[发明专利]一种高速双机热备冗余通讯方法

说明书

本发明提供了一种高速双机热备冗余通讯方法，具体包括以下步骤：设置两路串口和一组电平引脚以构成三组冗余通讯链路；配置两路串口通讯的型号、串口参数、数据格式、校验方式、串口失联判定、串口复位以及电平通讯的心跳脉冲参数、电平联络信号状态、心跳脉冲失联判定和心跳脉冲滤波；判断本机当前状态为主机运行状态或从机运行状态或上电初始化状态，根据双机的通信情况、故障状态、UID情况切换本机的运行状态。本发明仅需要最廉价的串口和一些电平引脚，适合批量工控领域，成本低；软硬件稳定性高：针对三组链路通道会有三条处理分支，最大程度避免单一软件故障引起失效；切换速度快。

技术领域

本发明涉及冗余通讯技术，特别是涉及一种高速双机热备冗余通讯方法。

背景技术

如图1所示，目前现有得双机热备实现方式分为纯软件方式和共享存储介质方式，其中基于存储共享的双机热备更是双机热备的最标准方案。

共享存储方式：就是两台设备互为备份，设备输入信息和当前主设备运行过程的中间参数及输出，全部存储到一个共享的存储介质中。从设备按着固定周期查询存储介质内部数据，发现主设备没有及时更新数据，则切换主从控制，从设备接管主设备提供服务。这种方式的优点是效率高，缺点是存储介质纯粹为冗余联络所需，大幅增加系统成本，另外一旦存储介质出现故障，热备冗余将失效，而且两个设备都会抢夺服务控制权，在关键领域会导致时序错乱，有很大的安全隐患。若为了降低风险增加多个共享存储介质，又会极大提高系统成本。

纯软件方式：就是用一种通讯方式作为冗余通讯连接两台互为备份的设备，设备输入信息分别同时进入到主从设备中，主从设备通过冗余通讯交换信息并由软件来决定是否切换控制权。这种方式的成本和执行效率取决于选取的冗余通讯方式，执行效率高的方式通常成本也高，缺点是冗余联络单一，取决于软件的单一通讯协议栈及应用判断流程。一旦冗余通讯接口出问题或该软件冗余判定分支出问题都会导致热备冗余失效，产生安全隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高速双机热备冗余通讯方法，降低成本，稳定性高，便于故障定位。

为了达到上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一种高速双机热备冗余通讯方法，具体包括以下步骤：

S1，设置两路串口和一组电平引脚以构成三组冗余通讯链路；

S2，配置两路串口通讯的型号、串口参数、数据格式、校验方式、串口失联判定、串口复位以及电平通讯的心跳脉冲参数、电平联络信号状态、心跳脉冲失联判定和心跳脉冲滤波；

S3，判断本机当前状态为主机运行状态或从机运行状态或上电初始化状态，根据双机的通信情况、故障状态、UID情况切换本机的运行状态。

优选的，步骤S1设置两路串口和一组电平引脚以构成三组冗余通讯链路具体指的是

设置两路USART串口通讯以交换主从设备信息，包括USART1和USART2；一组电平引脚包括OUT pin1、IN pin1、OUT pin2、IN pin2、OUT pin3、IN pin3，其中OUT pin3、IN pin3用于传输心跳脉冲。

优选的，步骤S2配置两路串口通讯的型号、串口参数、数据格式、校验方式、串口失联判定、串口复位具体指的是

两路串口通讯的型号为USART串口；串口参数为115200bps的波特率、无校验、8个数据位、1个停止位；数据格式为2路串口每隔3ms发送一次数据，发送输出长度为12个字节，内含冗余交换信息；校验方式为使用BCC校验方式验证串口内容是否正常，若校验失败，则同该周期未收到数据做同样处理；串口失联判定为连续9ms内未收到任何串口通讯数据，则认为串口失联；串口复位为若任何串口发送数据失败，则复位对应串口。