[發明專利]基于二乘二取二安全冗余系統的控制裝置

有效

• 申請號: 201610287247.5
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN105739299B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 周飛;國勇;吳盡;江國平;池揚;王麗會;許良;紀璐;郭艷肖;雷陽;馬麗娜;趙麗麗;莊賀松;譚愛青;吳晶晶;辛春娟
• 申請（專利權）人: 固安信通信號技術股份有限公司
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03;G05B19/042
• 代理公司: 13120 石家莊國為知識產權事務所
• 代理人: 郝偉

1.一種基于二乘二取二安全冗余系統的控制裝置，其特征在于，包括第一二取二系統、第二二取二系統、系統冗余電源和切系裝置；

所述系統冗余電源為所述第一二取二系統、所述第二二取二系統和所述切系裝置供電；

所述切系裝置能對所述第一二取二系統和所述第二二取二系統進行運行狀況切換；

所述第一二取二系統和所述第二二取二系統結構相同，所述第一二取二系統包括第一安全電源、第一主控單元、第二主控單元、第一通信單元、第二通信單元、第一采集單元、第二采集單元、第一輸出單元、第二輸出單元和第一記錄單元；

所述第一安全電源為所述第一主控單元、所述第一通信單元、所述第一采集單元和第一輸出單元提供獨立的邏輯電源；所述第一安全電源為所述第二主控單元、所述第二通信單元、所述第二采集單元和第二輸出單元提供獨立的邏輯電源；

所述第一主控單元分別與所述第一通信單元、所述第一采集單元、第一輸出單元和所述第一記錄單元通信連接；所述第一通信單元、所述第一采集單元、所述第一輸出單元和所述第一記錄單元形成所述第一二取二系統的第一通道；

所述第二主控單元分別與所述第二通信單元、所述第二采集單元、第二輸出單元和所述第一記錄單元通信連接；所述第二通信單元、所述第二采集單元、所述第二輸出單元和所述第一記錄單元形成所述第一二取二系統的第二通道；

所述第一通信單元和所述第二通信單元之間、所述第一輸出單元和所述第二輸出單元之間以及所述第一采集單元和所述第二采集單元之間均設置表決函數，對各個單元的數據實施實時表決，若某一單元數據不一致，則切斷當前二取二系統并切換到另一二取二系統工作；

其中，第一二取二系統還包括通信接口A、通信接口B，通信接口A與第一通信單元連接，通信接口B與第二通信單元連接；第二二取二系統還包括通信接口C、通信接口D，通信接口C與第二二取二系統中的第三通信單元連接，通信接口D與第二二取二系統中的第四通信單元連接；各通信接口中均設置時間判斷函數、數據時間戳功能和動態方波功能，在通信接口A和/或通信接口B的收發時間超過預設時間或數據超過預設時間時，關閉第一二取二系統，并切換至第二二取二系統工作；在通信接口C和/或通信接口D的收發時間超過預設時間或數據超過預設時間，關閉第二二取二系統，并切換至第一二取二系統工作。

2.根據權利要求1所述的基于二乘二取二安全冗余系統的控制裝置，其特征在于，所述切換為自動切換，即根據兩個二取二系統的運行狀況自動選擇主系。

3.根據權利要求1所述的基于二乘二取二安全冗余系統的控制裝置，其特征在于，還包括通信接口A、通信接口B、輸出接口A和采集接口A；

所述通信接口A與所述第一通信單元連接；所述通信接口B與所述第二通信單元連接；所述輸出接口A與所述第一輸出單元和所述第二輸出單元連接；所述采集接口A與所述第一采集單元和所述第二采集單元連接。

4.根據權利要求3所述的基于二乘二取二安全冗余系統的控制裝置，其特征在于，所述第一安全電源接收所述第一主控單元和所述第二主控單元輸出的動態信號，并對應為所述通信接口A、所述通信接口B和所述輸出接口A供電；

在所述通信接口A和/或所述通信接口B的收發時間超過預設時間或數據超過預設時間時，關閉所述第一二取二系統，并切換至所述第二二取二系統工作。

5.根據權利要求1所述的基于二乘二取二安全冗余系統的控制裝置，其特征在于，所述第一輸出單元和所述第二輸出單元均包括延時電路，所述延時電路用于對各個輸出單元輸出的信號進行延時。

6.根據權利要求1所述的基于二乘二取二安全冗余系統的控制裝置，其特征在于，所述第一通信單元和所述第二通信單元之間、所述第一輸出單元和所述第二輸出單元之間以及所述第一采集單元和所述第二采集單元之間均設置表決函數，對輸入數據、輸出數據和/或運行狀態實施實時表決；

其中，所述對輸入數據、輸出數據和/或運行狀態實施實時表決的方法為：

對被表決的數據進行字節模二加操作，并表決預設次數，若有一次為真，則表決通過；否則，跳入故障陷阱，關閉對應的通信接口和輸出接口。