[发明专利]用于运行控制网络的方法和控制网络

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行控制网络的方法和一种控制网络。

背景技术

已知的是，在需要高可用性时，冗余地构成技术装置。这也适用于轨道车辆，所述轨道车辆就其除了第一控制计算机之外还具有第二控制计算机而言冗余地构成。轨道车辆的不同设备能够由控制计算机经由轨道车辆自身的数据线网控制；这些设备能够是功能重要的设备或者是对于轨道车辆的高效能性不一定需要的设备。

为了避免在这种控制网络中多于一个计算机执行控制功能，已知的是，控制计算机经由多于一个物理连接（冗余连接）彼此联接。借助于所述冗余连接能够识别：作用为待机计算机的第二控制计算机是否失效，或者是否存在通信的干扰。

发明内容

本发明基于下述目的，提出一种用于运行出于冗余原因而具有两个控制计算机的控制网络的方法，所述控制网络能够以相对低的耗费可靠地执行。

为了实现所述目的，根据本发明，用于运行控制网络的方法是合适的，所述控制网络具有在第一控制计算机和冗余的第二控制计算机之间经由数据线网的唯一的物理连接，在所述数据线网上连接有多个功能重要的、处理数据的设备；在控制计算机和功能重要的设备之间的数据连接借助于冗余的并且多样的心跳（Heartbeat）得出，其中为了开始运行控制网络，对两个控制计算机之间的通信连接进行检查；在肯定的检查结果的情况下，将控制功能（Master Funktion）分配给一个控制计算机，或者在否定的检查结果的情况下，两个控制计算机根据确定的顺序将这些功能重要的设备连接到自身；在将预设数量的功能重要的设备连接到两个控制计算机中的一个上时，所述控制计算机承担控制功能并且另外的控制计算机承担待机功能，或者在连接到这两个控制计算机中的每一个上的功能重要的设备的数量低于预设的数量的情况下，则产生信号，所述信号用信令通知控制网络的干扰状态。

根据本发明的方法的优点在于，能够放弃在两个控制计算机之间的第二或冗余的连接，因为这两个控制计算机之间的直接的通信和数据处理的设备到控制网络上的接入执行冗余的并且多样化的心跳。这种心跳例如在因特网公开内容http://de.wikipedia.org/wiki/Heartbeat中简单地描述。

在此，此外，有利地可靠地避免可能会将控制功能同时分配给两个控制计算机。这在安全性方面是必要的。

在根据本发明的方法的一个有利的实施形式中，在第一控制计算机具有控制功能并且第二控制计算机处于待机运行的运行中，在由这两个控制计算机彼此间确定的通信中断的情况下，第一控制计算机保持其功能，只要第一控制计算机联系到预设数量的功能重要的设备并且同时第二控制计算机检验：功能重要的设备是否是接通的并且没有由第一控制计算机占用；在没有由第一计算机占用的功能重要的设备中，第二控制计算机在其方面占用这些设备并且在联系到预定数量的这些设备时承担控制功能，或者在没有联系到预定数量的这些设备时第二控制计算机在用信令通知控制网络的干扰状态的同时保持待机功能。

根据本发明的方法的所述设计方案具有特殊的优点，即使这两个控制计算机在干扰情况下不再能够彼此通信，两个控制计算机不可能同时执行控制功能。也在由于数据线网中断而出现通信干扰的尤其关键的情况下，这两个控制计算机不可能同时分别借助处理数据的、功能重要的设备的一部分分别执行控制功能。因此，根据本发明的方法的高效能性并且尤其功能可靠性是相对高的。

在根据本发明的方法中，处理数据的、功能重要的设备的设为用于维持控制功能的预设的数量确定为是大小不同的。为了实现高的功能可靠性，显得有利的是，将这些设备的一半数量确定为是功能重要的设备的预设数量。

被视为有利的是，每个控制计算机相对于功能重要的设备作为信号量（Semaphor）工作，因为对于控制功能而言，重要性并不在于所连接的各个功能重要的设备，而始终仅在于保持预设数量。对于信号量参照在因特网公开内容http://en.wikipedia.org/wiki/Semaphore_(programming)中的简短的介绍说明.

此外，本发明涉及一种出于冗余原因而具有两个控制计算机的控制网络并且提出下述任务，以相对低的成本给予这种控制网络相对高的安全功能。

为了实现所述目的，根据本发明，在具有在第一控制计算机和冗余的第二控制计算机之间经由连接有多个处理数据的、功能重要的设备的数据线网的唯一的物理连接的控制网络中，在控制计算机和功能重要的设备之间的数据连接借助于冗余的并且多样的心跳得出。为了设计心跳，在此，仅参照在上文中说明的参考文献。