[發明專利]一種控制設備主控制器冗余備份系統及方法

在審

• 申請號: 202210736910.0
• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115022159A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 高深圳;嚴桂榮;樊磊;韓先德
• 申請（專利權）人: 漢中一零一航空電子設備有限公司
• 主分類號: H04L41/0668
• 分類號: H04L41/0668;H04L43/0817;H04L43/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 錢宇婧

本發明公開一種控制設備主處理器冗余備份系統及方法，控制設備的主處理器和備份處理器通過RS422總線與外部上級設備通訊，通過CAN總線與內部任務模塊通訊，備份處理器通過主處理器的心跳信號、狀態信號、UART通訊數據流信號、RS422通訊狀態和CAN通訊狀態判斷主處理器的工作狀態是否正常。備份處理器的優先級高于主處理器，當備份處理器檢測到主處理器出現異常時，啟動接替邏輯，接替主處理器工作。本發明中控制設備的主處理器和備份處理器互為備份，當主處理器出現故障時，備份處理器啟動接替邏輯，接替主處理器工作，保證控制設備的正常運行。

技術領域

本發明屬于控制器冗余備份技術領域，特別涉及一種控制設備主控制器冗余備份系統及方法。

背景技術

航空飛行器對設備的可靠性、穩定性要求較高，特別是控制設備。控制設備完成對飛機中某些部件的控制，如配電控制設備，配電設備的主處理器出現故障時，后級的用電設備將無法正常工作，處于失能狀態，從而影響任務完成，造成不可預計的后果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種控制設備主控制器冗余備份系統及方法，以解決主處理器出現故障，后級的用電設備將無法正常工作的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種控制設備主控制器冗余備份系統，包括主處理器、備份處理器、CAN總線和任務模塊；主處理器和備份處理器之間通過UART總線通訊，主處理器和備份處理器分別連接到上級設備；主處理器和備份處理器均通過CAN總線與若干任務模塊通訊；

主處理器與備份處理器間還設置有四條互聯線連接，兩條為狀態線，提供狀態信息，兩條為心跳線，提供心跳信息。

進一步的，主處理器和備份處理器分別通過RS422總線連接到上級設備。

進一步的，備份處理器外接FLASH存儲模塊，用于存儲主處理器故障信息和故障發送的時間。

進一步的，備份處理器與主處理器采用相同的連接方式與各任務模塊連接，主處理器與備處理器同時接收上級設備的指令、任務模塊的信息。

進一步的，一種控制設備主控制器冗余備份方法，包括以下步驟：

主處理器通過兩路互為冗余的RS422總線與外部上級設備通訊，控制設備的主處理器通過CAN總線與控制設備內部任務模塊通訊；

備份處理器與主處理器采用CAN總線的連接方式與各任務模塊連接，主處理器與備處理器同時接收上級設備的指令、任務模塊的信息，備份處理器外接FLASH存儲，用于存儲主處理器故障信息和故障發送的時間；

主處理器與備份處理器之間通過UART總線通訊，主處理器將RS422通訊狀態和CAN通訊狀態信息發送給備份處理器；

控制設備啟動后，主處理器處于工作模式，主處理器將上級設備的控制指令進行下發，將任務模塊反饋的信息整理上傳，備份處理器處于監控模式，監控主處理器的工作狀態；

備份處理器通過主處理器的狀態信號、心跳信號、UART數據流檢測、RS422通訊狀態和CAN通訊狀態五種方式判斷主處理器是否工作正常；

備份處理器檢測到主處理器故障時，備份處理器將故障信息和故障發生時間進行存儲，并啟動接替邏輯，通過UART數據告知主處理器，主處理器收到備處理器的接替指令，主處理器切換到監控模式，此時備份處理器切換到工作模式。

進一步的，處理器的工作模式：具備接收上級設備、向上級設備回復數據、向內部任務模塊發送數據、接收內部任務模塊數據的能力；處理器的監控模式：具備接收上級設備、接收內部任務模塊數據的能力，不具備向上級設備回復數據、向內部任務模塊發送數據的能力。