[发明专利]一种安全性独立主备切换设备及方法

权利要求书

1.一种安全性独立主备切换设备，分别与外部子系统A和外部子系统B连接，用于实现外部子系统A和外部子系统B的主备切换，所述的切换设备包括机笼、单片机板卡S1、单片机板卡S2、继电器J1、继电器J2、S1电源和S2电源，所述的继电器J1和J2安装到机笼内部的背板上，所述单片机板卡S1和S2安装于机笼内部并分别连接继电器J1和J2，所述单片机板卡S1和S2分别连接外部子系统A和外部子系统B，所述的S1电源和S2电源分别连接单片机板卡S1和S2；其特征在于，所述的继电器J1和J2为安全互斥继电器，所述的单片机板卡S1采集继电器J1的状态并发送给外部子系统A，所述的单片机板卡S2采集继电器J2的状态并发送给外部子系统B，所述的外部子系统A和外部子系统B得到的互斥的判决结果，从而避免出现判决出双主情况。

2.根据权利要求1所述的一种安全性独立主备切换设备，其特征在于，所述的S1电源和S2电源均为220VAC输入电源。

3.根据权利要求1所述的一种安全性独立主备切换设备，其特征在于，所述的继电器J1和J2达到安全互斥的连接方式为：所述的单片机板卡S1对继电器J1吸起的电信号接收端通过继电器J2的一个常闭触点连接到继电器J1的励磁端，所述的单片机板卡S2对继电器J2吸起的电信号接收端通过继电器J1的一个常闭触点连接到继电器J2的励磁端，所述的单片机板卡S1的FLASH的DR0地址位连接到继电器J1的常闭触点，所述的单片机板卡S1的FLASH的DR1地址位连接到继电器J1的常开触点，所述的单片机板卡S2的FLASH的DR0地址位连接到继电器J2的常闭触点，所述的单片机板卡S2的FLASH的DR1地址位连接到继电器J2的常开触点。

4.根据权利要求3所述的一种安全性独立主备切换设备，其特征在于，所述的继电器J1和J2均为固有安全-故障型继电器。

5.根据权利要求1所述的一种安全性独立主备切换设备，其特征在于，所述的主备切换设备还包括切换开关，所述的切换开关设于设备的前面板上，所述的切换开关分别连接单片机板卡S1和单片机板卡S2，所述的切换开关包括三种档位：自动判决状态档位、强制外部子系统A做主状态档位和强制外部子系统B做主状态档位。

6.根据权利要求1所述的一种安全性独立主备切换设备，其特征在于，所述的单片机板卡S1和单片机板卡S2发给外部子系统A和外部子系统B的判决消息是根据继电器J1和J2状态采集到的预存NISAL码字。

7.根据权利要求1所述的一种安全性独立主备切换设备，其特征在于，从所述的切换设备收到外部子系统A和外部子系统B的输入消息到发判决输出消息给外部子系统A和外部子系统B的时间间隔为150ms。

8.根据权利要求1所述的一种安全性独立主备切换设备，其特征在于，所述的单片机板卡S1和单片机板卡S2分别包括四个CAN接口和四个RS422接口，所述的单片机板卡S1和单片机板卡S2选择CAN接口或RS422接口与外部通信，所述的每种通信方式都有两路通道，所述的两路通道传输同样的数据，即使一路故障另一路仍能够使用。

9.根据权利要求8所述的一种安全性独立主备切换设备，其特征在于，8个接口包含在设备后部的4个DB9接口中，所述的每个DB9接口包括1路CAN接口和1路RS422接口。

10.一种采用权利要求1-9所述的安全性独立主备切换设备的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1).当切换开关置于自动判决状态档位时：

(11)：外部子系统A和外部子系统B将请求信息发送至单片机板卡S1和单片机板卡S2，单片机板卡S1和单片机板卡S2内的输入管理模块F1接收请求信息；

(12)：输入管理模块F1将外部请求发送给主备切换模块F3，若输入管理模块F1没有收到外部请求则将宽恕时间发送给F3，若后续一直没有收到新的外部请求，则宽恕时间会不断累加并发送给主备切换模块F3，若有收到新的外部请求，则宽恕时间清零；

(13)：主备切换模块F3根据输入管理模块F1传来的申请发送控制继电器动作的命令，收到做主请求则控制吸起继电器、收到释放请求则控制释放继电器，若收到宽恕时间并判断大于阈值，则控制释放继电器，同时主备切换模块F3将收到的切换开关档位信息发送给输出管理模块F5。

(14)：继电器J1和继电器J2根据主备切换模块F3的控制命令进行动作；

(15)：状态采集模块F2通过继电器J1和继电器J2设置的FLASH地址位进行寻址，并采集FLASH内代表做主或做备的NISAL码字发送给输出管理模块F5。

(16)：输出管理模块F5从状态采集模块F2收到的NISAL码字以及从主备切换模块F3收到的档位信息一并发送给外部子系统A和外部子系统B；

(17)：外部子系统A和外部子系统B根据收到的判决结果来设置自身的主备状态；

(2).当切换开关置于强制外部子系统A做主状态档位时：

设备工作流程和自动判决时一样，但在步骤(13)时主备控制模块F3忽略外部请求和宽恕时间，单片机板卡S1直接控制继电器J1吸起、单片机板卡S2直接控制继电器J2释放；

(3).当切换开关置于强制外部子系统B做主状态档位时：

工作流程和自动判决时一样，但在步骤(13)时主备控制模块F3忽略外部请求和宽恕时间，单片机板卡S1直接控制继电器J1释放、单片机板卡S2直接控制继电器J2吸起。