一种冗余模块切换方法和装置与流程

技术特征：
1.一种冗余模块切换方法，用于互为对端的第一模块和第二模块，其中第一模块具有第一切换信号输出端和第一切换信号输入端，所述第二模块具有第二切换信号输出端和第二切换信号输入端，所述第一切换信号输出端与第二切换信号输入端连接，所述第二切换信号输出端与第一切换信号输入端连接，其特征在于，包括如下步骤：s1，处于备用状态的第二模块在第二切换信号输入端故障或第一切换信号输出端故障或第一切换信号输出端与第二切换信号输入端连接故障时，由备用状态切换至工作状态，向第一切换信号输入端发送第二电平信号，并向第一模块发送本模块当前处于工作状态的状态信息并监听第一模块反馈的状态信息；s2，处于工作状态的第一模块在第一切换信号输入端收到第二电平信号后，判断第一切换信号输出端是否在预定时间段内输出过第一电平信号，若输出过第一电平信号则将本模块由工作状态切换为备用状态，否则不对工作状态进行切换，并向第二模块发送本模块当前所处状态的状态信息；s3，第二模块如果接收到第一模块发送的仍处于工作状态的状态信息，则将本模块由工作状态再次切换回备用状态，如果接收到第一模块发送的处于备用状态的状态信息则保持当前工作状态不作切换。2.根据权利要求1所述的冗余模块切换方法，其特征在于，第一电平信号为高电平，第二电平信号为低电平，所述冗余模块切换方法还包括如下步骤：当处于工作状态的第一模块的故障等级高于第二模块故障等级时，通过第一切换信号输出端向第二切换信号输入端输出高电平；处于备用状态的第二模块检测到第二切换信号输入端的电平上升沿后，将备用状态切换至工作状态，向第一模块发送当前所处状态的状态信息、以及向第一切换信号输入端输出低电平；第一模块在检测到第一切换信号输入端的电平下降沿后，获取第一切换信号输出端在预定时间段内的电平输出记录，若第一切换信号输出端在预定时间段内输出过高电平，则将本模块由工作状态切换为备用状态，并向第二模块发送当前所处状态的状态信息；第二模块将收到的第一模块所处状态的状态信息与本模块当前状态进行匹配验证，若两模块工作状态不同则保持第二模块当前工作状态。3.根据权利要求1所述的冗余模块切换方法，其特征在于，第一电平信号为高电平，第二电平信号为低电平，所述冗余模块切换方法还包括如下步骤：当处于工作状态的第一模块的故障等级高于第二模块故障等级时，通过第一切换信号输出端向第二切换信号输入端输出高电平；处于备用状态的第二模块检测到第二切换信号输入端的电平上升沿后，将备用状态切换至工作状态，向第一模块发送当前所处状态的状态信息、以及向第一切换信号输入端输出低电平；当第一模块接收到第二模块处于工作状态的状态信息但未检测到第一切换信号输入端的电平下降沿时，判断第一切换信号输出端是否在预定时间段内输出过高电平，若输出过高电平则将第一模块由工作状态切换为备用状态，并向第二模块发送当前所处状态的状态信息；第二模块将收到的第一模块前所处状态的状态信息与本模块当前状态进行匹配验证，
若两模块工作状态不同则保持第二模块当前工作状态。4.根据权利要求2或3所述的冗余模块切换方法，其特征在于，所述第一模块的第一切换信号输入端连接有第一电平调整电路，所述第二模块的第二切换信号输入端连接有第二电平调整电路，所述步骤s1具体包括：s11，当处于备用状态的第二模块检测到第一切换信号输出端与第二切换信号输入端连接故障或者第一切换信号输出端未与第二切换信号输入端连接时，第二电平调整电路向第二切换信号输入端输入高电平；s12，在检测到第二切换信号输入端的电平上升沿后，第二模块将备用状态切换至工作状态，向第一切换信号输入端发送低电平，并向第一模块发送本模块当前处于工作状态的状态信息并监听第一模块反馈的状态信息。5.根据权利要求4所述的冗余模块切换方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括：s31，第二模块如果接收到第一模块发送的仍处于工作状态的状态信息，则将本模块由工作状态再次切换回备用状态，并向第一模块发送本模块当前处于备用状态的状态信息；s32，第一模块根据收到的第二模块处于备用状态的状态信息，对第一切换信号输出端进行自检，若第一切换信号输出端的输出电平为高电平，则将第一切换信号输出端的高电平调整为低电平，并向第二模块发送故障排除信息；若第一切换信号输出端的电平为低电平，则不对第一切换信号输出端电平进行调整，并向第二模块发送第二切换信号输入端故障或第一切换信号输出端与第二切换信号输入端连接故障信息；s33，第二模块如果接收到第一模块发送的处于备用状态的状态信息则保持当前工作状态不作切换。6.根据权利要求5所述的冗余模块切换方法，其特征在于：第一模块的接口包括第一针脚和多个第二针脚，所述第一针脚伸出模块壳体的长度小于第二针脚，所述第一切换信号输出端和第一切换信号输入端分别与对应的第二针脚连接，第一模块的第一在位检测端与第一针脚连接；第二模块的接口包括第三针脚和多个第四针脚，所述第三针脚伸出模块壳体的长度小于第四针脚，所述第二切换信号输出端和第二切换信号输入端分别与对应的第四针脚连接，第二模块的第二在位检测端与第三针脚连接，其中该方法还包括如下步骤：第一模块检测到第一针脚拔出则控制第一切换信号输出端输出高电平，并向第二模块发送本模块当前处于不在位状态的状态信息；第二模块根据第二切换输入端收到的高电平，判断自身所处状态，如果处于备用状态则将本模块由备用状态切换为工作状态，如果处于工作状态则不进行切换。7.一种冗余模块切换装置，其特征在于：包括互为对端的第一模块和第二模块，第一模块和第二模块通过冗余通讯链路交互故障信息和状态信息，所述第一模块还包括第一主控单元、以及分别与第一主控单元连接的第一切换信号输出端和第一切换信号输入端，所述第二模块还包括第二主控单元、以及分别与第二主控单元连接的第二切换信号输出端和第二切换信号输入端，所述第一切换信号输出端与第二切换信号输入端连接，所述第二切换信号输出端与第一切换信号输入端连接，其中第一主控单元被配置为，当处于工作状态时，在第一切换信号输入端收到第二电平信号后，判断第一切换信号输出端是否在预定时间段内输出过第一电平信号，若输出过第一电平信号则将本模块由工作状态切换为备用状态，否则不对工作状态进行切换，并向第二
主控单元发送本模块当前所处状态的状态信息；第二主控单元被配置为，当第二切换信号输入端故障或第一切换信号输出端故障或第一切换信号输出端与第二切换信号输入端连接故障时，将本模块由备用状态切换至工作状态，向第一切换信号输入端发送第二电平信号，并向第一主控单元发送本模块当前处于工作状态的状态信息并监听第一主控单元反馈的状态信息，如果接收到第一主控单元发送的仍处于工作状态的状态信息，则将本模块由工作状态再次切换回备用状态，如果接收到第一主控单元发送的处于备用状态的状态信息则保持当前工作状态。8.根据权利要求7所述的冗余模块切换装置，其特征在于，所述第一电平信号为高电平，第二电平信号为低电平，其中第一主控单元还被配置为，若在处于工作状态时本模块故障等级高于第二模块故障等级，则通过第一切换信号输出端向第二切换信号输入端输出高电平；并在检测到第一切换信号输入端的电平下降沿后，获取第一切换信号输出端在预定时间段内的电平输出记录，若第一切换信号输出端在预定时间段内输出过高电平，则将本模块由工作状态切换为备用状态，并向第二主控单元发送当前所处状态的状态信息；第二主控单元还被配置为，若在处于备用状态时检测到第二切换信号输入端的电平上升沿后，将备用状态切换至工作状态，向第一主控单元发送当前所处状态的状态信息、以及向第一切换信号输入端输出低电平；并将收到的第一模块所处状态的状态信息与本模块当前状态进行匹配验证，若两模块工作状态不同则保持第二模块当前工作状态。9.根据权利要求8所述的冗余模块切换装置，其特征在于，所述第一模块还包括与第一切换信号输入端连接的第一电平调整电路，所述第二模块还包括与第二切换信号输入端连接的第二电平调整电路，其中：所述第二主控单元还被配置为，若在处于备用状态时检测到第一切换信号输出端与第二切换信号输入端连接故障或者第一切换信号输出端未与第二切换信号输入端连接时，第二电平调整电路向第二切换信号输入端输入高电平；并在检测到第二切换信号输入端的电平上升沿后，将备用状态切换至工作状态，向第一切换信号输入端发送低电平，并向第一主控单元发送本模块当前处于工作状态的状态信息并监听第一主控单元反馈的状态信息。10.根据权利要求9所述的冗余模块切换装置，其特征在于：所述第一模块还包括固定于模块壳体上的第一针脚接口、与第一主控单元连接的第一在位检测端，其中第一针脚接口内包括第一针脚和多个第二针脚，所述第一针脚伸出模块壳体的长度小于第二针脚，第一切换信号输出端和第一切换信号输入端分别与对应的第二针脚连接，第一在位检测端与第一针脚连接，所述第一主控单元在检测到第一针脚脱离插槽时通过第一切换信号输出端输出高电平；所述第二模块还包括固定于模块壳体上的第二针脚接口、与第二主控单元连接的第二在位检测端，其中第二针脚接口包括第三针脚和多个第四针脚，所述第三针脚伸出模块壳体的长度小于第四针脚，第二切换信号输出端和第二切换信号输入端分别与对应的第四针脚连接，第二在位检测端与第三针脚连接，所述第二主控单元在检测到第三针脚脱离插槽时通过第二切换信号输出端输出高电平。

技术总结
本发明公开了一种冗余模块切换方法和装置，通过处于工作状态的第一模块判断是否为自身模块发起的冗余切换，判断为是则进入备用状态，判断为否则保持工作状态，当两块冗余工作模块异常进入双工作状态时，通过冗余通讯交互各模块状态信息，实现后进入工作的模块退出工作状态。从而避免了在对备用模块插拔时因冗余通讯和冗余切换信号不稳定而导致的双工作或抢权问题干扰现场控制。抢权问题干扰现场控制。抢权问题干扰现场控制。


技术研发人员：张腾飞 王劭炜 田景彪 周政强 温宜明
受保护的技术使用者：杭州康吉森自动化科技有限公司
技术研发日：2021.11.02
技术公布日：2021/11/30