[发明专利]一种冗余串行总线的实现方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，更具体地说，涉及一种冗余串行总线的实现方法及装置。

背景技术

在分布式控制系统(Distributed Control System，DCS)中，控制器通过某条通讯链路和各个从站进行数据交换。如果当前通讯链路发生故障，比如数据受到干扰、接线断开等，通讯就会受到直接影响。短暂的干扰可能会造成丢包，影响整个系统的可靠性，长期故障(例如：断线)可能会造成整个系统运行不正常，并可能带来巨大的经济损失。

目前，为了提高分布式控制器系统中控制器和从站模块之间通讯的可靠性，通常采用两条相互独立的通讯链路，如图1所示。两条相互独立的通讯链路互为热备份，当其中一条链路发生故障时，可以尽快切换到另一条正常的链路上，保持通讯的连续性。

现有的这种串行通讯冗余的实现方式可参照图2所示，其中，图2(a)为从站向系统控制器发送数据的示意图，图2(b)为从站接收系统控制器下发数据的示意图。如图2所示，从站主要包括：驱动单元、数据选择单元、切换开关和处理单元。其中数据选择单元和切换开关处于同一逻辑层级，两者并行运行。

从站模块发送数据时，数据被分配给两个独立的驱动单元，驱动单元分别将相同的数据发送到独立的链路A和链路B上；

从站模块接收数据时，两路独立的通讯链路A和B上的数据通过驱动单元被送到数据选择逻辑，同时两路数据中的一路被选择送到处理单元中，数据选择逻辑根据两条链路是否故障，选择一条正常链路将数据输入到处理单元中。

通过发明人的研究发现，现有技术中至少存在以下缺陷：

处理单元接收数据时，选择哪条链路的数据由数据选择逻辑决定，数据选择逻辑根据链路上是否存在故障判断是否切换到另一条链路。数据选择逻辑和数据切换开关处于同一层级，这样就会带来一个问题，即：当数据选择逻辑判断出当前链路有问题，需要控制切换到另一条链路上时，另一条链路上的正常数据已经错过了，这样在链路切换的时候必然会造成丢数据。丢数据打断了从站模块和控制器周期性的数据交换，引入了不稳定因素。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种冗余串行总线的实现方法及装置，以便实现无扰切换，即：当某条链路发生故障时，切换到另一条链路时，保证另一条链路上的正常数据不会丢失。

本发明实施例提供一种冗余串行总线的实现方法，所述方法包括：

通过主链路及备份链路中的一条链路接收数据，并实时缓存主链路及备份链路传输的数据，在进行数据缓存同时，实时监测接收数据的当前链路的传输状态；

判断所述当前链路是否发生故障，如果是，则切换至未发生故障的备份链路接收数据。

优选的，所述方法还包括：

如果判断所述当前链路未发生故障，则保持当前链路接收数据，并向外界输出故障告知信息。

优选的，所述方法还包括：

如果判断所有链路均发生故障，则保持当前链路接收数据。

优选的，所述判断所述当前链路是否发生故障，包括：

根据传输的数据中携带的校验位指示信息判断所述当前链路是否发生故障，如果所述校验位指示信息为预置信息时，则确定所述当前链路未发生故障；如果否，则确定所述当前链路发生故障。

优选的，所述方法还包括：

判断数据的接收者是否是本地从站，如果是，则将所述数据缓存；如果否，则将所述数据丢弃。

一种冗余串行总线的实现装置，所述装置包括：

接收缓存模块，用于通过主链路及备份链路中的一条链路接收数据，并实时缓存主链路及备份链路传输的数据；

监测模块，用于在所述接收缓存模块进行数据缓存同时，实时监测接收数据的当前链路的传输状态；

故障判断模块，用于判断所述当前链路是否发生故障；

切换模块，用于如果所述故障判断模块确定所述当前链路发生故障，则切换至未发生故障的备份链路接收数据。

优选的，所述故障判断模块还用于：

如果所述故障判断模块确定所述当前链路未发生故障，则保持当前链路接收数据。

优选的，所述故障判断模块还用于：如果所有链路均发生故障，则保持当前链路接收数据，并向外界输出故障告知信息。

优选的，所述数据中携带的校验位指示信息，则所述故障判断模块根据所述校验位指示信息判断所述当前链路是否发生故障，如果所述校验位指示信息为预置信息时，则确定所述当前链路未发生故障；如果否，则确定所述当前链路发生故障。

优选的，所述装置还包括：