[发明专利]一种冗余切换装置及其控制方法

权利要求书

1.一种冗余切换装置，其特征在于：包括主控制系统（1）、备用控制系统（2）和负载冗余切换装置（3）；所述负载冗余切换装置（3）包括主信号隔离采集电路（32）、备用信号隔离采集电路（33）、逻辑控制单元（34）、切换控制单元（35）和负载；

主控制系统（1）通过主信号隔离采集电路（32）向逻辑控制单元（34）输出主控心跳指令与主控请求指令；

备用控制系统（2）通过备用信号隔离采集电路（33）向逻辑控制单元（34）输出备用心跳指令与备用请求指令；

逻辑控制单元（34）判断当前应选择的控制系统并控制切换控制单元（35）切换到主控制系统（1）控制或备用控制系统（2）控制或默认控制系统，并向切换控制单元（35）输出控制指令；

切换控制单元（35）外接负载，并根据控制指令选择主控制系统（1）或备用控制系统（2）或默认控制系统对负载的控制驱动。

2.如权利要求1所述的一种冗余切换装置，其特征在于：还包括电源模块（31），所述电源模块（31）接受来自主控制系统（1）或备用控制系统（2）的电源电压输入，并向逻辑控制单元（34）、切换控制单元（35）输出电源电压。

3.如权利要求2所述的一种冗余切换装置，其特征在于：逻辑控制单元（34）判断当前应选择的控制系统包含自动控制切换模式；该模式下，

1）在主控制系统的主控心跳指令输出正常，且主控制系统的主控请求指令为请求控制时，逻辑控制单元（34）判断当前为主控制系统（1）控制，并向切换控制单元（35）输出主控制系统（1）控制指令；

2）当主控制系统的主控心跳指令异常或者主控制系统的主控请求指令为请求放弃控制，且备用控制系统的备用心跳指令正常且持续输出时，逻辑控制单元（34）判断当前为备用控制系统（2）控制，并向切换控制单元（35）输出备用控制系统（2）控制指令；

3）当主控制系统的主控心跳指令、备用控制系统的备用心跳指令均异常时，逻辑控制单元（34）判断主控制系统（1）与备用控制系统（2）无控制权，并向切换控制单元（35）输出默认控制指令。

4.如权利要求3所述的一种冗余切换装置，其特征在于：

逻辑控制单元（34）通过外接第一模式选择开关（K1）和第二模式选择开关（K2）的状态变化确定控制系统选择为自动控制切换模式或手动控制切换模式；

手动控制切换模式：第一模式选择开关（K1）与第二模式选择开关（K2）状态不一致，逻辑控制单元（34）判断为手动控制切换模式；第一模式选择开关（K1）为闭合时，保持为主控制系统（1）控制；第二模式选择开关（K2）为闭合时，切换为备用控制系统（2）控制；

自动控制切换模式：第一模式选择开关（K1）与第二模式选择开关（K2）状态一致，逻辑控制单元（34）判断为自动控制切换模式。

5.如权利要求4所述的一种冗余切换装置，其特征在于：主控制系统（1）控制时，逻辑控制单元（34）向主控制系统（1）输出主控制反馈指令（MFB）；备用控制系统（2）控制时，逻辑控制单元（34）向备用控制系统（2）输出备用控制反馈指令（SFB）。

6.如权利要求5所述的一种冗余切换装置，其特征在于：主控制系统（1）正常工作时，其正常输出主控心跳指令（M_PWM）；备用控制系统（2）正常工作时，其正常输出备用心跳指令（S_PWM）；

主控心跳指令和备用心跳指令采用PWM电平信号，频率为1k-10kHz，PWM的电平为3.3V~5V，占空比为30%~80%。