[發明專利]具有鏡像冗余的EPA設備和EPA系統

有效

• 申請號: 202110883525.4
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113346983B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 鄧文敏;陳建飛;顧昊;王迎
• 申請（專利權）人: 浙江國利信安科技有限公司
• 主分類號: H04L1/22
• 分類號: H04L1/22;H04L12/24;H04L29/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

本發明提供了一種具有鏡像冗余的EPA設備和EPA系統。該EPA設備包括：第一鏡像模塊和第二鏡像模塊，分別被配置為多個EPA設備中的第一EPA設備和第二EPA設備的主鏡像模塊和冗余鏡像模塊；以及接收模塊，被配置為從多個EPA設備接收數據報文，確定所接收的數據報文是否包含來自同一EPA設備的主鏡像模塊和冗余鏡像模塊的至少兩個數據報文，其中同一EPA設備包括第一EPA設備或第二EPA設備，響應于確定所接收的數據報文包含來自同一EPA設備的主鏡像模塊和冗余鏡像模塊的至少兩個數據報文，從至少兩個數據報文中選擇一個數據報文，以及將數據報文傳送給第一鏡像模塊或第二鏡像模塊以對數據報文進行處理。

技術領域

本發明概括而言涉及通信領域，更具體地，涉及一種具有鏡像冗余的EPA設備和EPA系統。

背景技術

EPA（Ethernet for Plant Automation，工業以太網）總線作為中國具有完全自主知識產權的現場總線標準，已經被國際電工委員會（IEC）接收發布為現場總線國際標準，成為我國第一個工業自動化國際標準，廣泛應用于工業自動化控制領域。EPA系統基于OSI（Open System Interconnect，開放系統互連）模型，利用以太網的物理層作為傳輸基礎，通過EPA協議實現高速、強實時的可靠性傳輸。傳統的以太網傳輸的冗余方案通過鏈路冗余來實現，即采用一條主鏈路和一條備份鏈路來對傳輸進行備份。當主鏈路正常時備份鏈路不工作，而當主鏈路故障后切換到備份鏈路進行工作。然而，這種冗余方案將導致主鏈路故障切換為備用鏈路時出現一個切換時間，這個切換時間無論多么短暫都有導致通信中斷的可能性。EPA系統是時間敏感性網絡，網絡中的節點之間需要通過時間同步的方式保證所有的節點均運行在同一個時間基準之下，這種切換會導致時間同步的中斷，從而影響系統的實時性和穩定性，因此針對常規以太網傳輸的鏈路冗余方案不適用于EPA系統。

在一種針對現場總線的冗余方案中，通過將同一現場設備的主功能塊和冗余功能塊設置在不同的現場設備中，當同一冗余關系中的主功能塊失效時，最先發現的現場設備調用冗余切換請求服務來發送冗余切換報文。備份功能塊所在的設備，即冗余設備，接收并處理該冗余切換請求報文，調用冗余切換命令服務，發布全局的冗余切換命令報文，通知所有相關設備進行冗余切換。然而，這種主/備功能塊切換的方式在轉換的過程中仍然存在一定的延時，有可能會導致數據通信異常。

發明內容

針對上述問題中的至少一個，本發明提供了一種具有鏡像冗余的EPA設備和EPA系統，其中每個EPA設備的主鏡像模塊和冗余鏡像模塊分別位于不同EPA設備上，相互獨立，對相同的數據輸入同時進行處理并產生處理結果。下一級設備可以對處理結果進行二選一或多選一裁決和處理。

根據本發明的一個方面，提供了一種具有鏡像冗余的EPA設備。該EPA設備包括：第一鏡像模塊和第二鏡像模塊，所述第一鏡像模塊和所述第二鏡像模塊分別被配置為多個EPA設備中的第一EPA設備和第二EPA設備的主鏡像模塊和冗余鏡像模塊；以及接收模塊，所述接收模塊被配置為從所述多個EPA設備接收數據報文，確定所接收的數據報文是否包含來自同一EPA設備的主鏡像模塊和冗余鏡像模塊的至少兩個數據報文，其中所述同一EPA設備包括所述第一EPA設備或所述第二EPA設備，響應于確定所接收的數據報文包含來自同一EPA設備的主鏡像模塊和冗余鏡像模塊的至少兩個數據報文，從所述至少兩個數據報文中選擇一個數據報文，以及將所述數據報文傳送給所述第一鏡像模塊或所述第二鏡像模塊以對所述數據報文進行處理。

在一些實施例中，所述接收模塊被配置為通過如下方式中的至少一種來確定所接收的數據報文是否包含來自同一EPA設備的主鏡像模塊和冗余鏡像模塊的至少兩個數據報文：基于所接收的數據報文是否來自預定地址的發送端口；基于所接收的數據報文是否包含所述同一EPA設備的標識信息；以及基于所接收的數據報文的鏡像冗余號和所述鏡像冗余號所屬的循環地址的數列。