[发明专利]复制控制器及其故障恢复方法

说明书

本发明一般涉及复制控制器及其故障恢复方法。更具体来说，本发明涉及在复制控制器中出现故障时无需中断被控制的目标设备的操作而能够恢复故障的复制控制器及其故障恢复方法。

控制诸如电力变换器之类的设备的控制器需要有高可靠性，因为故障的影响对于被控制的更大的目标设备更为重大。因而在用于控制大规模设备的控制器中，已经通过复制控制器以提供多个系统中多个彼此等价的控制器而采取了一种提高控制的可靠性的方法，使得既使在控制器的一个系统中发生故障，通过使用来自其余系统中控制器的正常输出而能够执行控制。

作为当在传统的复制控制器中发生故障时的一种故障恢复方法，在复制控制器的每一系统中提供了存储对于故障恢复所必须的控制数据的转移区域。在一系统中发生故障时，转移区域中的数据在正常系统处理的空闲周期中被转移到发生故障的系统，通过正常系统的输出而保持对设备的控制，并且在完成了数据的转移之后发生故障的系统被重新启动。这样，就能够在不中断被控制的目标设备的操作的情形下把故障系统恢复为正常状态，从而为控制器提供了高可靠性。

然而，当传统用于复制控制器的故障恢复方法在短操作周期用于执行处理的设备的控制器时，不能在一个操作周期中的空闲时间内转移所有的数据。如果转移区域中的数据要通过多个操作周期转移，则在转移区域的数据转移到故障系统的多个操作周期期间由正常系统更新的数据不能被转移到故障系统，从而不能使转移区域中所有的数据与正常系统中的数据匹配。因此之故，在转移区域中的数据向故障系统转移时必须禁止正常系统中的数据的更新，以使不能继续控制设备。

于是本发明的一个目的是要提供一种复制控制器及其故障恢复方法，该控制器和方法既使是在以短操作周期执行处理的设备控制器中，也无需中断设备的操作而能够恢复故障系统为正常状态。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于复制控制器的故障恢复方法，该复制是为在预定的周期在多个系统中执行相同的处理以输出用于被控制的设备的控制号，其中当在所述复制控制器的多个系统之一中检测到故障时，控制数据从正常操作的系统转移到故障系统以恢复故障系统为正常状态，所述方法包括以下步骤：基于块的相关性把所述控制数据分为多个块；以及按相关性的优先性顺序，通过多个操作周期从所述正常操作的系统向所述故障系统，转移所述多个块。

本发明还提供了一种复制控制器，它包括：多个控制器，被复制以在多个系统中在预定的周期执行相同处理，以便向被控制的设备输出控制信号；选择电路，该电路在从所述多个控制器的输出中选择具有最高可靠性的数值用于向所述设备输出；每一个所述控制器具有存储用于当在多个控制器之一中发生故障时将有故障的控制器恢复为正常状态所必须的数据的转移区域；其特征在于所述转移区域具有多个区域，用于存储依靠块之间的相关性分为多个块的数据，于是在多个操作周期的一个周期中，存储在所述多个块中的数据按相关性的优先顺序从正常操作的系统转移到所述故障系统。

在根据本发明用于复制控制器的故障恢复方法中，控制数据基于块的相关性被分为多个块，且多个块在多个操作周期的时间内按相关性的优先性顺序从正常操作的系统向故障系统转移。这样，既使在以短操作周期执行处理的设备控制器中，发生故障的系统也能够被恢复为正常状态而无需中断设备的操作。

在上述方法中，在故障系统中执行正常处理达给定的时间周期之后，控制数据从正常操作的系统转移到故障系统。这样，在一个操作周期中不能被恢复的数据能够最终被恢复为正常数据。

另一方面，不论故障检测是否存在，每操作周期在系统之间交换多个块之一，于是当各个系统中的数值之间存在不一致时具有极高可靠性的数值可被认定用在下一个操作周期。这样，软件结构可被简化。而且既使出现正常方法中不能检测出的故障，也能够继续进行正常的处理。

在根据本发明的复制控制器中，转移区域具有多个区域用于存储被根据块之间的相关性分为多个块的数据，使得存储在多个块中的数据在多个操作周期中，按相关性的优先性顺序从正常操作的系统转移到故障系统。这样，既使在按短操作周期执行处理的设备控制器中，发生故障的系统也能够恢复为正常系统而无需中断设备的操作。

图1是表示根据本发明用于电力变换器的控制装置的第一实施例的配置的框图。

图2是表示用来选择由运算模块接收的数据之一的算法的流程图。

图3是表示图1所示AD模块121的具体配置的框图。

图4是表示图1所示运算模块131的具体配置的框图。

图5是表示图4所示转移控制电路312的具体配置的框图。

图6是表示图5所示存储器412上的数据排布的视图。