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一种DCS的热备冗余控制系统
摘要: 本申请公开了一种DCS的热备冗余控制系统,包括两个控制器,其中每个控制器均包括CPU芯片、FPGA和切换电路;当两个控制器均启动,先启动的控制器为主机,另一控制器为从机,主机的FPGA生成主机信号,以锁定从机的FPGA;当主机的供电电源异常或掉电,主机的FPGA将主机信号保持预设时间段,在该预设时间段内主机的切换电路通过备用电容为主机供电,以使主机的CPU芯...   查看全部>>
  • 专利类型:
    发明专利
  • 申请/专利号:
    CN201910996148.8
  • 申请日期:
    2019-10-18
  • 公开/公告号:
    CN110687845A
  • 公开/公告日:
    2020-01-14
  • 主分类号:
    G05B19/042(2006.01)  G  G05  G05B  G05B19 
  • 分类号:
    [G05B19/042(2006.01), G05B19/042]
  • 申请/专利权人:
  • 发明/设计人:
  • 主申请人地址:
    310018 浙江省杭州市经济技术开发区12号大街M10-15-7地块
  • 专利代理机构:
    北京集佳知识产权代理有限公司
  • 代理人:
    刘翠香
  • 国别省市代码:
    浙江;33
  • 主权项:
    1.一种DCS的热备冗余控制系统,其特征在于,包括两个控制器,其中每个所述控制器均包括CPU芯片、FPGA和切换电路; 当两个所述控制器均启动,先启动的所述控制器为主机,另一所述控制器为从机,所述主机的FPGA生成主机信号,以锁定所述从机的FPGA; 当所述主机的供电电源异常或掉电,所述主机的FPGA将所述主机信号保持预设时间段,在该预设时间段内所述主机的切换电路通过备用电容为所述主机供电,以使所述主机的CPU芯片将冗余数据完整传输至所述从机的CPU芯片。 2.根据权利要求1所述热备冗余控制系统,其特征在于,所述主机的CPU芯片将冗余数据完整传输至所述从机的CPU芯片之后,所述主机的FPGA还用于: 生成主动降从信号,以解除所述从机的FPGA的锁定。 3.根据权利要求2所述热备冗余控制系统,其特征在于, 所述主机的FPGA与所述从机的FPGA之间为主从逻辑互锁。 4.根据权利要求3所述热备冗余控制系统,其特征在于, 所述主机的FPGA具体还用于生成所述主机的升主使能信号,并利用该升主使能信号与所述从机的主从状态信号进行逻辑运算生成所述主机的主从状态信号; 所述从机的FPGA具体还用于生成所述从机的升主使能信号,并利用该升主使能信号与所述主机的主从状态信号进行逻辑运算生成所述从机的主从状态信号。 5.根据权利要求4所述热备冗余控制系统,其特征在于, 所述主机的FPGA具体用于根据所述主机的主从状态信号、电源诊断信号、工作状态信号和所述从机的工作状态信号生成所述主机的升主使能信号; 所述从机的FPGA具体用于根据所述从机的主从状态信号、电源诊断信号、工作状态信号和所述主机的工作状态信号生成所述从机的升主使能信号。 6.根据权利要求5所述热备冗余控制系统,其特征在于,所述逻辑运算具体为与非运算; 当所述主机正常工作,所述主机的升主使能信号为高电平,所述主从状态信号为低电平。 7.根据权利要求1至6任一项所述热备冗余控制系统,其特征在于,所述控制器的切换电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一接地电阻、第二接地电阻、备用电容、三极管、第一开关、第二开关、第三开关、比较器,其中: 所述第一电阻的第一端连接所述备用电容的正极,第二端连接所述第一接地电阻和所述第二电阻的第一端; 所述第三电阻连接于输入电压端与所述第二接地电阻之间; 所述比较器的正输入端连接所述第二电阻的第二端和所述第四电阻的第一端,其负输入端连接所述第二接地电阻,其输出端连接所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第一端、所述第三开关的使能端; 所述三极管的集电极连接所述第六电阻的第一端、所述第一开关的使能端、所述第二开关的使能端,其基极与所述第五电阻的第二端连接,其发射极接地; 所述第六电阻的第二端连接所述输入电压端、所述第一开关的IN引脚、所述第二开关的IN引脚; 所述第一开关的OUT引脚、所述第三开关的OUT引脚均与输出电压端连接; 所述第二开关的OUT引脚通过所述第七电阻与所述备用电容的正极、所述第三开关的IN引脚均连接; 所述备用电容的负极接地。 8.根据权利要求7所述热备冗余控制系统,其特征在于,所述比较器为迟滞比较器。 9.根据权利要求8所述热备冗余控制系统,其特征在于,所述备用电容为超级电容。 10.根据权利要求9所述热备冗余控制系统,其特征在于,所述切换电路还包括: 与所述第一开关的ISET引脚连接的第三接地电阻; 与所述第二开关的ISET引脚连接的第四接地电阻; 与所述第三开关的ISET引脚连接的第五接地电阻。
  • 法律状态:
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