CN113110258B - 一种控制系统及控制装置的冗余切换方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种控制装置的冗余切换方法，应用于当前为主控装置的第一控制装置中，包括：进行主控装置的状态采样值的更新；按照数模转换规则，确定出当前的主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值并发送至备控装置；以模拟量的方式接收备控装置发送的模拟量数值，并按照模数转换规则确定出对应的状态采样值；如果基于主控、备控装置的状态采样值，确定出冗余切换条件成立时，将主控装置切换为备控装置。应用本申请的方案，有效地实现了控制装置的冗余切换，能够传递足够的数据量，同时不容易受到干扰。本申请还提供了一种应用于当前为备控装置的第二控制装置中的控制装置的冗余切换方法以及一种控制系统，具有相应技术效果。

Description

一种控制系统及控制装置的冗余切换方法

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，特别是涉及一种控制系统及控制装置的冗余切换方法。

背景技术

为了保障设备的稳定运行，设置主、备控制装置，并且让这2个控制装置之间进行冗余控制切换的方案，得到了越来越广泛的应用。

目前，大部分的冗余控制切换方法，采用的是基于通讯的控制切换方式或者采用的是基于开关量的控制切换方式。采用基于通讯的控制切换方式时，主、备控制装置之间所传递的数据信息量可以很大，但是特别容易受到干扰，易出错。采用基于开关量的控制切换方式时，抗干扰能力较强，但所传递的数据信息量很少，因此通常仅在对于数据量要求很少的场合中能够应用。

综上所述，如何有效地实现控制装置的冗余切换，传递足够的数据量且不容易受到干扰，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制系统及控制装置的冗余切换方法，以有效地实现控制装置的冗余切换，传递足够的数据量且不容易受到干扰。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种控制装置的冗余切换方法，应用于当前为主控装置的第一控制装置中，包括：

进行所述主控装置的状态采样值的更新；

按照预设的数模转换规则，确定出当前的所述主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，并以模拟量的方式发送至备控装置，以使得当冗余切换条件成立时，当前为备控装置的第二控制装置切换为主控装置；

以模拟量的方式接收所述备控装置发送的对应于当前的所述备控装置的状态采样值的模拟量数值，并按照预设的模数转换规则，确定出当前的所述备控装置的状态采样值；

如果基于所述备控装置的状态采样值以及所述主控装置的状态采样值，确定出所述冗余切换条件成立时，将当前为主控装置的所述第一控制装置切换为备控装置。

优选的，所述主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，以及所述被控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，均为电压模拟量数值，或者均为电流模拟量数值。

优选的，所述冗余切换条件包括：当前的所述主控装置的状态采样值位于任意一个表示所述主控装置故障的故障区间中，且当前的所述备控装置的状态采样值位于任意一个表示所述备控装置未故障的未故障区间中。

优选的，所述数模转换规则为：

x₁表示当前的所述主控装置的状态采样值，y₁表示当前的所述主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，d表示主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值的预设上限值，且d表示备控装置的状态采样值所对应的模拟量数值的预设上限值，c表示主控装置的状态采样值的预设上限值，且c表示备控装置的状态采样值的预设上限值；

所述模数转换规则为：

x₂表示当前的所述备控装置的状态采样值，y₂表示当前的所述备控装置的状态采样值所对应的模拟量数值。

优选的，当前的所述主控装置的状态采样值位于区间[0，a]时，或者位于区间[b，c]表示所述主控装置故障；当前的所述主控装置的状态采样值位于区间(b，c)时，表示所述主控装置未故障；

并且，当前的所述备控装置的状态采样值位于区间[0，a]时，或者位于区间[b，c]表示所述备控装置故障；当前的所述备控装置的状态采样值位于区间(b，c)时，表示所述备控装置未故障。

优选的，所述冗余切换条件还包括：

所述主控装置的状态采样值的变化率超过预设的第一变化率阈值，并且所述备控装置的状态采样值的变化率未超过预设的第一变化率阈值。

优选的，所述冗余切换条件还包括：

当前的所述主控装置的状态采样值位于任意一个表示所述主控装置故障的故障区间中，且当前的所述备控装置的状态采样值位于任意一个表示所述备控装置故障的故障区间中，且当前的所述主控装置的故障等级高于当前的所述备控装置。

一种控制装置的冗余切换方法，应用于当前为备控装置的第二控制装置中，包括：

进行所述备控装置的状态采样值的更新；

按照预设的数模转换规则，确定出当前的所述备控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，并以模拟量的方式发送至主控装置，以使得当冗余切换条件成立时，当前为主控装置的第一控制装置切换为备控装置；

以模拟量的方式接收所述主控装置发送的对应于当前的所述主控装置的状态采样值的模拟量数值，并按照预设的模数转换规则，确定出当前的所述主控装置的状态采样值；

如果基于所述备控装置的状态采样值以及所述主控装置的状态采样值，确定出所述冗余切换条件成立时，将当前为备控装置的所述第二控制装置切换为主控装置。

优选的，所述冗余切换条件包括：当前的所述主控装置的状态采样值位于任意一个表示所述主控装置故障的故障区间中，且当前的所述备控装置的状态采样值位于任意一个表示所述备控装置未故障的未故障区间中。

一种控制系统，包括当前为主控装置的第一控制装置和当前为备控装置的第二控制装置，所述第一控制装置用于实现上述任一项中的所述的控制装置的冗余切换方法，所述第二控制装置用于实现上述任一项中的控制装置的冗余切换方法。

应用本发明实施例所提供的技术方案，主控装置与备控装置之间以模拟量的方式进行数据的交互。具体的，当前为主控装置的第一控制装置会进行主控装置的状态采样值的更新，然后按照预设的数模转换规则，确定出当前的主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，并以模拟量的方式发送至备控装置。相应的，备控装置会进行备控装置的状态采样值的更新，并且将对应于当前的备控装置的状态采样值的模拟量数值以模拟量的方式发送给主控装置，使得主控装置可以按照预设的模数转换规则，确定出当前的备控装置的状态采样值。因此，确定出冗余切换条件成立时，可以将当前为主控装置的第一控制装置切换为备控装置，将当前为备控装置的第二控制装置切换为主控装置，可以看出，本申请的方案可以实现控制装置的冗余切换。并且，由本申请的冗余切换过程可知，本申请的主控装置与备控装置之间以模拟量的方式进行数据的交互，即可以交互二者的状态采样值，相较于传统的基于开关量的控制切换方式，模拟量能够携带较多的数据信息，使得本申请的基于模拟量的冗余切换方式能够实现足够数量的数据信息的交换，与此同时，相较于传统的基于通讯的控制切换方式，模拟量并不容易受到干扰。

综上所述，本申请有效地实现了控制装置的冗余切换，能够传递足够的数据量，同时不容易受到干扰。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明中一种应用于第一控制装置中的控制装置的冗余切换方法的实施流程图；

图2为本发明一种具体实施方式中的主控装置的故障区间和非故障区间的示意图；

图3为本发明中一种应用于第二控制装置中的控制装置的冗余切换方法的实施流程图；

图4为本发明中一种控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种控制装置的冗余切换方法，本申请有效地实现了控制装置的冗余切换，能够传递足够的数据量，同时不容易受到干扰。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明中一种控制装置的冗余切换方法，应用于当前为主控装置的第一控制装置中，包括以下步骤：

步骤S101：进行主控装置的状态采样值的更新。

具体的，当前第一控制装置作为主控装置，第一控制装置可以更新自身的状态采样值，具体的更新方式可以根据实际需要进行设定，通常可以设定为周期性更新，具体的更新周期也可以根据实际需要进行设定和调整。当然，除了周期性更新，还可以设置有其他的更新方式，例如一旦出现部件故障时，或者状态发生改变时，也会立即进行状态采样值的更新。

主控装置的状态采样值为数字量，并且，主控装置的状态采样值是能够反映出主控装置的当前状态的数值。此外可以理解的是，主控装置的状态不同，则主控装置的状态采样值的具体数值不同。

步骤S102：按照预设的数模转换规则，确定出当前的主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，并以模拟量的方式发送至备控装置，以使得当冗余切换条件成立时，当前为备控装置的第二控制装置切换为主控装置。

主控装置可以通过自身的数模转换部件，将当前的主控装置的状态采样值转换为所对应的模拟量数值，该操作的具体执行周期可以根据需要进行设定，例如该操作的执行周期与状态采样值的更新周期相同，又如，可以实时将当前的主控装置的状态采样值转换为所对应的模拟量数值。

考虑到电压模拟量和电流模拟量是较为常用的模拟量，因此，在实际应用中，主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，以及被控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，可以均为电压模拟量数值，或者均为电流模拟量数值，便于方案的实施。

预设的数模转换规则可以根据实际需要进行设定，只要使得不同的数字量具有各自相对应的模拟量即可，通常相关参数会受到模拟量的范围，数字量的范围等因素的影响。

当冗余切换条件成立时，当前为备控装置的第二控制装置会切换为主控装置。需要说明的是，判断冗余切换条件是否成立，可以由当前的主控装置进行判断，也可以由当前的备控装置进行判断，还可以是二者各自均进行判断。例如一种场合中，主控装置判断出冗余切换条件成立时，主控装置将自身切换为备控装置，并且通知备控装置，使得备控装置切换为主控装置。又如另一种场合中，备控装置判断出冗余切换条件成立时，备控装置将自身切换为主控装置，并且通知主控装置，使得主控装置切换为备控装置。再如一种场合中，主控装置判断出冗余切换条件成立时，主控装置将自身切换为备控装置，同时，备控装置自身也会判断出冗余切换条件成立，并且备控装置将自身切换为主控装置。也就是说，步骤S102中描述的当冗余切换条件成立时，当前为备控装置的第二控制装置会切换为主控装置，可以是主控装置进行判断，也可以是备控装置进行判断，实现冗余切换的目的即可，均不影响本发明的实施。而判断的依据，通常可以是基于当前的备控装置的状态采样值以及主控装置的状态采样值，当然，其他具体场合中，还可以根据需要设置有其他影响因素。

步骤S103：以模拟量的方式接收备控装置发送的对应于当前的备控装置的状态采样值的模拟量数值，并按照预设的模数转换规则，确定出当前的备控装置的状态采样值。

需要指出的是，步骤S102与步骤S103并不是表示先后执行，这两个步骤可以并列执行，即，主控装置一方面确定出当前的主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，并以模拟量的方式发送至备控装置，另一方面，会以模拟量的方式接收备控装置发送的对应于当前的备控装置的状态采样值的模拟量数值。

步骤S104：如果基于备控装置的状态采样值以及主控装置的状态采样值，确定出冗余切换条件成立时，将当前为主控装置的第一控制装置切换为备控装置。

可以基于备控装置的状态采样值以及主控装置的状态采样值，判断冗余切换条件是否成立，具体的冗余切换条件可以根据实际需要进行设定和调整，例如只要主控装置故障时便可以进行冗余切换。

在本发明的一种具体实施方式中，冗余切换条件包括：当前的主控装置的状态采样值位于任意一个表示主控装置故障的故障区间中，且当前的备控装置的状态采样值位于任意一个表示备控装置未故障的未故障区间中。

该种实施方式中，对于主控装置的状态采样值而言，设定了一个或多个故障区间，可以理解的是，也会设定一个或者多个非故障区间。同样的，对于备控装置的状态采样值而言，也会设定一个或多个故障区间，以及一个或者多个非故障区间。

由于进行了这样的区间设置，以主控装置为例，便会使得在数模转换之后，模拟量数值也是会分成相应数量的故障区间以及非故障区间，因此，如果主控装置发送给备控装置的模拟量在传输过程中受到一定程度的干扰时，受干扰后的模拟量数值通常依然会与受干扰前的模拟量数值处于相同的区间中，从而降低了干扰对本申请方案的影响。即，这样的实施方式进一步地提高了本申请的冗余切换方案的稳定性，不容易收到干扰的影响。

如果当前的主控装置的状态采样值位于任意一个表示主控装置故障的故障区间中，且当前的备控装置的状态采样值位于任意一个表示备控装置未故障的未故障区间中，说明主控装置故障，且备控装置未故障，因此可以进行冗余切换，保障系统的稳定运行。

在本发明的一种具体实施方式中，数模转换规则可以具体为：

x₁表示当前的主控装置的状态采样值，y₁表示当前的主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，d表示主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值的预设上限值，且d表示备控装置的状态采样值所对应的模拟量数值的预设上限值，c表示主控装置的状态采样值的预设上限值，且c表示备控装置的状态采样值的预设上限值；

模数转换规则为：

x₂表示当前的备控装置的状态采样值，y₂表示当前的备控装置的状态采样值所对应的模拟量数值。

该种实施方式中采用的正比例变换的数模转换规则以及相对应的模数转换规则较为简单，从而便于方案的实施，并且，当状态采样值为某一个区间时，对应的模拟量数值也有一个对应的区间，便于与前述实施方式相配合，使得方案不容易收到干扰的影响。

参数c和d的具体取值可以根据实际需要进行设定和调整。

进一步的，在本发明的一种具体实施方式中，当前的主控装置的状态采样值位于区间[0，a]时，或者位于区间[b，c]表示主控装置故障；当前的主控装置的状态采样值位于区间(b，c)时，表示主控装置未故障；

并且，当前的备控装置的状态采样值位于区间[0，a]时，或者位于区间[b，c]表示备控装置故障；当前的备控装置的状态采样值位于区间(b，c)时，表示备控装置未故障。

该种实施方式中，以主控装置为例，可参阅图2，为一种具体场合中的主控装置的故障区间和非故障区间的示意图。图2的实施方式中，当前的主控装置的状态采样值位于区间[0，a]时，或者位于区间[b，c]表示主控装置故障，即设置了2个故障区间，当前的主控装置的状态采样值位于区间(b，c)时，表示主控装置未故障，即设置了1个非故障区间，a，b，c均为预设参数。在图2的具体场合中，a，b，c分别取值为100，3901，4000。d的具体取值则为10V。

之所以进行该种实施方式的区间设置，是考虑到经过数模转换之后，区间[0，a]所对应的模拟量区间是属于整个模拟量区间的最小的那部分数值，相应的，区间[b，c]所对应的模拟量区间是属于整个模拟量区间的最大的那部分数值，可见图2的1区间和3区间，而如果主控装置与备控装置发生了断线或者接触不良的情况，会使得主控装置发送的模拟量异常，且是很低的模拟量数值，因此，该种实施方式中把属于整个模拟量区间的最小的那部分数值，即1区间设置为故障的区间，1区间对应的数字量区间[0，a]也便设置为故障区间。如果主控装置与备控装置之间受到很大的干扰，通常会使得主控装置发送的模拟量异常，且是很高的模拟量数值，因此，该种实施方式中把属于整个模拟量区间的最大的那部分数值，即3区间设置为故障的区间，3区间对应的数字量区间[b，c]也便设置为故障区间。

上文以主控装置为例进行了说明，备控装置与此同理，便不再赘述。

进一步的，在本发明的一种具体实施方式中，冗余切换条件还可以包括：

主控装置的状态采样值的变化率超过预设的第一变化率阈值，并且备控装置的状态采样值的变化率未超过预设的第一变化率阈值。

该种实施方式中，除了基于主控装置以及备控装置的状态采样值进行二者的故障状态判断之外，考虑到模拟量通常不会突变，因此，即使模拟量所对应的状态采样值位于非故障区间，但是如果状态采样值的变化率过大，导致模拟量的变化率过大，也可以说明发生了异常，因此可以视为发生了故障，并且触发冗余切换，从而提高了方案的保守性，进一步地保障了系统的稳定运行。

第一变化率阈值的具体取值可以根据实际需要进行设定和调整，例如一种具体场合中，将500除以主控装置的状态采样值的更新周期，得到的结果作为第一变化率阈值。

在本发明的一种具体实施方式中，冗余切换条件还可以包括：

当前的主控装置的状态采样值位于任意一个表示主控装置故障的故障区间中，且当前的备控装置的状态采样值位于任意一个表示备控装置故障的故障区间中，且当前的主控装置的故障等级高于当前的备控装置。

该种实施方式中，考虑到大部分情况下，主控装置和备控装置至少有一个是正常运行的，但是少部分场合中，二者均发生了故障，但是故障程度不同，因此，当前的主控装置的状态采样值位于任意一个表示主控装置故障的故障区间中，且当前的备控装置的状态采样值位于任意一个表示备控装置故障的故障区间中，且当前的主控装置的故障等级高于当前的备控装置，说明主控装置的故障程度高于备控装置的故障程度，因此，为了保障系统的继续运行，该种实施方式中依然会进行冗余切换。

当然，其他具体场合中，还可以进一步地设定，如果二者的故障程度均很高，便可以不进行冗余切换，而是同时关闭主控装置和备控装置，又或者是不进行冗余切换，且保持主控装置的工作，根据实际需要进行设定即可。

此外还需要说明的是，状态采样值可以反映出控制装置的状态，实际应用中，不仅可以基于当前的单个状态采样值确定控制装置的具体状态，还可以是结合前一时刻或者多个时刻综合判断，例如一种具体场合中，当主控装置正常运行，且备控装置处于热备状态时，备控装置的状态采样值会在2000和2001之间交替变化。

应用本发明实施例所提供的技术方案，主控装置与备控装置之间以模拟量的方式进行数据的交互。具体的，当前为主控装置的第一控制装置会进行主控装置的状态采样值的更新，然后按照预设的数模转换规则，确定出当前的主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，并以模拟量的方式发送至备控装置。相应的，备控装置会进行备控装置的状态采样值的更新，并且将对应于当前的备控装置的状态采样值的模拟量数值以模拟量的方式发送给主控装置，使得主控装置可以按照预设的模数转换规则，确定出当前的备控装置的状态采样值。因此，确定出冗余切换条件成立时，可以将当前为主控装置的第一控制装置切换为备控装置，将当前为备控装置的第二控制装置切换为主控装置，可以看出，本申请的方案可以实现控制装置的冗余切换。并且，由本申请的冗余切换过程可知，本申请的主控装置与备控装置之间以模拟量的方式进行数据的交互，即可以交互二者的状态采样值，相较于传统的基于开关量的控制切换方式，模拟量能够携带较多的数据信息，使得本申请的基于模拟量的冗余切换方式能够实现足够数量的数据信息的交换，与此同时，相较于传统的基于通讯的控制切换方式，模拟量并不容易受到干扰。

综上所述，本申请有效地实现了控制装置的冗余切换，能够传递足够的数据量，同时不容易受到干扰。

相应于上面的实施例，本发明实施例还提供了一种控制装置的冗余切换方法，应用于当前为备控装置的第二控制装置中，可与上文的描述相互对应参照。

可参阅图3，该控制装置的冗余切换方法可以包括：

步骤S301：进行备控装置的状态采样值的更新；

步骤S302：按照预设的数模转换规则，确定出当前的备控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，并以模拟量的方式发送至主控装置，以使得当冗余切换条件成立时，当前为主控装置的第一控制装置切换为备控装置；

步骤S303：以模拟量的方式接收主控装置发送的对应于当前的主控装置的状态采样值的模拟量数值，并按照预设的模数转换规则，确定出当前的主控装置的状态采样值；

步骤S304：如果基于备控装置的状态采样值以及主控装置的状态采样值，确定出冗余切换条件成立时，将当前为备控装置的第二控制装置切换为主控装置。

在本发明的一种具体实施方式中，冗余切换条件包括：当前的主控装置的状态采样值位于任意一个表示主控装置故障的故障区间中，且当前的备控装置的状态采样值位于任意一个表示备控装置未故障的未故障区间中。

在本发明的一种具体实施方式中，主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，以及被控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，均为电压模拟量数值，或者均为电流模拟量数值。

在本发明的一种具体实施方式中，数模转换规则为：

x₁表示当前的主控装置的状态采样值，y₁表示当前的主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，d表示主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值的预设上限值，且d表示备控装置的状态采样值所对应的模拟量数值的预设上限值，c表示主控装置的状态采样值的预设上限值，且c表示备控装置的状态采样值的预设上限值；

模数转换规则为：

x₂表示当前的备控装置的状态采样值，y₂表示当前的备控装置的状态采样值所对应的模拟量数值。

在本发明的一种具体实施方式中，当前的主控装置的状态采样值位于区间[0，a]时，或者位于区间[b，c]表示主控装置故障；当前的主控装置的状态采样值位于区间(b，c)时，表示主控装置未故障；

并且，当前的备控装置的状态采样值位于区间[0，a]时，或者位于区间[b，c]表示备控装置故障；当前的备控装置的状态采样值位于区间(b，c)时，表示备控装置未故障。

在本发明的一种具体实施方式中，冗余切换条件还包括：

主控装置的状态采样值的变化率超过预设的第一变化率阈值，并且备控装置的状态采样值的变化率未超过预设的第一变化率阈值。

在本发明的一种具体实施方式中，冗余切换条件还包括：

当前的主控装置的状态采样值位于任意一个表示主控装置故障的故障区间中，且当前的备控装置的状态采样值位于任意一个表示备控装置故障的故障区间中，且当前的主控装置的故障等级高于当前的备控装置。

相应于上面描述的控制装置的冗余切换方法的实施例，本发明实施例还提供了一种控制系统，可参阅图4，该控制系统可以包括当前为主控装置的第一控制装置401和当前为备控装置的第二控制装置402，第一控制装置401可以用于实现上述任一实施例中应用于第一控制装置中的控制装置的冗余切换方法，第二控制装置可以用于实现上述任一实施例中应用于第二控制装置中控制装置的冗余切换方法。第一控制装置401和第二控制装置402中均具有模数转换部件和数模转换部件。

还需要说明的是，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。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。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的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种控制装置的冗余切换方法，其特征在于，应用于当前为主控装置的第一控制装置中，包括：

进行所述主控装置的状态采样值的更新；

按照预设的数模转换规则，确定出当前的所述主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，并以模拟量的方式发送至备控装置，以使得当冗余切换条件成立时，当前为备控装置的第二控制装置切换为主控装置；

以模拟量的方式接收所述备控装置发送的对应于当前的所述备控装置的状态采样值的模拟量数值，并按照预设的模数转换规则，确定出当前的所述备控装置的状态采样值；

如果基于所述备控装置的状态采样值以及所述主控装置的状态采样值，确定出所述冗余切换条件成立时，将当前为主控装置的所述第一控制装置切换为备控装置。

2.根据权利要求1所述的控制装置的冗余切换方法，其特征在于，所述主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，以及所述备 控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，均为电压模拟量数值，或者均为电流模拟量数值。

3.根据权利要求1所述的控制装置的冗余切换方法，其特征在于，所述冗余切换条件包括：当前的所述主控装置的状态采样值位于任意一个表示所述主控装置故障的故障区间中，且当前的所述备控装置的状态采样值位于任意一个表示所述备控装置未故障的未故障区间中。

4.根据权利要求3所述的控制装置的冗余切换方法，其特征在于，所述数模转换规则为：

x₁表示当前的所述主控装置的状态采样值，y₁表示当前的所述主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，d表示主控装置的状态采样值所对应的模拟量数值的预设上限值，且d表示备控装置的状态采样值所对应的模拟量数值的预设上限值，c表示主控装置的状态采样值的预设上限值，且c表示备控装置的状态采样值的预设上限值；

所述模数转换规则为：

x₂表示当前的所述备控装置的状态采样值，y₂表示当前的所述备控装置的状态采样值所对应的模拟量数值。

5.根据权利要求4所述的控制装置的冗余切换方法，其特征在于，当前的所述主控装置的状态采样值位于区间[0，a]时，或者位于区间[b，c]表示所述主控装置故障；当前的所述主控装置的状态采样值位于区间(b，c)时，表示所述主控装置未故障；

并且，当前的所述备控装置的状态采样值位于区间[0，a]时，或者位于区间[b，c]表示所述备控装置故障；当前的所述备控装置的状态采样值位于区间(b，c)时，表示所述备控装置未故障。

6.根据权利要求3至5任一项所述的控制装置的冗余切换方法，其特征在于，所述冗余切换条件还包括：

所述主控装置的状态采样值的变化率超过预设的第一变化率阈值，并且所述备控装置的状态采样值的变化率未超过预设的第一变化率阈值。

7.根据权利要求3所述的控制装置的冗余切换方法，其特征在于，所述冗余切换条件还包括：

当前的所述主控装置的状态采样值位于任意一个表示所述主控装置故障的故障区间中，且当前的所述备控装置的状态采样值位于任意一个表示所述备控装置故障的故障区间中，且当前的所述主控装置的故障等级高于当前的所述备控装置。

8.一种控制装置的冗余切换方法，其特征在于，应用于当前为备控装置的第二控制装置中，包括：

进行所述备控装置的状态采样值的更新；

按照预设的数模转换规则，确定出当前的所述备控装置的状态采样值所对应的模拟量数值，并以模拟量的方式发送至主控装置，以使得当冗余切换条件成立时，当前为主控装置的第一控制装置切换为备控装置；

以模拟量的方式接收所述主控装置发送的对应于当前的所述主控装置的状态采样值的模拟量数值，并按照预设的模数转换规则，确定出当前的所述主控装置的状态采样值；

如果基于所述备控装置的状态采样值以及所述主控装置的状态采样值，确定出所述冗余切换条件成立时，将当前为备控装置的所述第二控制装置切换为主控装置。

9.根据权利要求8所述的控制装置的冗余切换方法，其特征在于，所述冗余切换条件包括：当前的所述主控装置的状态采样值位于任意一个表示所述主控装置故障的故障区间中，且当前的所述备控装置的状态采样值位于任意一个表示所述备控装置未故障的未故障区间中。

10.一种控制系统，其特征在于，包括当前为主控装置的第一控制装置和当前为备控装置的第二控制装置，所述第一控制装置用于实现如权利要求1至7任一项所述的控制装置的冗余切换方法，所述第二控制装置用于实现如权利要求8或9所述的控制装置的冗余切换方法。

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