压包括供电电源电压和系统电源电压，掉电检测模块130包括供电电源检测回路131和系统电源检测回路132，供电电源检测回路131用于检测供电电源是否发生掉电，当供电电源检测回路131检测到供电电源电压小于第一电压阈值时，则生成供电电源掉电信号。在本实施例中，第一电压阈值为+18V，正常状态下的供电电源为+24V，当供电电源电压小于18V时，生成供电电源掉电信号。

系统电源检测回路132用于检测系统电源是否发生掉电，当系统电源检测回路132检测到系统电源电压小于第二电压阈值时，生成系统电源掉电信号。其中，系统电源为系统主电源回路根据+5V的输入电源进行线性调整后的输出电源，系统主电源回路输出+3.3V的系统电源。本实施例中的第二电压阈值为2.9V，当系统电源检测回路132检测到系统电源电压小于2.9V时，生成系统掉电信号。

控制器140，用于根据所述掉电信号和所述掉电标记，生成数据存储指令和供电指令，令所述充电模块110为所述控制器140供电，且存储当前数据；所述控制器140还用于若未接收到所述掉电标记，但接收到所述掉电信号时，仅生成供电指令，令所述充电模块110为所述控制器140供电，不进行数据存储。其中，控制器接于图2中供电电源检测回路中电阻R153与电阻R69中间的连接节点相连，且控制器还接于系统电源检测回路中电阻R147与芯片U12之间。其中，控制器可以具体为任何能够实现信号处理功能的控制设备或集成电路等，本实施例中控制器为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）。

在一个实施例中，图3为一个实施例中一种控制器140的控制方法的流程示意图，参照图3，提供了一种控制器140的控制方法。本实施例主要以该方法应用于控制器140来举例说明，该控制器140的控制方法具体包括如下步骤：

步骤S210，获取掉电标记。

具体地，所述掉电标记为系统上电时电压检测模块120检测充电模块110满足预设掉电条件时生成的标记，控制器140获取到掉电标记，表示充电模块110中超级电容的电量满足系统掉电时存储数据所需的电量，保证系统掉电时存储数据的可靠性。

步骤S220，当接收到掉电信号时，根据所述掉电标记，生成供电指令和数据存储指令。

具体地，根据图1中的掉电检测模块130检测系统电压，当系统电压小于电压阈值时，得到掉电信号，掉电检测模块130将掉电信号发送至控制器140，控制器140根据掉电信号检测掉电标志位，当掉电标志位为掉电标记时，确定此时系统掉电超级电容满足数据存储所需的电量，控制器140则根据掉电信号和掉电标记，生成供电指令和数据存储指令。

步骤S230，执行所述供电指令。

具体地，供电指令使所述充电模块110为所述控制器140供电，代替供电电源为系统供电，在供电电源掉电的情况下支持系统进行掉电准备动作，掉电准备动作包括数据存储和系统复位等。

步骤S240，执行所述数据存储指令，存储当前数据。

具体地，当前数据为系统掉电结束前需要存储的数据，根据数据存储指令存储当前数据，避免由于系统掉电导致数据丢失带来的不良影响。

在一个实施例中，当未获取到所述掉电标记时，但接收到所述掉电信号时，根据所述掉电信号，生成所述供电指令和硬件复位指令；执行所述供电指令和所述硬件复位指令。

具体地，在系统上电时，充电模块110的上电电压小于掉电电压阈值，则无法生成掉电标记，则掉电标志位为非掉电标记，表示充电模块110中超级电容的电量不满足掉电时存储数据所需的电量，无法支持系统掉电时存储当前数据，因此，当控制器140接收到掉电信号时，仅根据掉电信号无法生成数据存储指令，可生成供电指令和硬件复位指令，供电指令使充电模块110放电为系统供电，但充电模块110的电量不足，无法支持存储数据，但可支持硬件复位，执行硬件复位指令，即令系统中的芯片复位，恢复至系统上电前的状态。

在一个实施例中，根据所述掉电信号和掉电标记还生成复位指令，当系统执行数据存储指令后，执行复位指令，复位指令包括第一复位指令和第二复位指令，第一复位指令用于实现软件复位，第二复位指令用于实现硬件复位，当复位指令执行完成后，生成泄放指令，根据泄放指令导通图2中供电电源检测回路中的三极管Q7和系统电源检测回路中的三极管Q6，以此实现泄放充电模块110的超级电容中的剩余电荷，避免由于超级电容中存在剩余电荷，使系统处于反复复位的震荡状态。

在一个实施例中，所述掉电信号包括供电电源掉电信号，所述供电电源掉电信号为供电电源掉电时产生的，根据所述供电电源掉电信号和所述掉电标记，生成第一复位指令；执行所述第一复位指令，所述第一复位指令用于软件复位。

具体地，当掉电检测模块130检测到供电电源掉电时，即当供电电源电压小于18V时，生成供电电源掉电信号，并发送至控制器140，控制器140接收到供电电源掉电信号后，不但根据供电电源掉电信号和掉电标记生成数据存储指令和充电指令，还生成第一复位指令，在数据存储指令完成后，执行第一复位指令，实现软件复位，即将当前数据恢复至系统上电前的起始数据，便于下一次系统上电时写入或调整数据。

在一个实施例中，擦除数据块中存储的历史数据；写入所述当前数据至所述数据块中进行存储。

具体地，执行第一复位指令，将数据块（Flash）中存储的历史数据进行擦除，再将需要保存的当前数据写入数据块中，利用当前数据更新数据块中的历史数据，便于下一次系统上电时写入或调整数据。

在一个实施例中，根据所述第一复位指令复位所述掉电标记。

具体地，第一复位指令还将掉电标记复位至系统上电前的状态，即将掉电标志位复位至上电前的状态，即将掉电标志位复位至低电平，便于下一次系统上电时，根据超级电容的上电电压调整掉电标志位生成掉电标记，根据掉电标记保证系统掉电时为存储数据和系统复位提供充足的时间，保证系统掉电时数据存储的可靠性。

在一个实施例中，所述掉电信号包括系统电源掉电信号，所述系统电源掉电信号为系统电源掉电时产生的，根据所述系统电源掉电信号和所述掉电标记，生成第二复位指令；执行所述第二复位指令，所述第二复位指令用于硬件复位。

具体地，当掉电检测模块130检测到系统电源掉电时，即检测到系统电源电压小于2.9V时，生成系统电源掉电信号，并发送至控制器140，控制器140根据系统电源掉电信号和掉电标记不但生成充电指令和数据存储指令，还生成第二复位指令，在数据存储指令完成之后，执行第二复位指令，实现硬件复位，即令系统中的芯片复位，恢复至系统上电前的状态，便于下一次系统上电时执行相应的动作。

在一个具体实施例中，参照图1至图3，系统上电时，+5V的输入电源输入至充电模块110中，为超级电容C201和C208进行充电，电压检测模块120每隔预设时间间隔对超级电容C201和C208的正极侧电压进行采样，当电压检测模块120检测到超级电容正极侧电压大于4.7V时，生成掉电标记，且系统主电源回路将+5V的输入电源转换为+3.3V的系统电源，为系统内部供电。

当掉电检测模块130检测到供电电源或系统电源小于电压阈值时，即当供电电源小于18V或系统电源小于2.9V时，生成预警信号，将预警信号进行滤波处理，得到掉电信号，控制器140根据掉电信号检测掉电标志位是否为高电平，确定掉电标志位为高电平时，即控制器140检测到掉电标记时，确定充电模块110有足够的电量支持系统掉电过程中完成数据存储和系统复位，避免充电模块110电量不足导致数据存储混乱和系统复位不完整等不良现象，影响控制器140的性能。根据掉电信号和掉电标记生成充电指令、数据存储指令和复位指令，使超级电容为系统供电，系统进入掉电模式，执行数据存储指令，保存掉电前需要存储的数据，数据存储完成后，执行复位指令，复位指令包括第一复位指令和第二复位指令，第一复位指令用于实现软件复位，第二复位指令用于实现硬件复位，从而实现系统复位，将系统复位至上电前的状态，便于下一次系统上电执行相应的动作。在系统复位完成后，泄放超级电容中剩余电荷，避免系统处于不稳定状态。

图3为一个实施例中控制器140的控制方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，参照图4，本实施例提供了一种控制器140，所述控制器140包括：

标记获取单元141，用于获取掉电标记，所述掉电标记为上电时充电模块110满足预设掉电条件时生成的标记；

存储指令生成单元142，用于当接收到掉电信号时，根据所述掉电标记，生成供电指令和数据存储指令；

第一执行单元143，用于执行所述供电指令，令所述充电模块110为所述控制器140供电；

第二执行单元144，用于执行所述数据存储指令，存储当前数据。

在一个实施例中，所述控制器140还包括：

硬件复位指令生成单元，用于当接收到所述掉电信号时，根据所述掉电信号，生成所述供电指令和硬件复位指令；

第三执行单元，用于执行所述供电指令和所述硬件复位指令。

在一个实施例中，所述掉电信号包括供电电源掉电信号，所述供电电源掉电信号为供电电源掉电时产生的，所述控制器140还包括：

第一复位单元，用于根据所述供电电源掉电信号和所述掉电标记，生成第一复位指令；

软件复位单元，用于执行所述第一复位指令，所述第一复位指令用于软件复位。

在一个实施例中，所述软件复位单元还用于：

擦除数据块中存储的历史数据；

写入所述当前数据至所述数据块中进行存储。

在一个实施例中，所述软件复位单元还用于根据所述第一复位指令复位所述掉电标记。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述掉电控制方法中任意一项实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述掉电控制方法中任意一项实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指示相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双倍速率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种掉电控制方法，其特征在于，所述方法应用于控制器，所述方法包括：

获取掉电标记，所述掉电标记为上电时充电模块满足预设掉电条件时生成的标记；

当接收到掉电信号时，根据所述掉电标记，生成供电指令和数据存储指令；

执行所述供电指令，令所述充电模块为所述控制器供电；

执行所述数据存储指令，存储当前数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当未获取到所述掉电标记时，所述方法还包括：

当接收到所述掉电信号时，根据所述掉电信号，生成所述供电指令和硬件复位指令；

执行所述供电指令和所述硬件复位指令。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掉电信号包括供电电源掉电信号，所述供电电源掉电信号为供电电源掉电时产生的，所述执行所述数据存储指令之后，所述方法还包括：

根据所述供电电源掉电信号和所述掉电标记，生成第一复位指令；

执行所述第一复位指令，所述第一复位指令用于软件复位。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述执行所述第一复位指令，包括：

擦除数据块中存储的历史数据；

写入所述当前数据至所述数据块中进行存储。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述执行所述第一复位指令，包括：

根据所述第一复位指令复位所述掉电标记。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述掉电信号包括系统电源掉电信号，所述系统电源掉电信号为系统电源掉电时产生的，执行所述数据存储指令之后，所述方法还包括：

根据所述系统电源掉电信号和所述掉电标记，生成第二复位指令；

执行所述第二复位指令，所述第二复位指令用于硬件复位。

7.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括：

标记获取单元，用于获取掉电标记，所述掉电标记为上电时充电模块满足预设掉电条件时生成的标记；

存储指令生成单元，用于当接收到掉电信号时，根据所述掉电标记，生成供电指令和数据存储指令；

第一执行单元，用于执行所述供电指令，令所述充电模块为所述控制器供电；

第二执行单元，用于执行所述数据存储指令，存储当前数据。

8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括：

硬件复位指令生成单元，用于当接收到所述掉电信号时，根据所述掉电信号，生成所述供电指令和硬件复位指令；

第三执行单元，用于执行所述供电指令和所述硬件复位指令。

9.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述掉电信号包括供电电源掉电信号，所述供电电源掉电信号为供电电源掉电时产生的，所述控制器还包括：

第一复位单元，用于根据所述供电电源掉电信号和所述掉电标记，生成第一复位指令；

软件复位单元，用于执行所述第一复位指令，所述第一复位指令用于软件复位。

10.一种掉电控制系统，其特征在于，所述系统包括：

充电模块，用于在掉电控制系统上电时存储电量，在所述掉电控制系统掉电时为系统供电；

电压检测模块，用于检测所述充电模块的上电电压，当所述上电电压满足预设掉电条件时，生成掉电标记；

掉电检测模块，用于检测系统电压，根据所述系统电压生成掉电信号；

所述系统还包括如权利要求7至9任一项所述的控制器。

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