[发明专利]一种可扩展交叉冗余通信接口装置及方法

说明书

一种可扩展交叉冗余通信接口装置及方法，通过先执行节点模块间手拉手式的数据监视，然后节点模块将数据交叉上传至数据收发模块的方式，实现在既定节点模块数量下，实现冗余通信。使得在大规模节点的控制和保护系统中，在不增加高速通信接口数量和底层节点模块数量的基础上，简化系统设计，节约系统成本，有效隔离数据收发模块故障，实现系统的可靠通信。

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，具体涉及一种基于手拉手的可扩展交叉冗余通信接口装置及方法。

背景技术

工业控制中，大规模节点的串行通信中若采用“一对一”的通信方式，则通信可靠性较差，任意一路通信故障，都将导致节点模块失效；若采用增加数据收发模块数量来提高系统通信可靠性，则系统成本将成倍增加，假设数据收发模块具备N个节点模块的监视通道，若通过“一对一”通信方式连接，则仅能实现对N/2个节点模块的双重冗余监视，或对N/3个节点模块的三重冗余监视，由此现在亟需一种可实现交叉冗余通信的装置和方法，能够在不改变数据收发模块数量，有效控制系统成本的前提下，实现数据收发模块的故障隔离，提高系统关键部件的容错性；实现既定数量节点模块的冗余监视，提高系统的可靠通信性。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的在于提供一种可扩展交叉冗余通信接口装置及方法，以解决节点模块向上层设备输出信息时，在不改变高速通信接口数量的基础上实现冗余通信，提高系统的可靠性。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供一种可扩展交叉冗余通信接口装置，包括数据收发单元和节点单元，其中：

所述数据收发单元包括n个互为冗余的数据收发模块，每个所述数据收发模块设有多个通信接口，其中n为不小于2的整数；

所述节点单元包括多个节点模块组，每组包含n个互为冗余的节点模块，每组的n个所述节点模块与所述n个互为冗余的数据收发模块一一对应且通过所述通信接口连接通信，各所述节点模块组中与同一数据收发模块连接的节点模块通过不同的所述通信接口实现与该数据收发模块的连接；

每组的n个所述节点模块互相监视通信信息，用于将自身及同组的其他节点模块的通信信息一同发送给对应的数据收发模块，所述通信信息包括通信状态和通信数据；

所述数据收发模块，用于接收并存储对应节点模块发送的自身及同组的其他节点模块的通信数据。

本发明通过先执行节点模块间数据监视，然后节点模块将数据交叉上传至数据收发模块的方式，实现在既定节点模块数量下，实现冗余通信。使得在大规模节点的控制和保护系统中，在不增加高速通信接口数量和底层节点模块数量的基础上，简化系统设计，节约系统成本，有效隔离数据收发模块故障，实现系统的可靠通信。

优选地，每个数据收发模块设有m个通信接口，每个节点单元包括m个节点模块组，m为不小于2的整数，一组节点模块组对应一个通信接口。

具体地，同组的所述节点模块相邻且通过手拉手方式实现数据互相监视，即每个节点模块将自身通信信息发给同组的其他节点模块并接收同组其他节点模块的通信信息的方式实现互相监视通信信息。

进一步地，所述的可扩展交叉冗余通信接口装置还包括主控制模块，所述数据收发模块与所述主控制模块连接通信，所述主控制模块用于根据所述数据收发模块的上行通信状态及所述节点模块的上行通信状态，从所述数据收发模块获取各节点模块的通信数据，并将获取的通信数据上送至上层设备。

其中，所述数据收发模块的上行通信状态是指所述数据收发模块与所述主控制模块之间的上行通信链路正常或非正常的状态；所述节点模块的上行通信状态是指所述节点模块与所述数据收发模块之间的上行通信链路正常或非正常的状态。

本发明的第二方面提供了基于上述任一项所述装置的接口方法，包括以下步骤：