供电装置、控制器以及用于控制器的控制方法与流程
- 国知局
- 2024-12-06 12:25:28
本发明涉及控制系统或控制器的掉电数据保持技术,更具体地,涉及供电装置、包括该供电装置的控制器以及用于控制器的控制方法。
背景技术:
1、在诸如工业自动化之类的工业领域中,许多场景都需要控制系统具备掉电后保持数据的功能。也就是说,需要控制系统的控制器在掉电后对当前的状态变量进行存储,并且在电源恢复并重新上电之后仍然能够通过存储的状态变量继续工作。例如,在船舶缆绳收放、船舵塞轴等高精度位置控制的场景中,需要高精度的记录运动位置,因此确保掉电时刻的最后一次运行命令在重新上电后能够正确执行是非常重要的。
2、随着工业自动化的快速发展,控制系统正变得越来越复杂,并且随着控制业务的增多,控制系统从单处理器演变成多处理器。多处理会使控制和调度变得复杂,导致掉电数据保持功能的执行变得困难并且会出现一些问题,例如无法兼顾从处理器或其他部分处理器的数据。
技术实现思路
1、为了至少部分解决上述以及其他可能存在的问题,本发明的实施例提供了供电装置、控制器以及用于控制器的控制方法。
2、根据本发明的第一方面,提供了一种供电装置,包括:内部电源;电源切换电路,被配置为利用外部电源作为供电电源对控制器的主处理装置和多个从处理装置进行供电,并且在外部电源掉电的情况下将供电电源切换为内部电源,以使多个从处理装置能够利用内部电源的功率来向主处理装置传输数据并且主处理装置能够利用内部电源的功率来保存数据;第一监测电路,被配置为监测外部电源的掉电并且将监测结果提供给电源切换电路和主处理装置;第二监测电路,被配置为在供电电源切换为内部电源之后监测内部电源的剩余电量;以及可控开关组件,耦合在电源切换电路与多个从处理装置之间,并且被配置为在以下各项中的至少一项被满足的情况下切断内部电源对至少一个从处理装置的供电:来自第二监测电路的监测信号指示内部电源的剩余电量低于预定阈值;以及主处理装置已接收到至少一个从处理装置的待保存数据。
3、在本发明的一些实施例中,可控开关组件包括与多个从处理装置相对应的多个可控开关,第二监测电路包括与多个从处理装置相对应的多个电压比较子电路,并且预定阈值包括与多个从处理装置相对应的彼此不同的多个电压阈值,其中每个电压比较子电路被配置为将内部电源的输出电压与相应电压阈值进行比较,并且在输出电压低于相应电压阈值的情况下向相应可控开关输出用于切断内部电源对相应从处理装置的供电的信号。
4、在本发明的一些实施例中,可控开关组件还包括:多个逻辑门,与多个从处理装置相对应,每个逻辑门具有耦合到相应电压比较子电路的第一输入端和适于耦合到主处理装置的第二输入端、以及耦合到相应可控开关的输出端。
5、在本发明的一些实施例中,第一监测电路包括:稳压二极管,适于耦合到外部电源;光耦元件,包括位于原边的发光器件和位于副边的光敏器件,发光器件耦合在稳压二极管与第一参考电位之间,光敏器件耦合在第二参考电位与第三参考电位之间;以及输出电阻,耦合在光敏器件与第二参考电位或第三参考电位之间,其中输出电阻与光敏器件之间的节点耦合到电源切换电路和主处理装置。
6、在本发明的一些实施例中,电源切换电路包括:第一导电通路,适于将外部电源耦合到主处理装置和多个从处理装置;以及第二导电通路,包括第一开关和第二开关,第一开关耦合在内部电源与主处理装置和多个从处理装置之间,并且第二开关耦合在第一开关的控制端与第四参考电位之间,并且被配置为响应于指示外部电源发生掉电的监测结果而被接通以触发第一开关被接通。
7、在本发明的一些实施例中,电源切换电路还包括功率转换器,功率转换器耦合在第一导电通路和第二导电通路与主处理装置和多个从处理装置之间。
8、在本发明的一些实施例中,内部电源包括超级电容,超级电容适于通过外部电源进行充电。
9、根据本发明的第二方面,提供了一种控制器,该控制器包括:主处理装置和多个从处理装置,以及根据第一方面的供电装置。
10、在本发明的一些实施例中,主处理装置被配置为:响应于从第一监测电路接收的监测结果指示外部电源发生掉电,从第二监测电路接收指示内部电源的剩余电量的监测信号;以及基于监测信号执行以下操作:如果监测信号指示存在由内部电源维持供电的从处理装置,从维持供电的从处理装置接收待保存数据,并且将主处理装置自身的待保存数据和接收到的待保存数据存储到非易失性存储器;以及如果监测信号指示不存在由内部电源维持供电的从处理装置,将主处理装置自身的待保存数据存储到非易失性存储器。
11、在本发明的一些实施例中,主处理装置还被配置为:如果已接收到维持供电的从处理装置中的一个从处理装置的待保存数据,向可控开关组件发送用于切断内部电源对一个从处理装置的供电。
12、在本发明的一些实施例中,主处理装置被配置为:基于与数据地址相对应的优先级将待保存数据依次存储到非易失性存储器。
13、在本发明的一些实施例中,主处理装置还被配置为:基于数据地址处的实时使用的存储空间大小将待保存数据依次存储到非易失性存储器。
14、根据本发明的第三方面,提供了一种用于根据第二方面的控制器的控制方法,包括:响应于从第一监测电路接收的监测结果指示外部电源发生掉电,从第二监测电路接收指示内部电源的剩余电量的监测信号;以及基于监测信号执行以下操作:如果监测信号指示存在由内部电源维持供电的从处理装置,从维持供电的从处理装置接收待保存数据,并且将主处理装置自身的待保存数据和接收到的待保存数据存储到非易失性存储器;以及如果监测信号指示不存在由内部电源维持供电的从处理装置,将主处理装置自身的待保存数据存储到非易失性存储器。
15、在本发明的一些实施例中,控制方法还包括:如果已接收到维持供电的从处理装置中的一个从处理装置的待保存数据,向可控开关组件发送用于切断内部电源对一个从处理装置的供电。
16、在本发明的一些实施例中,将主处理装置自身的待保存数据和接收到的待保存数据存储到非易失性存储器或者将主处理装置自身的待保存数据存储到非易失性存储器包括:基于与数据地址相对应的优先级将待保存数据依次存储到非易失性存储器。
17、在本发明的一些实施例中,基于与数据地址相对应的优先级将待保存数据依次存储到非易失性存储器包括:基于数据地址处的实时使用的存储空间大小将待保存数据依次存储到非易失性存储器。
18、提供技术实现要素:部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择,它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本发明的关键特征或主要特征,也无意限制本发明的范围。
技术特征:1.一种供电装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的供电装置,其特征在于,所述可控开关组件包括与所述多个从处理装置相对应的多个可控开关,所述第二监测电路包括与所述多个从处理装置相对应的多个电压比较子电路,所述预定阈值包括与所述多个从处理装置相对应的彼此不同的多个电压阈值,
3.根据权利要求2所述的供电装置,其特征在于,所述可控开关组件还包括:
4.根据权利要求1所述的供电装置,其特征在于,所述第一监测电路包括:
5. 根据权利要求1所述的供电装置,其特征在于,所述电源切换电路包括:
6.根据权利要求5所述的供电装置,其特征在于,所述电源切换电路还包括功率转换器,所述功率转换器耦合在所述第一导电通路和所述第二导电通路与所述主处理装置和所述多个从处理装置之间。
7.根据权利要求1所述的供电装置,其特征在于,所述内部电源包括超级电容,所述超级电容适于通过所述外部电源进行充电。
8. 一种控制器,包括:
9. 根据权利要求8所述的控制器,其特征在于,所述主处理装置被配置为:
10.根据权利要求9所述的控制器,其特征在于,所述主处理装置还被配置为:
11.根据权利要求9所述的控制器,其特征在于,所述主处理装置被配置为:
12.根据权利要求11所述的控制器,其特征在于,所述主处理装置还被配置为:
13. 一种用于根据权利要求8所述的控制器的控制方法,其特征在于,包括:
14.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,还包括:
15.根据权利要求13所述的控制方法,其特征在于,将主处理装置自身的待保存数据和接收到的待保存数据存储到非易失性存储器或者将所述主处理装置自身的待保存数据存储到非易失性存储器包括:
16.根据权利要求15所述的控制方法,其特征在于,基于与数据地址相对应的优先级将待保存数据依次存储到所述非易失性存储器包括:
技术总结本发明提供了供电装置、控制器以及用于控制器的控制方法。供电装置包括:内部电源;电源切换电路;第一监测电路,被配置为监测外部电源的掉电并且将监测结果提供给电源切换电路和主处理装置;第二监测电路,被配置为在供电电源切换为内部电源之后监测内部电源的剩余电量;以及可控开关组件,耦合在电源切换电路与多个从处理装置之间,并且被配置为在以下各项中的至少一项被满足的情况下切断内部电源对至少一个从处理装置的供电:来自第二监测电路的监测信号指示内部电源的剩余电量低于预定阈值;以及主处理装置已接收到至少一个从处理装置的待保存数据。本发明的方案改善了具有多个处理装置的控制器的掉电数据保持,并且提高控制器的可靠性。技术研发人员:解群眺,李浩然,王开宇,郭连有,徐汉扬,王迎受保护的技术使用者:浙江国利信安科技有限公司技术研发日:技术公布日:2024/12/2本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20241204/341323.html
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