[实用新型]双CPU冷热备份接口卡

说明书

本实用新型涉及一种有关计算机控制领域中主计算机与辅计算机之间进行自动切换的冷热备份接口卡。

网络接口卡是网络信息与计算机联接的必要部件，它将各种协议的网络信息转换为特有的软件支持下的计算机可识别和应用的信息。由于计算机是网络控制的核心，一般在工业控制上都采用一主一辅，互为备用。但是，现有技术中计算机间的备份关系均采用热备份，即定时交换主、辅计算机工作，这在一定程度上减少了计算机的故障；然而，倘若在运行过程中在线计算机出现故障，操作者并不易立即发现故障，那么将使控制系统瘫痪。

本实用新型的目的是解决在线计算机在偶然出现故障的情况下，自动启动备用计算机，更好地保证网络控制系统的正常运行。

实现上述目的的主要技术方案是：一种双CPU冷热备份接口卡，其特征在于：主微机的RS-232接口和备份微机的RS-232接口通过电子开关S接单片主CPU，单片副CPU与单片主CPU相连，单片副CPU的P1.4口接J1控制线、P1.3口接S控制线，继电器J1控制主微机和备份微机电源切换，电子开关S控制主微机和备份微机的信号切换；单片主CPU还通过控制器及接口与网络相连。

本实用新型不但具有一般的热备份功能，还增加了冷备份功能，有效地解决了在异常情况下主计算机与辅计算机的自动倒换工作。同时，由于在该双CPU冷热备份接口卡内使用了双CPU互为制约，互为复位启动技术，确保接口卡内CPU不会长时间处于“休克”状态，使系统很快恢复正常工作。

以下结合附图对本实用新型做进一步描述。

图1是主计算机与辅计算机的备份关系示意图；

图2是双CPU冷热备份接口卡的结构示意图。

请参阅图1，在主计算机与辅计算机之间设置有冷热备份接口卡，网络信号通过接口卡中的信号切换电子开关S自动切换到任一计算机，同理，计算机电源通过接口卡中的冷热备份继电器J1实现自动切换。

请参阅图2，双CPU冷热备份接口卡的电路连接关系是，主微机的RS-232接口和备份微机的RS-232接口通过电子开关S接单片主CPU，单片副CPU与单片主CPU相连，单片副CPU的P1.4口接J1控制线、P1.3口接S控制线，继电器J1控制主微机和备份微机电源切换，电子开关S控制主微机和备份微机的信号切换；单片主CPU还通过控制器及接口与网络相连。单片主CPU的复位端、P3.2口、P3.3口、P3.5口分别与单片副CPU的P1.7口、P1.6口、P1.5口、复位端相连。

本实用新型的控制原理是，启动该设备电源后，首先是有副单片CPU的P1.4发出高电平，使J1处于常闭状态，给主计算机供电，供电指示灯亮，开启主计算机电源开关，进入系统运行。所有命令通过RS-232接口线进行传输，由单片主CPU将该信息转换成网络协议信息经控制器进入网络，与其他设备通信。

单片主CPU不仅要完成正常的协议转换与通信，还需定时检查在线计算机发出的隐含工作命令码，一旦该命令码消失(可能死机或软件被非法复制)，将作为故障进行记录，并通知单片副CPU发出切换命令，启用备份微机即继电器J1置低电平，并告警。同时电子开关S置低，使信号切入计算机。此为冷备份方式。

热备份方式仅需对单片主CPU内程序命令作一定时调整，使P1.3、P1.4置高或置低，即可完成热备份方式工作。本接口卡两种工作方式均具备，正常情况下，主、辅计算机处于热备份工作方式，异常情况自动置入冷备份方式。

为防止单片主CPU和单片副CPU自身死机故障的出现，采用了相互制约的工作方式，即单片主CPU正常工作时通过其P3.2送至单片副CPU的P1.6进行检查，若异常，单片副CPU通过其P1.7向单片主CPU发出复位(RESET)命令，使单片主CPU正常工作。同理，单片副CPU出现异常，单片主CPU通过其P3.5向单片副CPU发出复位命令，使其恢复正常工作。