一种冗余系统中主备状态竞争的方法与流程

本发明涉及自动化领域，尤其涉及一种冗余系统中主备竞争的方法。

背景技术：

1、目前，随着自动化程度的发展，控制系统的可靠性要求越来越高，冗余作为控制系统保证其可靠性的有效措施，在控制系统中应用越来越广泛。

2、目前的冗余系统中，上电后主备状态确认的常用方法为：

3、直接预设某设备为主设备，另一设备为备用设备；正常运行后，再根据故障等级进行冗余切换。

4、根据先后上电，结合某配置属性来确定一个设备为主用设备。当设备存在先后上电时，先上电的为主用设备，后上电的为备用设备；当同时上电时，直接采用其中一个设备优先为主用设备，另一个为备用设备(比如冗余系统中，当一个机架上两个设备冗余时，优先左侧的为主用设备、另一个为备用设备；当两个不同机架上的两个设备冗余时，优先机架号小的为主用设备，另一个为备用设备)。这样就会限制冗余设备的应用场景，需要有某个硬件属性或者预先配置的属性来确定，冗余存在约束。

5、因此，目前亟需一种冗余系统中主备竞争的方法。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种冗余系统中主备竞争的方法，其解决了当两个设备同时上电时，冗余存在约束或出现竞争失败无法确定主用设备和备用设备的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、第一方面，本发明实施例提供一种冗余系统中主备状态竞争的方法，所述冗余系统包括用于竞争工作状态的第一设备和第二设备，所述方法包括：

6、s1、第一设备周期发送冗余状态诊断帧，并接收至少一个第二设备发送的冗余状态诊断帧；所述冗余状态诊断帧中包括设备的相关状态信息；

7、所述相关状态信息包括：设备是否处于上电竞争状态、设备模块号状态、设备的预设模块号不一致计数、设备的预设模块号、已确定的设备的模块号、设备主备状态；

8、s2、第一设备将超时判断定时器清零，并根据所述第二设备发送的冗余状态诊断帧，获取第二设备的相关状态信息；

9、s3、第一设备根据第二设备的相关状态信息确定所述第二设备处于上电竞争状态，并获取所述第二设备的预设模块号；第一设备判断自身预设模块号是否与第二设备的预设模块号相同；

10、s4、当所述自身预设模块号与第二设备的预设模块号不同时，第一设备将自身预设模块号确定为自身模块号，并根据预设的状态确定规则确定自身主备状态，冗余竞争状态结束。

11、可选地，所述s4中，并根据预设的状态确定规则确定自身主备状态包括：

12、当第一设备的自身模块号为0时，第一设备为工作状态；

13、当第一设备的自身模块号为1时，第一设备为备用状态。

14、可选地，所述s1之前还包括：

15、s01、第一设备将自身相关状态初始化为：处于上电竞争状态，模块号状态未知，预设模块号不一致计数为0，处于备用状态；

16、s02、第一设备生成一个随机数，并根据所述随机数的最低位确定自身的预设模块号；所述随机数为二进制随机数。

17、可选地，所述s02中，并根据所述随机数的最低位确定自身的预设模块号包括：

18、当所述随机数的最低位为0时，第一设备将自身预设模块号设置为0；当所述随机数的最低位为1时，第一设备将自身预设模块号设置为1。

19、可选地，所述s4包括：

20、当所述自身预设模块号与第二设备的预设模块号第一次不同时，第一设备将预设模块号不一致计数加1，重新执行步骤s1-s4，当所述自身预设模块号与第二设备的预设模块号再次不同时，第一设备将预设模块号不一致计数加1，并将自身预设模块号确定为自身模块号，根据预设的状态确定规则确定自身主备状态，冗余竞争状态结束。

21、可选地，所述s4还包括：

22、当所述自身预设模块号与第二设备的预设模块号相同时，第一设备重新执行步骤s01-s02以及步骤s1-s3，直至所述自身预设模块号与第二设备的预设模块号不同。

23、可选地，所述方法还包括：

24、当第一设备未接收到第二设备发送的冗余状态诊断帧时，第一设备将自身模块号设置为0，删除自身预设模块号，并根据预设的状态确定规则确定主备状态，冗余竞争状态结束。

25、可选地，所述方法还包括：

26、当第一设备接收到第二设备发送的冗余状态诊断帧，第二设备未处于上电竞争状态时，第一设备将自身模块号设置为与第二设备模块号不同的值，删除自身预设模块号，并根据预设的状态确定规则确定主备状态，冗余竞争状态结束。

27、可选地，所述方法还包括：

28、所述第一设备每20ms发送一次冗余状态诊断帧，每10ms判断自身是否接收到第二设备的冗余状态诊断帧，直至第一设备的超时判断定时器溢出；

29、所述超时判断定时器为100ms超时判断定时器。

30、第二方面，本发明实施例提供一种用于工业控制的冗余系统，该系统在进行主备状态确定时，通过任意一项所述的冗余系统中主备状态竞争的方法进行冗余系统中各个设备主备状态的确定。

31、(三)有益效果

32、本发明的有益效果是：本发明的一种冗余系统中主备状态竞争的方法，由于采用第一设备周期发送冗余状态诊断帧并接收第二设备发送的冗余状态诊断帧，当设备自身模块号为0时，设备为工作状态，当设备自身模块号为1时，第一设备为备用设备的技术特征，相对于现有技术而言，其可以达到无论先后上电还是同时上电，均能通过竞争后，确定出主用设备和备用设备，不会出现竞争失败，且本发明具有一般性和广泛性。

技术特征：

1.一种冗余系统中主备状态竞争的方法，其特征在于，所述冗余系统包括用于竞争工作状态的第一设备和第二设备，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种冗余系统中主备状态竞争的方法，其特征在于，所述s4中，并根据预设的状态确定规则确定自身主备状态包括：

3.根据权利要求1所述的一种冗余系统中主备状态竞争的方法，其特征在于，所述s1之前还包括：

4.根据权利要求3所述的一种冗余系统中主备状态竞争的方法，其特征在于，所述s02中，并根据所述随机数的最低位确定自身的预设模块号包括：

5.根据权利要求1所述的一种冗余系统中主备状态竞争的方法，其特征在于，所述s4包括：

6.根据权利要求2所述的一种冗余系统中主备状态竞争的方法，其特征在于，所述s4还包括：

7.根据权利要求1所述的一种冗余系统中主备状态竞争的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求1所述的一种冗余系统中主备状态竞争的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求1所述的一种冗余系统中主备状态竞争的方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.一种用于工业控制的冗余系统，其特征在于，该系统在进行主备状态确定时，通过如上权利要求1至9任意一项所述的冗余系统中主备状态竞争的方法进行冗余系统中各个设备主备状态的确定。

技术总结本发明涉及一种冗余系统中主备状态竞争的方法，冗余系统包括用于竞争工作状态的第一设备和第二设备，所述方法包括：第一设备周期发送冗余状态诊断帧并接收至少一个第二设备发送的冗余状态诊断帧；第一设备将超时判断定时器清零，并获取第二设备的相关状态信息；第一设备根据第二设备的相关状态信息确定第二设备处于上电竞争状态，并获取第二设备的预设模块号；第一设备判断自身预设模块号是否与第二设备的预设模块号相同；当不同时，第一设备将自身预设模块号确定为自身模块号，并根据预设的状态确定规则确定自身主备状态，冗余竞争状态结束。本发明解决了两个设备同时上电时冗余存在约束或出现竞争失败无法确定主备状态的问题。技术研发人员：陈文祥,林样,翁佳炳,王应奇受保护的技术使用者：中控技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10