本發明涉及一種診斷裝置,尤其涉及一種基于數字量輸入的診斷裝置。
背景技術:
功能安全控制系統中,數字量輸入信號正確的采集,關系到后面的運算及輸出,輸入通道自身硬件必須穩定可靠。
現有技術中常規控制系統,只是做到了輸入數據的采集,再加一個通道冗余,而需要的功能安全控系統,不僅要做到三冗余輸入,而且每個輸入通道,帶硬件自診斷電路,定期檢測輸入通道自身硬件的好壞,從而做到發現錯誤,定位錯誤,處理錯誤等一整套錯誤處理機制,整個診斷電路用可靠性較高的分離原件搭建,不影響正常采集通道,用最少的成本,做到最優診斷控制策略。
技術實現要素:
本發明公開了一種基于數字量輸入的診斷裝置,用以提供一種具有自診斷功能的診斷裝置。
本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的:
一種基于數字量輸入的診斷裝置,其中,包括:一輸入保護電路、一控制芯片,所述輸入保護電路獲取外部觸點信號,所述輸入保護電路的兩輸出端之間連接有一第一開關,所述輸入保護電路的一輸出端與一輸入通道電路的一輸入端連接;所述輸入通道電路的兩輸入端之間串接有兩二極管,兩所述二極管之間連接有一第二開關;所述輸入通道電路的輸出端連接所述控制芯片;所述控制芯片上還具有兩控制接口,兩所述控制接口分別連接所述第一開關、所述第二開關。
如上所述的基于數字量輸入的診斷裝置,其中,所述第一開關、所述第二開關與所述控制芯片之間連接有第一光電隔離電路。
如上所述的基于數字量輸入的診斷裝置,其中,所述輸入通道電路與所述控制芯片之間連接有一濾波電路。
如上所述的基于數字量輸入的診斷裝置,其中,所述濾波電路與所述輸入通道電路之間設有一第二光電隔離電路。
如上所述的基于數字量輸入的診斷裝置,其中,所述輸入保護電路包括:雙向瞬態抑制二極管、電容。
如上所述的基于數字量輸入的診斷裝置,其中,所述輸入通道電路的另一輸入端與一電源之間連接有一第一電子、一保險絲。
綜上所述,由于采用了上述技術方案,本發明通過輸入保護電路、控制芯片、第一開關、輸入通道電路、兩二極管、第二開關組成的硬件診斷電路,在一個控制周期內,不影響正常數據采集的狀態下,做到了硬件輸入通道的自診斷功能,提高了整個硬件關鍵處理通道的可靠性和安全系數。
附圖說明
圖1是本發明基于數字量輸入的診斷裝置的電路圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明做進一步描述:
圖1是本發明基于數字量輸入的診斷裝置的電路圖,請參見圖1,一種基于數字量輸入的診斷裝置,其中,包括:一輸入保護電路1、一控制芯片4(mcu),輸入保護電路1獲取外部觸點信號,輸入保護電路1的兩輸出端之間連接有一第一開關5,輸入保護電路1的一輸出端與一輸入通道電路2的一輸入端連接;輸入通道電路2的兩輸入端之間串接有兩二極管,兩二極管之間連接有一第二開關6;輸入通道電路2的輸出端連接控制芯片4;控制芯片4上還具有兩控制接口,兩控制接口分別連接第一開關5、第二開關6。
圖1是本發明基于數字量輸入的診斷裝置的電路圖,請參見圖1在本發明具體實施的過程中,輸入通道電路2兩端口之間并聯有電阻及三極管,且輸入通道電路2內還具有二極管,外部閉合時,輸入回路會導通放光二極管,從而傳輸到隔離的另外一端,并聯的三極管放大電路具有分流作用,可以接受外部觸點電阻1k以下,也可改變電路配置參數來滿足客戶的輸入要求,經過光電隔離電路后的數字信號,進行濾除抗干擾,送到數據處理電路進行運算,整個過程硬件反應時間快速,采用fpga來采集處理,速度可以達到微秒級。
進一步的,本發明具體實現輸入電路診斷的方式為:mcu在一個主控周期內,發一次診斷控制信號,當外部輸入信號采入是1時,輸出控制信號ctl1來控制電子開關k1閉合,這樣輸入通道被旁路了,采集信號變為0,內部診斷程序認為輸入通道正常,如果采集的仍然為1,進入錯誤處理機制,反之當外部沒有觸點信號時,即開路信號,內部輸入通道采集的為信號0,這時診斷控制信號ctl2起作用,控制開關k2閉合,輸入通道采集到信號為1,通道正常,若采集到的信號為0,則進入到錯誤處理機制。
這樣輸入診斷電路,在外部信號為1和0時,都能做到實時診斷,大大提高了數字量輸入通道的安全可靠性。
進一步的,第一開關5、第二開關6與控制芯片4之間連接有第一光電隔離電路8。
進一步的,輸入通道電路2與控制芯片4之間連接有一濾波電路3。
進一步的,濾波電路3與輸入通道電路2之間設有一第二光電隔離電路7。
進一步的,輸入保護電路1包括:雙向瞬態抑制二極管、電容;能夠抗高壓,抗高頻電磁干擾。
進一步的,輸入通道電路2的另一輸入端與一電源之間連接有一第一電子、一保險絲。