[发明专利]一种符合SIL4安全等级的用于双系主备状态判断的系统

说明书

本发明公开了一种符合SIL4安全等级的用于双系主备状态判断的系统，涉及双机热备系统技术领域；包括均连接于背板上且结构相同的第一单模通道和第二单模通道；所述的第一单模通道包括第一CPU、第二CPU、第一FPGA模块、第二FPGA模块以及背板接口，所述的第一FPGA模块和第二FPGA模块均连接于背板接口上，第一FPGA模块与背板接口之间以及第二FPGA模块与背板接口之间均设置有主从状态输出电路和主从状态采集电路；所述第一单模通道和第二单模通道分别通过各自的背板接口连接于背板上，第一单模通道和第二单模通道分别通过与背板接口之间的SP I通信接口电路输出两组SP I信号；本发明的有益效果是：能够有效地判断双系主备状态，保证双系之间的数据交换。

技术领域

本发明涉及双机热备系统技术领域，更具体的说，本发明涉及一种符合SIL4安全等级的用于双系主备状态判断的系统。

背景技术

双机热备系统由于具有较高的可用性和可靠性，同时又具备一定的容错能力，也便于操作人员进行维护，因此，广泛地应用于各种控制系统中。

在双机热备系统中，“主系”和“备系”的预置与切换是实现双机热备系统功能的关键。在双机热备系统中，两系之间依靠硬件或软件实现的互锁逻辑来确认双系的“主”或“备”状态。两系之间通过特定通信方式相互交换信息，来实现两系之间的互锁逻辑。

现有技术中，由于信息交换依赖于两系之间的相互通信，而通信必定会受到各种干扰的影响。极端情况下，一旦两系之间的通信被切断，两系之间的互锁逻辑不能相互交换信息，而不能判断双机热备系统的对方“系”是否存在，就会导致原“主”系仍保持主状态，原“备”系而误升“主”系，从而产生双主状态。双主状态会影响双机热备系统的控制逻辑，会给双机热备系统的正常运行带来更大的风险而进入不安全状态。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种符合SIL4安全等级的用于双系主备状态判断的系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种符合SIL4安全等级的用于双系主备状态判断的系统，其改进之处在于，包括均连接于背板上且结构相同的第一单模通道和第二单模通道；

所述的第一单模通道包括第一CPU、第二CPU、第一FPGA模块、第二FPGA模块以及背板接口，第一FPGA模块与第一CPU以及第二FPGA模块与第二CPU均通过外部总线EMIF进行数据交换，第一FPGA模块与第一CPU之间以及第二FPGA模块与第二CPU之间的GPIO信号，用于第一CPU与第二CPU之间的硬线同步和当前主用状态输出；

所述的第一FPGA模块和第二FPGA模块均连接于背板接口上，第一FPGA模块与背板接口之间以及第二FPGA模块与背板接口之间均设置有主从状态输出电路和主从状态采集电路；

所述第一单模通道和第二单模通道分别通过各自的背板接口连接于背板上，第一单模通道和第二单模通道分别通过与背板接口之间的SPI通信接口电路输出两组SPI信号，通过隔离后输出至背板，以用于第一单模通道和第二单模通道之间的数据传输。

进一步的，所述第一CPU和第二CPU为TI的安全MCU芯片，该芯片满足ISO26262ASIL D and IEC 61508 SIL 3认证，为一款用于安全系统的高性能车规级系列微控制器。

进一步的，所述的第一FPGA模块和第二FPGA模块之间具有同步线和通信线，通过隔离后用于实现第一单模通道和第二单模通道之间的数据同步和交换。

进一步的，所述第一FPGA模块与背板接口之间的主从状态输出电路包括场效应管继电器RL6，该场效应管继电器RL6的信号输入引脚连接至第一FPGA模块，场效应管继电器RL6的输出引脚连接至背板接口。

进一步的，所述场效应管继电器RL6的型号为G3VM-201G1。