[發明專利]一種航空配電系統中采用非相似雙處理器的接觸器控制方法

有效

• 申請號: 202010154822.0
• 申請日: 2020-03-08
• 公開（公告）號: CN111261458B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 孫建勤;黃偉;常辰飛;汪姣
• 申請（專利權）人: 陜西航空電氣有限責任公司
• 主分類號: H01H47/00
• 分類號: H01H47/00;H01H47/02;G05B19/042
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明提出一種航空配電系統中采用非相似雙處理器的接觸器控制方法，在航空配電系統的配電控制器中采用兩個處理器，一個作為控制處理器，一個作為監控處理器；配電控制器接收的外部輸入信號分別輸入控制處理器和監控處理器中；控制處理器按照飛機的供電邏輯輸出接觸器控制命令，監控處理器監控控制處理器輸出的接觸器控制命令，判斷接觸器控制命令是否合理，并根據判斷結果通過控制開關禁止或允許接觸器控制命令輸出。本發明改善了單處理器或雙相似處理器高故障率或軟件算法故障引起接觸器控制命令錯誤對配電系統的影響，降低重大事故發生概率，提高復雜飛機配電系統在電網轉換過程中的安全性、可靠性、及時性，保證配電系統和用電設備正常運行。

技術領域

本發明屬于航空配電技術領域，具體涉及航空配電系統中對接觸器采用非相似雙處理器控制的方法，有效保證接觸器正確動作。

背景技術

在航空電源系統領域，隨著機載用電設備的大幅增加，對電能質量的要求也越來越高，飛機配電系統的地位和作用也愈發重要。飛機的配電系統不僅要提供足夠的電容量，還要保證供電的高可靠性，尤其是在民用飛機上。

目前，航空配電系統中配電控制器一般采用處理器方式，主要功能是通過控制交、直流接觸器的通斷實現對交、直流電源接入電網、退出電網或電網狀態重構，采集電源系統中電壓信號、電流信號、狀態信號進行監控，并與機上其他設備進行通訊等，這其中接觸器控制功能是最重要的一項功能。處理器控制方式的特點是硬件結構簡單，成本低，且對于復雜的飛機供電系統，接觸器數量多，分布散，使用處理器進行統一控制也能節省空間和重量。

目前，供電系統中的接觸器控制一般采用單處理器的方式，特點是結構簡單，成本低，但如果在處理器故障或程序跑飛的情況下輸出的接觸器控制命令就有可能是錯誤的，故障發生率較高；也有使用雙處理器控制的方案，兩個處理器互為熱備份，執行相同的軟件任務，當其中一個處理器發生故障時，另外一個處理器接管所有的功能，保證系統正常工作，這種設計屬于相似冗余設計，并不能真正提高系統安全性，因為不管是哪個處理器輸出控制命令系統都無法知道該控制命令是否正確，是否會導致系統發生重大故障，且這種設計也增加了設計的復雜度和成本。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提出一種非相似的雙處理器控制方法，實現對配電系統中接觸器的正確、有效地控制。

本發明的技術方案為：

所述一種航空配電系統中采用非相似雙處理器的接觸器控制方法，其特征在于：在航空配電系統的配電控制器中采用兩個處理器，一個作為控制處理器，一個作為監控處理器；配電控制器接收的外部輸入信號分別輸入控制處理器和監控處理器中；控制處理器按照飛機的供電邏輯輸出接觸器控制命令，監控處理器監控控制處理器輸出的接觸器控制命令，判斷接觸器控制命令是否合理，并根據判斷結果通過控制開關禁止或允許接觸器控制命令輸出。

進一步的，控制處理器與監控處理器通過各自的看門狗信號監控彼此的運行狀況，當任何一個處理器故障時，另一個處理器響應并告知機上設備該配電控制器已進入故障模式。

進一步的，控制處理器的工作流程為：控制處理器上電正常運行后，根據采集的外部輸入信號確定當前的電源狀態；當確定電源狀態發生變化后，控制處理器根據設定供電邏輯輸出接觸器控制命令，經過一定的延時后，控制處理器采集接觸器輔助觸點狀態信息確定接觸器是否按照接觸器控制命令正常閉合或關斷，如果沒有正常閉合或關斷，則進行故障記錄并返回系統原狀態，如果接觸器按照接觸器控制命令正常閉合或斷開，則系統進入新的狀態正常運行；

監控處理器的工作流程為：監控處理器上電正常運行后，采集外部輸入信號以及控制處理器輸出的接觸器控制命令，判斷接觸器控制命令是否發生變化后，如果發生變化，則結合采集的外部輸入信號，利用預設存儲在監控處理器內部的監控算法判斷該接觸器控制命令輸出后是否會導致系統發生故障，如果發生故障，則監控處理器斷開控制開關，禁止該接觸器控制命令輸出，如果是正常工作模式，則監控處理器閉合控制開關，允許該接觸器控制命令正常輸出。