專利名稱：控制器、多重冗余控制系統(tǒng)及其同步控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及多重冗余控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及多重冗余系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
多重冗余控制系統(tǒng)屬于工業(yè)過(guò)程控制安全領(lǐng)域，工業(yè)過(guò)程控制安全領(lǐng)域?qū)Χ嘀厝哂嗫刂葡到y(tǒng)的可靠性、安全性要求很高。比如，三重冗余控制系統(tǒng)，是通過(guò)三取二的方式表決，在單個(gè)控制器出現(xiàn)故障的情況下，仍能輸出正確的結(jié)果，保證系統(tǒng)在故障狀態(tài)下的準(zhǔn)確性與安全性。其中，多重冗余控制系統(tǒng)中的同步技術(shù)作為核心部分，其可靠性、安全性是非常重要的，用來(lái)消除系統(tǒng)中多個(gè)控制器之間因時(shí)鐘、輸入延遲等因素造成的異步，使得系統(tǒng)中的多個(gè)控制器在程序執(zhí)行狀態(tài)、周期定時(shí)及系統(tǒng)時(shí)間上達(dá)到相對(duì)一致的狀態(tài)，這樣，系統(tǒng)中多個(gè)控制器才能幾乎同時(shí)輸出表決，幾乎同時(shí)進(jìn)行輸入采集，準(zhǔn)確、穩(wěn)定的完成多重冗余過(guò)程。目前，現(xiàn)有技術(shù)中提高多重冗余控制提供的同步度的方法主要包括兩類，其一，硬件同步方法，通過(guò)硬件表決電路統(tǒng)一多個(gè)控制器的周期時(shí)鐘，達(dá)到多個(gè)控制器同步的目的，此種方式需要用硬件電路完成周期時(shí)鐘的統(tǒng)一，增加硬件的故障失效模型復(fù)雜度，而且，用于表決的周期時(shí)鐘需要中斷產(chǎn)生，產(chǎn)生的頻率對(duì)系統(tǒng)的CPU的頻率要求較高，增加了電路的復(fù)雜度。其二，通過(guò)數(shù)據(jù)通信的方式進(jìn)行多個(gè)控制器之間的同步，具體為，新上電控制器初始化后首先判斷出當(dāng)前在線的控制器，然后，選擇設(shè)備地址較小者與之交互同步信息，此種方式同時(shí)需要新上電控制器發(fā)送請(qǐng)求幀時(shí)間、在線控制器接收時(shí)間、在線控制器回復(fù)時(shí)間、新上電控制器接收回復(fù)信息的時(shí)間，并對(duì)這四個(gè)時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，才能完成多個(gè)控制器之間的偏差調(diào)整，只對(duì)新上電的控制器進(jìn)行同步設(shè)計(jì)，而且，系統(tǒng)的參照點(diǎn)設(shè)計(jì)存在缺陷，當(dāng)參考控制器被更換時(shí)，整個(gè)冗余控制系統(tǒng)中的所有控制器的時(shí)鐘可能會(huì)跳變，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)中的控制器的時(shí)間可能存在不一致。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種多重冗余控制系統(tǒng)及同步控制方法，以實(shí)現(xiàn)提高多重冗余控制系統(tǒng)的可靠性、同步精度，且無(wú)需增加硬件電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，技術(shù)方案如下:本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N多重冗余控制系統(tǒng)同步控制方法，應(yīng)用于請(qǐng)求端的第一控制器，所述多重冗余控制系統(tǒng)至少包括第一控制器和第二控制器，其中，所述第一控制器用于請(qǐng)求同步信息，且所述第一控制器和所述第二控制器之間通過(guò)固定數(shù)據(jù)通信通道互相通信，所述固定數(shù)據(jù)通信通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)所需的傳輸時(shí)間固定不變，所述方法包括:發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，以便獲得所述第二控制器的同步信息；接收并解析所述第二控制器針對(duì)所述周期同步信息請(qǐng)求回復(fù)的同步信息，獲得所述同步信息所包含的所述第二控制器在接收所述周期同步信息請(qǐng)求時(shí)的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，并記錄此時(shí)所述第一控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息；依據(jù)所述第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息和所述固定數(shù)據(jù)通信通道的傳輸時(shí)間，計(jì)算得到所述第一控制器與所述第二控制器的時(shí)鐘偏差；依據(jù)所述第一控制器與所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器之間的所有時(shí)鐘偏差，確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器；當(dāng)所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻比時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻快時(shí)，調(diào)整所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與所述時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻一致。優(yōu)選的，上述方法還包括:在所述第一控制器發(fā)送周期同步請(qǐng)求之前，還包括:所述第一控制器確定所述多重冗余控制系統(tǒng)內(nèi)存在的其他控制器的個(gè)數(shù)。優(yōu)選的，在所述第一控制器發(fā)送周期同步請(qǐng)求之后，還包括:在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)未接收到指定數(shù)量的同步信息，其中，所述指定數(shù)量為所述第一控制器確定出的所述多重冗余控制系統(tǒng)內(nèi)存在其他控制器的個(gè)數(shù)，返回執(zhí)行所述第一控制器發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，以便獲得所述第二控制器的同步周期信息。優(yōu)選的，所述第一控制器發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求具體為:所述第一控制器通過(guò)廣播方式發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求。本申請(qǐng)還提供一種多重冗余控制系統(tǒng)同步控制方法，應(yīng)用于被請(qǐng)求端的第二控制器，所述第二控制器用于接收周期同步信息請(qǐng)求，且所述第一控制器和所述第二控制器之間通過(guò)固定數(shù)據(jù)通信通道進(jìn)行互相通信，所述固定數(shù)據(jù)通信通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)所需的時(shí)間固定，所述方法包括:接收所述第一控制器發(fā)送的周期同步信息請(qǐng)求；進(jìn)行時(shí)鐘診斷，并記錄此時(shí)所述第二控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息以及診斷結(jié)果；當(dāng)所述診斷結(jié)果表明所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息準(zhǔn)確時(shí)，依據(jù)所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息得到同步信息，并發(fā)送給所述第一控制器。本申請(qǐng)還提供一種多重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法，應(yīng)用于多重冗余控制系統(tǒng)，所述多重冗余控制系統(tǒng)包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器和所述第二控制器之間通過(guò)固定數(shù)據(jù)通信通道互相通信，所述固定數(shù)據(jù)通信通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)所需的傳輸?shù)臅r(shí)間固定不變；所述方法包括:所述第一控制器發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，以便獲得所述第二控制器的同步信息；所述第二控制器接收所述周期同步信息請(qǐng)求，進(jìn)行時(shí)鐘診斷，并將所述第二控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息寫入同步信息，回復(fù)給所述第一控制器；所述第一控制器接收到所述同步信息后，解析所述同步信息，獲得第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，同時(shí)，記錄所述第一控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息；所述第一控制器依據(jù)所述第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息和所述同步信息的傳輸時(shí)間，計(jì)算得到所述第一控制器和所述第二控制器的時(shí)鐘偏差，依據(jù)所述時(shí)鐘偏差確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器；當(dāng)所述第一控制器判斷出自身的時(shí)鐘時(shí)刻比所述時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻快時(shí)，調(diào)整所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻一致。本申請(qǐng)還提供一種控制器，應(yīng)用于多重冗余控制系統(tǒng)，包括:一個(gè)發(fā)送通道、至少一個(gè)接收通道，以及微處理器，其中，所述發(fā)送通道和所述接收通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)時(shí)，所需的傳輸時(shí)間固定不變:所述微處理器通過(guò)所述發(fā)送通道發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，并通過(guò)所述接收通道接收所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器針對(duì)所述周期同步信息請(qǐng)求回復(fù)的同步信息；所述微處理器用于，在接收到所述同步信息后，解析所述同步信息，獲得所述同步信息中所包含的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，并記錄此時(shí)該控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息；依據(jù)所述第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、第二時(shí)鐘時(shí)刻信息及傳輸時(shí)間，計(jì)算得到所述控制器與所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器之間的時(shí)鐘偏差，并依據(jù)所述時(shí)鐘偏差確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器；當(dāng)所述微處理器判斷出該控制器的時(shí)鐘時(shí)刻比時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻快時(shí)，調(diào)整該控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與所述時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻一致；所述微處理器還用于在接收到所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器發(fā)送的周期同步信息請(qǐng)求后，進(jìn)行時(shí)鐘診斷，并記錄此時(shí)控制器的時(shí)鐘時(shí)刻信息，并當(dāng)診斷結(jié)果表明所述控制器的時(shí)鐘時(shí)刻信息準(zhǔn)確時(shí)，依據(jù)所述時(shí)刻信息得到相應(yīng)的同步信息。本申請(qǐng)還提供一種多重冗余控制系統(tǒng)，至少包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器和所述第二控制器均包括一個(gè)發(fā)送通道和至少一個(gè)接收通道，且所述發(fā)送通道和所述接收通道為固定數(shù)據(jù)通信通道互相通信，所述固定數(shù)據(jù)通信通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)所需的傳輸?shù)臅r(shí)間固定不變；所述第一控制器通過(guò)所述發(fā)送通道向所述第二控制器發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求；所述第二控制器通過(guò)所述接收通道接收所述周期同步信息請(qǐng)求，進(jìn)行時(shí)鐘診斷，并記錄所述第二控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息及診斷結(jié)果；并當(dāng)所述診斷結(jié)果表明所述第二控制器的時(shí)鐘準(zhǔn)確時(shí)，將所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息寫入同步信息，回復(fù)給所述第一控制器；所述第一控制器接收到所述同步信息后，解析所述同步信息，獲得第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，同時(shí)，記錄所述第一控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息；依據(jù)所述第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息和所述傳輸時(shí)間，計(jì)算得到所述第一控制器和所述第二控制器的時(shí)鐘偏差，依據(jù)所述時(shí)鐘偏差確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器；當(dāng)所述第一控制器判斷出自身的時(shí)鐘時(shí)刻比所述時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻快時(shí)，調(diào)整所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻一致。優(yōu)選的，所述第一控制器通過(guò)廣播方式發(fā)送所述周期同步信息請(qǐng)求。由以上本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案可見，所述多重冗余控制系統(tǒng)至少包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器和所述第二控制器通過(guò)固定數(shù)據(jù)傳輸通道連接，所述固定數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)時(shí)所需的傳輸時(shí)間固定不變，因此，在第一控制器接收到同步信息后，記錄自身時(shí)鐘的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息，并解析所述同步信息后獲得第二控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，這樣，由第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、第二時(shí)鐘時(shí)刻信息和固定數(shù)據(jù)傳輸通道的傳輸時(shí)間，即可計(jì)算得到第一控制器與第二控制器的時(shí)鐘偏差，然后，依據(jù)向時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器調(diào)整的策略，調(diào)整控制器的時(shí)鐘，以使多重冗余控制系統(tǒng)中的控制器的時(shí)鐘都與時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘保持一致。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的同步控制方法在不改變?cè)到y(tǒng)硬件電路的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各個(gè)控制器的時(shí)鐘統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高；而且，同步控制方法所基于的時(shí)鐘調(diào)整策略不隨控制器的更換而改變，始終以系統(tǒng)中時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器作為調(diào)整基準(zhǔn)，從而不影響各個(gè)控制器的周期任務(wù)內(nèi)部程序有效運(yùn)行。


為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例的一種多重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法流程示意圖；圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例的另一種多重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法流程示意圖；圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例的又一種多重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法的流程示意圖；圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例的一種三重冗余控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例的一種三重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法流程示意圖；圖6為本申請(qǐng)實(shí)施例的一種控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種多重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法，應(yīng)用于請(qǐng)求端控制器，所述多重冗余控制系統(tǒng)至少包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器用于請(qǐng)求同步信息，且所述第一控制器和所述第二控制器之間通過(guò)固定數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行通信，利用所述固定數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)所需的傳輸時(shí)間固定不變。如圖1所示，應(yīng)用于請(qǐng)求端控制器的同步控制方法包括以下步驟:IOI，發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求。具體實(shí)施時(shí)，第一控制器發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，以獲知多重冗余控制系統(tǒng)中其他的控制器的周期任務(wù)的時(shí)間。102，接收并解析所述第二控制器針對(duì)所述周期同步信息請(qǐng)求回復(fù)的同步信息，獲得所述同步信息所包含的所述第二控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，并記錄此時(shí)所述第一控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息。具體實(shí)施時(shí)，當(dāng)多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器(本實(shí)施例中為第二控制器)接收到所述周期同步信息請(qǐng)求后，向所述第一控制器回復(fù)同步信息，所述同步信息包含所述第二控制器在接收到所述周期同步信息請(qǐng)求時(shí)的時(shí)鐘時(shí)刻信息，記為第二時(shí)鐘時(shí)刻信息。當(dāng)?shù)谝豢刂破鹘邮盏絹?lái)自所述第二控制器的同步信息后，解析所述同步信息，獲得第二控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，以及第二控制器的同步信息數(shù)據(jù)，該同步信息數(shù)據(jù)至少包括第二控制器的周期任務(wù)內(nèi)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器的數(shù)值，與此同時(shí)，記錄自身時(shí)鐘的時(shí)刻信息，記為第一時(shí)鐘時(shí)刻信息。103，依據(jù)所述第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息和所述固定數(shù)據(jù)通信通道的傳輸時(shí)間，計(jì)算得到所述第一控制器與所述第二控制器的時(shí)鐘偏差。具體實(shí)施時(shí)，需要使同步信息的數(shù)據(jù)幀的大小固定，此時(shí)，再利用所述固定數(shù)據(jù)通信通道傳輸同步信息時(shí)，需要的傳輸時(shí)間也固定不變，記為入。第一控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻記為Tl、第二控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻記為T2，此時(shí)，兩個(gè)控制器的時(shí)鐘偏差為Tl- A -T2。當(dāng)所述多重冗余控制系統(tǒng)中包含兩個(gè)以上的控制器時(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟102和103，直到確定出第一控制器與所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器之間的時(shí)鐘偏差。104，依據(jù)所述第一控制器與多重冗余控制器中其他控制器之間的時(shí)鐘偏差，確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器。若根據(jù)步驟103所述的時(shí)鐘偏差公式計(jì)算得到的差值大于0，則表明第二控制器的時(shí)鐘比第一控制器的時(shí)鐘慢；若得到的差值小于0，則表明第一控制器的時(shí)鐘比第二控制器的時(shí)鐘慢。105，當(dāng)所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻比時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻快時(shí)，調(diào)整所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與所述時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻一致。具體實(shí)施時(shí)，若依據(jù)所述時(shí)鐘偏差判斷出第二控制器的時(shí)鐘時(shí)刻最慢，則需要將第一控制器的時(shí)鐘調(diào)整至于第二控制器的時(shí)鐘一致，具體是調(diào)節(jié)第一控制器的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器的初值，使其與時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器內(nèi)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值一致，該時(shí)鐘計(jì)數(shù)器用于產(chǎn)生控制器的時(shí)間及周期任務(wù)內(nèi)的計(jì)數(shù)器值。本實(shí)施例提供的多重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法，其中所述多重冗余控制系統(tǒng)中的第一控制器和第二控制器之間傳輸同步信息所需的傳輸時(shí)間固定不變，因此，依據(jù)請(qǐng)求端的控制器在接收到同步信息時(shí)的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、被請(qǐng)求端的控制器在接收到周期同步信息時(shí)的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息和固定數(shù)據(jù)傳輸通道的傳輸時(shí)間，即可計(jì)算得到第一控制器與第二控制器的時(shí)鐘偏差，然后，依據(jù)向時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器調(diào)整的策略，調(diào)整控制器的時(shí)鐘，以使多重冗余控制系統(tǒng)中的控制器的時(shí)鐘都與時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘保持一致，綜上可知，此種同步控制方法在不改變?cè)到y(tǒng)硬件電路的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各個(gè)控制器的時(shí)鐘統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高；而且，同步控制方法所基于的時(shí)鐘調(diào)整策略不隨控制器的更換而改變，始終以系統(tǒng)中時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器作為調(diào)整基準(zhǔn)，從而不影響各個(gè)控制器的周期任務(wù)內(nèi)部程序有效運(yùn)行。本申請(qǐng)實(shí)施例還提供另一種多重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法，應(yīng)用于被請(qǐng)求端的控制器，所述多重冗余控制系統(tǒng)至少包括第一控制器和第二控制器，其中，所述第二控制器為被請(qǐng)求端控制器，所述第一控制器為請(qǐng)求端控制器，且第一控制器和第二控制器之間通過(guò)固定數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行通信，利用所述固定數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)時(shí)所需的傳輸時(shí)間固定不變。如圖2所示，示出了本申請(qǐng)實(shí)施例另一種多重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法，與圖1所示的實(shí)施例不同的是，增加超時(shí)重發(fā)機(jī)制。所述方法應(yīng)用于請(qǐng)求端控制器，多重冗余控制系統(tǒng)至少包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器用于請(qǐng)求同步信息，且所述第一控制器和所述第二控制器之間通過(guò)固定數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行通信，利用所述固定數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)所需的傳輸時(shí)間固定不變。
所述方法包括以下步驟:201，第一控制器確定所述多重冗余控制系統(tǒng)中存在的其他控制器的個(gè)數(shù)。具體實(shí)施時(shí)，新上電的第一控制器通過(guò)問(wèn)答方式確定多重冗余控制系統(tǒng)中其他控制器的存在個(gè)數(shù)。202，發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求。203，判斷預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)是否接收到指定數(shù)量的同步信息，若是，則執(zhí)行步驟204 ；否則，返回執(zhí)行步驟202。所述指定數(shù)量為所述第一控制器確定出的所述多重冗余控制系統(tǒng)中存在的其他控制器的個(gè)數(shù)。當(dāng)?shù)谝豢刂破髟陬A(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)未接收到來(lái)自第二控制器的同步信息，則重新發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，此種重發(fā)機(jī)制只執(zhí)行一次。204，解析所述第二控制器針對(duì)所述周期同步信息請(qǐng)求回復(fù)的同步信息，獲得第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，并記錄此時(shí)所述第一控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息。所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息是第二控制器發(fā)送的同步信息內(nèi)所包含的時(shí)鐘時(shí)刻信息。205，依據(jù)所述第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息和所述固定數(shù)據(jù)通信通道的傳輸時(shí)間，計(jì)算得到所述第一控制器與所述第二控制器的時(shí)鐘偏差。206，依據(jù)所述第一控制器與多重冗余控制系統(tǒng)中其他控制器之間的時(shí)鐘偏差，確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器。207，當(dāng)判斷出所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻比時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻快時(shí)，調(diào)整所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與所述時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻一致。本實(shí)施例提供的多重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法，在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)未收到同步信息時(shí)，重新發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，從而提高了同步信息的可靠性，最終保證多重冗余系統(tǒng)中所有控制器同步的穩(wěn)定性。本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了另一種多重冗余控制系統(tǒng)同步控制方法，所述方法應(yīng)用于被請(qǐng)求端控制器，所述多重冗余控制系統(tǒng)至少包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器用于請(qǐng)求同步信息，且所述第一控制器和所述第二控制器之間通過(guò)固定數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行通信，利用所述固定數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)所需的傳輸時(shí)間固定不變。具體如圖3所示，應(yīng)用于被請(qǐng)求端的控制器，即第二控制器的同步控制方法包括以下步驟:301，接收所述第一控制器發(fā)送的周期同步信息請(qǐng)求。302，診斷自身時(shí)鐘，并記錄此時(shí)控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息及診斷結(jié)果。當(dāng)所述第二控制器接收到來(lái)自第一控制器的周期同步信息請(qǐng)求時(shí)，診斷自身時(shí)鐘，并記錄此時(shí)第二控制器的時(shí)鐘時(shí)刻信息，記為第二時(shí)鐘時(shí)刻信息。具體的，診斷自身時(shí)鐘過(guò)程是通過(guò)控制器內(nèi)部的微處理器自帶的時(shí)鐘診斷模塊進(jìn)行時(shí)鐘診斷，得到相應(yīng)的診斷結(jié)果。303，當(dāng)所述診斷結(jié)果表明所述第二控制器的時(shí)鐘準(zhǔn)確時(shí)，依據(jù)所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息得到同步信息，并發(fā)送給所述第一控制器。當(dāng)診斷結(jié)果表明第二控制器的時(shí)鐘準(zhǔn)確時(shí)，將所述第二時(shí)鐘時(shí)刻寫入同步信息，所述同步信息還包括第二控制器的同步信息數(shù)據(jù)，該同步信息數(shù)據(jù)至少包括第二控制器的周期任務(wù)內(nèi)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器的數(shù)值，發(fā)送給所述第一控制器。當(dāng)所述診斷結(jié)果表明所述第二控制器的時(shí)鐘不準(zhǔn)確時(shí)，將不會(huì)產(chǎn)生同步信息。本實(shí)施例提供的多重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法，在第二控制器接收到周期同步信息時(shí)，首先診斷自身時(shí)鐘，以保證時(shí)鐘的準(zhǔn)確性，從而保證同步信息的正確性，避免發(fā)生時(shí)鐘錯(cuò)誤的控制器影響其他控制器的時(shí)鐘，進(jìn)一步保證多重冗余控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。下面結(jié)合圖4和圖5以三重冗余控制系統(tǒng)為例對(duì)同步控制方法進(jìn)行說(shuō)明，請(qǐng)參見圖4,示出了本申請(qǐng)實(shí)施例一種三重冗余控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5示出了本申請(qǐng)實(shí)施例一種三重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法流程示意圖。如圖4所示，所述三重冗余控制系統(tǒng)包括控制器A、控制器B和控制器C，其中，每個(gè)控制器均設(shè)置有一個(gè)發(fā)送通道和兩個(gè)接收通道。而且，所述發(fā)送通道和所述接收通道均為固定數(shù)據(jù)傳輸通道，即利用所述通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)時(shí)，所需的傳輸時(shí)間入也固定?？刂破鰽的發(fā)送通道Al連接控制器B的一個(gè)接收通道B2，同時(shí)，所述發(fā)送通道Al連接控制器C的一個(gè)接收通道C2 ;控制器B的發(fā)送通道BI連接控制器A的一個(gè)接收通道A2，同時(shí)，發(fā)送通道BI連接控制器C的另一個(gè)接收通道C3 ;控制器C的發(fā)送通道Cl連接控制器A的另一個(gè)接收通道A3，同時(shí)，該發(fā)送通道Cl連接控制器B的另一個(gè)接收通道B3。如圖5所示，假設(shè)控制器A為新上電的控制器，所述三重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法包括以下步驟:501，控制器A上電完成初始化，確定當(dāng)前系統(tǒng)中存在的其他控制器的個(gè)數(shù)。具體實(shí)施時(shí)，通過(guò)問(wèn)答方式確定當(dāng)前系統(tǒng)中存在的其他控制器的個(gè)數(shù)，本實(shí)施例中確定出存在兩個(gè)其他的控制器。502，控制器A發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求。503，接收到所述周期同步信息請(qǐng)求的控制器B，進(jìn)行時(shí)鐘診斷，并當(dāng)診斷結(jié)果表明控制器B的時(shí)鐘準(zhǔn)確時(shí)，將控制器B的時(shí)鐘時(shí)刻信息(第二時(shí)鐘時(shí)刻信息T2)寫入同步信息，發(fā)送至控制器A ;其中所述同步信息包括控制器B的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器的數(shù)值。504，控制器A接收控制器B的同步信息，解析所述同步信息，獲得控制器B的第二時(shí)鐘時(shí)刻T2，同時(shí)，記錄此時(shí)控制器A的第一時(shí)鐘時(shí)刻Tl。505，控制器A依據(jù)第一時(shí)鐘時(shí)刻Tl、第二時(shí)鐘時(shí)刻T2和同步信息的傳輸時(shí)間入，計(jì)算得到控制器A和控制器B的第一時(shí)鐘偏差。具體的兩個(gè)控制器的第一時(shí)鐘偏差為Tl- A -T2。506，接收到所述周期同步請(qǐng)求的控制器C，進(jìn)行時(shí)鐘診斷，并當(dāng)診斷結(jié)果表明控制器C的時(shí)鐘準(zhǔn)確時(shí)，將控制器的時(shí)鐘時(shí)刻(第三時(shí)鐘時(shí)刻信息T3)寫入同步信息，發(fā)送至控制器A ;其中所述同步信息包括控制器C的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器的數(shù)值。507，控制器A接收控制器C的同步信息，解析所述同步信息，獲得控制器C的第三時(shí)鐘時(shí)刻T3，同時(shí)，記錄此時(shí)控制器A的第四時(shí)鐘時(shí)刻T4。508，控制器A依據(jù)第四時(shí)鐘時(shí)刻T4、第三時(shí)鐘時(shí)刻T3和傳輸時(shí)間入，計(jì)算得到控制器A和控制器C的第二時(shí)鐘偏差。具體的兩個(gè)控制器的第二時(shí)鐘偏差為T4- A -T3。509，依據(jù)第一時(shí)鐘偏差和第二時(shí)鐘偏差，確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器。
具體實(shí)施時(shí)，依據(jù)時(shí)鐘偏差與O的大小關(guān)系確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器，具體的若第一時(shí)鐘偏差Tl- λ -Τ2大于0，則表明控制器B的時(shí)鐘比控制器A的時(shí)鐘慢；反之，則表明控制器A的時(shí)鐘比控制器B的時(shí)鐘慢。同理，判斷控制器A和控制器C兩者之間的時(shí)鐘快慢關(guān)系。進(jìn)一步，比較第一時(shí)鐘偏差Τ1-λ -Τ2與第二時(shí)鐘偏差Τ4_λ -Τ3，確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器。若第一時(shí)鐘偏差和第二時(shí)鐘偏差均大于0，且第一時(shí)鐘偏差大于第二時(shí)鐘偏差，則表明控制器B的時(shí)鐘時(shí)刻最慢。510，依據(jù)向時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器調(diào)整的策略，調(diào)整控制器A的時(shí)鐘，以使其與時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器一致。具體實(shí)施時(shí)，仍假設(shè)控制器B的時(shí)鐘時(shí)刻最慢，則調(diào)整控制器A的時(shí)鐘時(shí)刻，以使控制器A的時(shí)鐘時(shí)刻與控制器B的時(shí)鐘時(shí)刻一致。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，上述的步驟502中發(fā)送周期同步請(qǐng)求的是控制器Α，相應(yīng)的，控制器得到多重冗余控制系統(tǒng)中其他控制器的同步信息，并根據(jù)所述同步信息獲知時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器，因此，在步驟510中僅控制器A進(jìn)行時(shí)鐘調(diào)整；多重冗余控制系統(tǒng)的其他控制器的時(shí)鐘調(diào)節(jié)需要重新執(zhí)行上述的流程。需要說(shuō)明的是，上述的步驟503和步驟506可以同時(shí)進(jìn)行，步驟504和步驟507可以同時(shí)進(jìn)行，步驟505與步驟508可以同時(shí)進(jìn)行。本實(shí)施例提供的三重冗余控制系統(tǒng)中的各個(gè)控制器之間采用固定數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行通信，依據(jù)接收到同步信息的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與同步信息所攜帶的時(shí)鐘時(shí)刻之間的時(shí)鐘偏差，確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器，并依據(jù)向時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器調(diào)整的策略，調(diào)整控制器的時(shí)鐘，從而使多重冗余控制系統(tǒng)中的控制器的時(shí)鐘都與時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘保持一致，此種同步控制方式在不改變?cè)到y(tǒng)硬件電路的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各個(gè)控制器的時(shí)鐘統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高；而且，同步控制方法所基于的時(shí)鐘調(diào)整策略不隨控制器的更換而改變，始終以系統(tǒng)中時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器作為調(diào)整基準(zhǔn)，從而不影響各個(gè)控制器的周期任務(wù)內(nèi)部程序有效運(yùn)行。優(yōu)選的，在圖5所示的實(shí)施例的基礎(chǔ)上，增設(shè)超時(shí)重發(fā)機(jī)制，具體的，在步驟502之后，即在控制器A發(fā)送周期同步請(qǐng)求后的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)未接收到指定數(shù)量(步驟501中確定出的當(dāng)前系統(tǒng)中存在的其他控制器的個(gè)數(shù))的同步信息時(shí)，則返回執(zhí)行步驟502。此種超時(shí)重發(fā)過(guò)程只執(zhí)行一次，若仍為接收到指定數(shù)量的同步信息，則認(rèn)為控制器丟失，具體的，可能是一個(gè)同步信息都未接收到，此時(shí)，認(rèn)為其他的兩個(gè)控制器均丟失；也可能是只接收到一個(gè)控制器的同步信息，此時(shí)認(rèn)為丟失一個(gè)控制器。本申請(qǐng)還提供一種控制器，如圖6所示，所述控制器包括一個(gè)發(fā)送通道601、至少一個(gè)接收通道602，微處理器603，其中所述接收通道和所述接收通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)時(shí)，所需的傳輸時(shí)間固定不變。發(fā)送通道同時(shí)連接多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器的接收通道，用于發(fā)送數(shù)據(jù)；接收通道分別連接所述系統(tǒng)中其他控制器的發(fā)送通道，用于接收數(shù)據(jù)。微處理器603通過(guò)所述發(fā)送通道601發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，并通過(guò)所述接收通道602接收所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器針對(duì)所述周期同步信息請(qǐng)求回復(fù)的同步信息；
微控制器603用于，在接收到所述同步信息后，解析所述同步信息，獲得所述同步信息中所包含的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，并記錄此時(shí)該控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息；依據(jù)所述第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、第二時(shí)鐘時(shí)刻信息及傳輸時(shí)間，計(jì)算得到該控制器與所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器之間的時(shí)鐘偏差，依據(jù)所述時(shí)鐘偏差確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器；當(dāng)所述微處理器判斷出該控制器的時(shí)鐘時(shí)刻比時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻快時(shí)，調(diào)整該控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與所述時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻一致；同時(shí)，微控制器603還用于，在接收到所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器發(fā)送的周期同步信息請(qǐng)求后，進(jìn)行時(shí)鐘診斷，并記錄此時(shí)控制器的時(shí)鐘時(shí)刻信息，及診斷結(jié)果，并當(dāng)所述診斷結(jié)果表明所述控制器的時(shí)鐘準(zhǔn)確時(shí)，依據(jù)所述控制器的時(shí)鐘時(shí)刻信息得到相應(yīng)的同步信息。本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例中的相關(guān)之處參見可相互參見即可。需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。以上所述僅是本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種多重冗余控制系統(tǒng)同步控制方法，應(yīng)用于請(qǐng)求端的第一控制器，其特征在于，所述多重冗余控制系統(tǒng)至少包括第一控制器和第二控制器，其中，所述第一控制器用于請(qǐng)求同步信息，且所述第一控制器和所述第二控制器之間通過(guò)固定數(shù)據(jù)通信通道互相通信，所述固定數(shù)據(jù)通信通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)所需的傳輸時(shí)間固定不變，所述方法包括: 發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，以便獲得所述第二控制器的同步信息； 接收并解析所述第二控制器針對(duì)所述周期同步信息請(qǐng)求回復(fù)的同步信息，獲得所述同步信息所包含的所述第二控制器在接收所述周期同步信息請(qǐng)求時(shí)的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，并記錄此時(shí)所述第一控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息； 依據(jù)所述第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息和所述固定數(shù)據(jù)通信通道的傳輸時(shí)間，計(jì)算得到所述第一控制器與所述第二控制器的時(shí)鐘偏差； 依據(jù)所述第一控制器與所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器之間的所有時(shí)鐘偏差，確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器； 當(dāng)所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻比時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻快時(shí)，調(diào)整所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與所述時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括:在所述第一控制器發(fā)送周期同步請(qǐng)求之前，還包括:所述第一控制器確定所述多重冗余控制系統(tǒng)內(nèi)存在的其他控制器的個(gè)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第一控制器發(fā)送周期同步請(qǐng)求之后，還包括:在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)未接收到指定數(shù)量的同步信息，其中，所述指定數(shù)量為所述第一控制器確定出的所述多重冗余控制系統(tǒng)內(nèi)存在其他控制器的個(gè)數(shù)，返回執(zhí)行所述第一控制器發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，以便獲得所述第二控制器的同步周期信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一控制器發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求具體為: 所述第一控制器通過(guò)廣播方式發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求。
5.一種多重冗余控制系統(tǒng)同步控制方法，應(yīng)用于被請(qǐng)求端的第二控制器，其特征在于，所述第二控制器用于接收周期同步信息請(qǐng)求，且所述第一控制器和所述第二控制器之間通過(guò)固定數(shù)據(jù)通信通道進(jìn)行互相通信，所述固定數(shù)據(jù)通信通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)所需的時(shí)間固定，所述方法包括: 接收所述第一控制器發(fā)送的周期同步信息請(qǐng)求； 進(jìn)行時(shí)鐘診斷，并記錄此時(shí)所述第二控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息以及診斷結(jié)果； 當(dāng)所述診斷結(jié)果表明所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息準(zhǔn)確時(shí)，依據(jù)所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息得到同步信息，并發(fā)送給所述第一控制器。
6.一種多重冗余控制系統(tǒng)的同步控制方法，應(yīng)用于多重冗余控制系統(tǒng)，所述多重冗余控制系統(tǒng)包括第一控制器和第二控制器，其特征在于，所述第一控制器和所述第二控制器之間通過(guò)固定數(shù)據(jù)通信通道互相通信，所述固定數(shù)據(jù)通信通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)所需的傳輸?shù)臅r(shí)間固定不變；所述方法包括: 所述第一控制器發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，以便獲得所述第二控制器的同步信息； 所述第二控制器接收所述周期同步信息請(qǐng)求，進(jìn)行時(shí)鐘診斷，并將所述第二控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息寫入同步信息，回復(fù)給所述第一控制器； 所述第一控制器接收到所述同步信息后，解析所述同步信息，獲得第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，同時(shí)，記錄所述第一控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息； 所述第一控制器依據(jù)所述第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息和所述同步信息的傳輸時(shí)間，計(jì)算得到所述第一控制器和所述第二控制器的時(shí)鐘偏差，依據(jù)所述時(shí)鐘偏差確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器； 當(dāng)所述第一控制器判斷出自身的時(shí)鐘時(shí)刻比所述時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻快時(shí)，調(diào)整所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻一致。
7.一種控制器，應(yīng)用于多重冗余控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:一個(gè)發(fā)送通道、至少一個(gè)接收通道，以及微處理器，其中，所述發(fā)送通道和所述接收通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)時(shí)，所需的傳輸時(shí)間固定不變: 所述微處理器通過(guò)所述發(fā)送通道發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求，并通過(guò)所述接收通道接收所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器針對(duì)所述周期同步信息請(qǐng)求回復(fù)的同步信息； 所述微處理器用于，在接收到所述同步信息后，解析所述同步信息，獲得所述同步信息中所包含的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，并記錄此時(shí)該控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息；依據(jù)所述第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、第二時(shí)鐘時(shí)刻信息及傳輸時(shí)間，計(jì)算得到所述控制器與所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器之間的時(shí)鐘偏差，并依據(jù)所述時(shí)鐘偏差確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器；當(dāng)所述微處理器判 斷出該控制器的時(shí)鐘時(shí)刻比時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻快時(shí)，調(diào)整該控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與所述時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻一致； 所述微處理器還用于在接收到所述多重冗余控制系統(tǒng)中的其他控制器發(fā)送的周期同步信息請(qǐng)求后，進(jìn)行時(shí)鐘診斷，并記錄此時(shí)控制器的時(shí)鐘時(shí)刻信息，并當(dāng)診斷結(jié)果表明所述控制器的時(shí)鐘時(shí)刻信息準(zhǔn)確時(shí)，依據(jù)所述時(shí)刻信息得到相應(yīng)的同步信息。
8.—種多重冗余控制系統(tǒng)，其特征在于，至少包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器和所述第二控制器均包括一個(gè)發(fā)送通道和至少一個(gè)接收通道，且所述發(fā)送通道和所述接收通道為固定數(shù)據(jù)通信通道互相通信，所述固定數(shù)據(jù)通信通道傳輸數(shù)據(jù)幀大小固定的數(shù)據(jù)所需的傳輸?shù)臅r(shí)間固定不變； 所述第一控制器通過(guò)所述發(fā)送通道向所述第二控制器發(fā)送周期同步信息請(qǐng)求； 所述第二控制器通過(guò)所述接收通道接收所述周期同步信息請(qǐng)求，進(jìn)行時(shí)鐘診斷，并記錄所述第二控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息及診斷結(jié)果；并當(dāng)所述診斷結(jié)果表明所述第二控制器的時(shí)鐘準(zhǔn)確時(shí)，將所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息寫入同步信息，回復(fù)給所述第一控制器； 所述第一控制器接收到所述同步信息后，解析所述同步信息，獲得第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，同時(shí)，記錄所述第一控制器的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息；依據(jù)所述第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、所述第二時(shí)鐘時(shí)刻信息和所述傳輸時(shí)間，計(jì)算得到所述第一控制器和所述第二控制器的時(shí)鐘偏差，依據(jù)所述時(shí)鐘偏差確定出時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器； 當(dāng)所述第一控制器判斷出自身的時(shí)鐘時(shí)刻比所述時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻快時(shí)，調(diào)整所述第一控制器的時(shí)鐘時(shí)刻與時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘時(shí)刻一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制器通過(guò)廣播方式發(fā)送所述周期同步信息請(qǐng)求。
全文摘要
本申請(qǐng)公開了一種控制器、多重冗余控制系統(tǒng)及其同步控制方法，其中，所述系統(tǒng)至少包括通過(guò)固定數(shù)據(jù)傳輸通道連接的第一控制器和第二控制器，在第一控制器接收到同步信息后，記錄自身時(shí)鐘的第一時(shí)鐘時(shí)刻信息，并解析所述同步信息后獲得第二控制器的第二時(shí)鐘時(shí)刻信息，這樣，由第一時(shí)鐘時(shí)刻信息、第二時(shí)鐘時(shí)刻信息和固定數(shù)據(jù)傳輸通道的傳輸時(shí)間，即可計(jì)算得到第一控制器與第二控制器的時(shí)鐘偏差，然后，依據(jù)向時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器調(diào)整的策略，調(diào)整控制器的時(shí)鐘，以使多重冗余控制系統(tǒng)中的控制器的時(shí)鐘都與時(shí)鐘時(shí)刻最慢的控制器的時(shí)鐘保持一致，且同步控制方法在不改變?cè)到y(tǒng)硬件電路的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各個(gè)控制器的時(shí)鐘統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。
文檔編號(hào)G06F9/52GK103197978SQ20131011541
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者金建祥, 劉志勇, 董乾欽, 江竹軒, 裘坤 申請(qǐng)人:浙江中控技術(shù)股份有限公司