[发明专利]基于实时以太网的冗余控制装置、设备冗余系统和方法

摘要

本申请公开一种基于实时以太网的冗余控制装置、设备冗余系统和方法。所述系统包括第一控制设备、第二控制设备以及第一冗余控制装置、第二冗余控制装置，第一、第二冗余控制装置分别通过对第一、第二控制设备进行控制使其作为网络系统的主控设备或备用主控设备。其中，本发明采用随机数来选取主控设备，具体地，在设定的更换时刻分别生成第一控制设备的第一随机数和第二控制设备的第二随机数，后续两个冗余控制装置通过比较两个随机数的大小，来控制相应控制设备作为主控设备或备用主控设备。可见，本发明采用随机数选取主控设备，每个控制设备作为主控设备的概率均等，从而后续可对每个控制设备进行及时验证和及时的故障处理，消除了安全隐患。

主权项

1.一种基于实时以太网的冗余控制装置，用于对网络系统的第一控制设备进行控制，以使所述第一控制设备成为所述网络系统的主控设备或备用主控设备，所述网络系统包括第一控制设备、第二控制设备及其他设备，其特征在于，所述冗余控制装置包括接收控制模块、判断模块、第一设置模块、第二设置模块、第三设置模块、第四设置模块以及发送控制模块，其中：所述接收控制模块，用于发出信息接收指令以接收所述第二控制设备的第二冗余状态信息，所述第二冗余状态信息包括所述第二控制设备的第二随机数、第二设备状态，所述第二设备状态包括主控状态和备用主控状态，所述第二设备状态为主控状态或备用主控状态分别表征所述第二控制设备是主控设备或备用主控设备；所述判断模块，用于判断是否接收到第二冗余状态信息，并在判断结果为是时，继续判断第二控制设备是否为主控设备，以及判断所述第一控制设备预先生成的第一随机数是否大于所述第二随机数；其中，所述第一随机数及所述第二随机数在每个设定的更换时刻重新生成；所述第一设置模块，用于在判断结果为未接收到第二冗余状态信息时，确定出所述第二控制设备未完成启动或存在故障，则若所述第一控制设备的第一设备状态为主控状态，则不操作；若所述第一设备状态为备用主控状态或空，则将所述第一设备状态设置为主控状态，并发出第一触发指令以触发所述第一控制设备对所述网络系统进行控制；所述第二设置模块，用于在判断结果为所述第二控制设备为主控设备且所述第一随机数大于所述第二随机数时，将所述第一设备状态设置为主控状态，并发出触发指令以触发所述第一控制设备对所述网络系统进行控制；所述第三设置模块，用于在判断结果为所述第二控制设备为主控设备且所述第一随机数不大于所述第二随机数时，若所述第一设备状态为主控状态，则设置所述第一设备状态为备用主控状态，并发出停止指令以使所述第一控制设备停止对网络系统进行控制；若所述第一设备状态为空，则设置所述第一设备状态为备用主控状态；若所述第一设备状态为备用主控状态，则不操作；所述第四设置模块，用于在所述第二控制设备为备用主控设备且所述第一随机数大于所述第二随机数时，不操作；所述发送控制模块，用于发出信息发送指令以将所述第一随机数以及所述第一设备状态作为所述第一控制设备的第一设备冗余信息发送出去；所述第一控制设备、所述第二控制设备中分别整合有一个所述冗余控制装置，基于分别整合的冗余控制装置，所述第一控制设备、所述第二控制设备进行冗余状态信息的周期性通信，并基于周期性通信所得的冗余状态信息实现自动协商和相互监视，进而实现主控设备、备用主控设备的切换以及第一控制设备、第二控制设备中故障设备的检测。