一种高可靠性的模拟量冗余输出装置及方法

专利主权项内容

1.一种采用高可靠性的模拟量冗余输出装置的方法，其特征在于，该装置包含装置A和装置B，所述的装置A和装置B分别通过系统通信总线与主机连接通信，所述的装置A和装置B互为冗余且完全相同，所述的装置A和装置B中其中一个装置为主装置工作在主输出状态，另一个装置为备用装置工作在备用状态，当所述的主装置故障时会可靠的切换为备用装置，工作在备用状态；原来的备用装置立即切换成主装置继续输出，工作在主输出状态；所述的装置A包括电源1模块、电源2模块、CPU_1模块、CPU_2模块、数模转换模块、开关1模块、开关2模块、采集1模块和采集2模块；所述的CPU_1模块和CPU_2模块分别通过串行总线与主机连接通信，所述的CPU_1模块和CPU_2模块互相连接通信，所述的电源1模块通过CPU_1模块连接数模转换模块，所述的电源2模块通过CPU_2模块连接开关2模块，所述的CPU_1模块通过IO控制线连接开关1模块，所述的数模转换模块通过开关1模块连接开关2模块，所述的采集1模块和采集2模块的采集端分别连接开关2模块的输出接口，所述的采集1模块的输出端连接CPU_1模块，所述的采集2模块的输出端连接CPU_2模块；所述的方法包括以下步骤：(1)设备装置启动后，装置A和装置B的初始化模块对设备信息进行初始化，并按照设定的状态表配置输出端口；(2)设置命令变量为不输出“0”，CPU_1模块和CPU_2模块分别通过IO控制线控制开关1模块和开关2模块关闭本装置的模拟量输出；(3)装置A和装置B对自身状态进行自检，包括电源健康状态、CPU健康状态以及存储设备健康状态进行检查，如果检测到故障需要关闭输出，否则执行步骤(4)；(4)装置A和装置B都通过串行总线与主机通信，并根据主机命令执行输出或者设置为备机；(5)根据步骤(4)解析出来的主机命令来判断主机要求本装置作为主装置还是备用装置，如果主机要求本装置作为备用装置，直接进入步骤(2)进行自检并再次接收主机命令；如果主机要求本装置作为主输出装置，进入步骤(6)执行输出功能；(6)只有CPU_1模块能够根据主机命令控制数模转换模块输出模拟量，模拟量根据不同放大电路转换成电压输出或者电流输出；(7)CPU_1模块和CPU_2模块分别打开开关1模块和开关2模块，允许模拟量通过2个开关输出到装置外部；(8)CPU_1模块和CPU_2模块分别通过采集1模块和采集2模块采集输出的电压或者电流状态；(9)CPU_1模块和CPU_2模块向对方互传自己采集到的输出状态，完成互传后，每个CPU模块都会获得2份输出状态的采集数据；(10)每个CPU模块首先比较2个输出状态回采值的差是否小于允许误差，如果小于允许误差说明回采电路功能正常；完成双通道采集值确认并符合要求后，每个通道都会利用采集1模块采集的值与主机发来的输出命令值进行对比，如果两个值的差超过允许误差进入步骤(11)，关闭输出同时通知主机本装置已经故障，启用备用装置；如果两个值的差小于允许误差，说明本装置工作正常，进入步骤(3)再次自检和接受命令继续工作；(11)CPU_1模块和CPU_2模块分别通过IO控制线控制开关1模块和开关2模块关闭本装置的模拟量输出，同时通知主机本装置已经故障，启用备用装置。