一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷 裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域尤其是安全級控制系統(tǒng)中，數(shù)字量輸出模塊作為執(zhí)行 器前的最后一級設(shè)備，其安全可靠性尤為重要，對于數(shù)字量輸出模塊，如果發(fā)生故障（根據(jù) IEC61508,這里的故障指單一故障），系統(tǒng)應(yīng)具有關(guān)閉輸出，進入安全狀態(tài)的能力。安全級控 制系統(tǒng)中的數(shù)字量輸出模塊通常采用繼電器輸出的方式，繼電器輸出故障類型有繼電器線 圈故障、繼電器觸點粘連、后端斷線、后端短路等故障。為了保證繼電器輸出的安全可靠性。 在現(xiàn)有技術(shù)中，通過提高冗余度來有效提高系統(tǒng)的安全可靠性。但是冗余通道的增加會造 成系統(tǒng)越來越龐大，降低實用性。
[0003] 由此可見，在診斷繼電器輸出故障時，如何克服由于冗余通道的增加造成的系統(tǒng) 龐大、實用性降低的問題是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷裝置，用于在診斷繼電 器輸出故障時，克服由于冗余通道的增加造成的系統(tǒng)龐大、實用性降低的問題。此外，本發(fā) 明的目的還提供一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷裝置，包 括：第一控制器、與第一控制器連接的第一繼電器、與所述第一控制器連接的第二控制器、 與所述第二控制器連接的第二繼電器，還包括：
[0006] 與所述第一控制器和所述第一繼電器連接的第一信號采集電路，用于采集所述第 一繼電器輸出通道的第一信號，并將所述第一信號發(fā)送至所述第一控制器；
[0007] 與所述第二控制器和所述第二繼電器連接的第二信號采集電路，用于采集所述第 二繼電器輸出通道的第二信號，并將所述第二信號發(fā)送至所述第二控制器；
[0008] 其中，當根據(jù)所述第一信號、所述第一繼電器的輸出狀態(tài)、所述第二信號和所述第 二繼電器的輸出狀態(tài)判斷出輸出通道出現(xiàn)異常時，所述第一控制器用于關(guān)閉所述第一繼電 器的輸出；所述第二控制器用于關(guān)閉所述第二繼電器的輸出。
[0009] 優(yōu)選地，還包括：
[0010] 與所述第一繼電器和所述第二繼電器連接的表決器，用于根據(jù)所述第一繼電器的 輸出狀態(tài)和所述第二繼電器的輸出狀態(tài)確定表決結(jié)果；
[0011] 與所述表決器連接的執(zhí)行器，用于根據(jù)所述表決結(jié)果執(zhí)行所述表決結(jié)果對應(yīng)的動 作。
[0012] 優(yōu)選地，所述第一信號采集電路包括：
[0013] 與所述第一繼電器輸出回路串聯(lián)的第一電阻；
[0014] 并聯(lián)接入所述第一繼電器輸出回路的第一電阻單元，所述第一電阻單元包括依次 串聯(lián)的第三電阻、第四電阻和第五電阻；
[0015]與所述第四電阻并聯(lián)的第一采集芯片；
[0016] 與所述第一采集芯片和所述第一控制器連接的第一隔離芯片。
[0017] 優(yōu)選地，所述第二信號采集電路包括：
[0018] 與所述第二繼電器輸出回路串聯(lián)的第二電阻；
[0019] 并聯(lián)接入所述第二繼電器輸出回路的第二電阻單元，所述第二電阻單元包括依次 串聯(lián)的第六電阻、第七電阻和第八電阻；
[0020] 與所述第七電阻并聯(lián)的第二采集芯片；
[0021] 與所述第二采集芯片和所述第二控制器連接的第二隔離芯片。
[0022] 優(yōu)選地，其特征在于，還包括：提供電能的電源。
[0023] 一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷方法，包括：
[0024] 采集第一繼電器輸出通道的第一信號，并將所述第一信號發(fā)送至第一控制器；
[0025] 采集第二繼電器輸出通道的第二信號，并將所述第二信號發(fā)送至第二控制器；
[0026] 當根據(jù)所述第一信號、所述第一繼電器的輸出狀態(tài)、所述第二信號和所述第二繼 電器的輸出狀態(tài)判斷出輸出通道出現(xiàn)異常時，關(guān)閉所述第一繼電器的輸出和關(guān)閉所述第二 繼電器的輸出。優(yōu)選地，還包括：
[0027] 根據(jù)所述第一繼電器的輸出狀態(tài)和所述第二繼電器的輸出狀態(tài)確定表決結(jié)果；
[0028] 根據(jù)所述表決結(jié)果執(zhí)行所述表決結(jié)果對應(yīng)的動作。
[0029] 本發(fā)明所提供的控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷裝置，通過增加與第一繼電器輸 出端連接的第一信號采集電路和與第二繼電器輸出端連接的第二信號采集電路以采集第 一繼電器輸出端的第一信號和第二繼電器輸出端的第二信號。第一控制器和第二控制器相 互通訊，第一控制器或第二控制器均通過對第一信號、第一繼電器的輸出狀態(tài)、第二信號以 及第二繼電器的輸出狀態(tài)以診斷輸出通道是否故障。相對于只增加冗余通道的方式而言， 該裝置的改造量小、空間占用小、可靠性高、成本低。
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的 介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本發(fā)明提供的一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖2為本發(fā)明提供的另一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖3為本發(fā)明提供的一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷方法的流程圖；
[0034]圖4為本發(fā)明提供的另一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0035] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部實施例?；诒?發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護范圍。
[0036] 本發(fā)明的核心是提供一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷裝置及方法。
[0037] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】 對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0038] 實施例一
[0039]圖1為本發(fā)明提供的一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷裝置的結(jié)構(gòu)圖?？刂葡?統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷裝置，包括：第一控制器10、與第一控制器連接的第一繼電器11、 與第一控制器10連接的第二控制器12、與第二控制器12連接的第二繼電器13,還包括：
[0040] 與第一控制器10和第一繼電器11連接的第一信號采集電路14,用于采集第一繼 電器輸出通道的第一信號，并將第一信號發(fā)送至第一控制器10 ;
[0041] 與第二控制器12和第二繼電器13連接的第二信號采集電路15,用于采集第二繼 電器輸出通道的第二信號，并將第二信號發(fā)送至第二控制器；
[0042] 其中，當根據(jù)第一信號、所述第一繼電器11的輸出狀態(tài)、第二信號和第二繼電器 13的輸出狀態(tài)判斷出輸出通道出現(xiàn)異常時，第一控制器10用于關(guān)閉第一繼電器11的輸出； 第二控制器12用于關(guān)閉第二繼電器13的輸出。
[0043] 在具體實施中，第一控制器10控制第一繼電器11輸出信號；第二控制器12控制 第一繼電器13輸出信號。為了診斷第一繼電器11的輸出或者第二繼電器13的輸出是否 出現(xiàn)問題，則第一信號采集電路14采集第一繼電器輸出通道的第一信號，并將第一信號發(fā) 送至第一控制器10。第二信號采集電路15采集第二繼電器輸出通道的第二信號，并將第二 信號發(fā)送至第二控制器12。由于第一控制器10和第二控制器12二者相互通訊，因此，第一 控制器10也能夠獲取第二信號和第二繼電器13的輸出狀態(tài)。
[0044] 第一控制器10根據(jù)獲取的第一信號、第一繼電器11的輸出狀態(tài)、第二信號和第二 繼電器13的輸出狀態(tài)診斷輸出通道是否出現(xiàn)異常。
[0045] 同理，第二控制器12根據(jù)獲取的第一信號、第一繼電器11的輸出狀態(tài)、第二信號 和第二繼電器13的輸出狀態(tài)診斷輸出通道是否出現(xiàn)異常。
[0046] 當診斷出第一繼電器11的輸出通道出現(xiàn)異常，或診斷出第二繼電器13的輸出通 道出現(xiàn)異常時，第一控制器10關(guān)閉第一繼電器的輸出，第二控制器12關(guān)閉第二繼電器的輸 出。
[0047] 本實施例提供的控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷裝置，通過增加與第一繼電器輸 出通道連接的第一信號采集電路和與第二繼電器輸出通道連接的第二信號采集電路以采 集第一繼電器輸出通道的第一信號和第二繼電器輸出通道的第二信號。第一控制器和第二 控制器相互通訊，第一控制器或第二控制器均通過對第一信號、第一繼電器的輸出狀態(tài)、第 二信號以及第二繼電器的輸出狀態(tài)以診斷輸出通道是否故障。相對于只增加冗余通道的方 式而言，該裝置的改造量小、空間占用小、可靠性高、成本低。
[0048] 圖2為本發(fā)明提供的另一種控制系統(tǒng)的繼電器輸出通道診斷裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖 2所示，作為一種優(yōu)選的實施方式，還包括：
[0049] 與第一繼電器11和第二繼電器13連接的表決器16,用于根據(jù)第一繼電器11的輸 出狀態(tài)和第二繼電器13的輸出狀態(tài)確定表決結(jié)果；
[0050] 與表決器16連接的執(zhí)行器17,用于根據(jù)表決結(jié)果執(zhí)行表決結(jié)果對應(yīng)的動作。
[0051] 在本發(fā)明中表決器16米用loo2D的表決方式，根據(jù)第一繼電器11的輸出狀態(tài)和 第二繼電器的輸出狀態(tài)確定表決結(jié)果，輸出至執(zhí)行器17。執(zhí)行器17根據(jù)表決結(jié)果執(zhí)行相應(yīng) 的動作。
[0052] 其中，第一信號采集電路14包括：
[0053] 與第一繼電器輸出回路串聯(lián)的第一電阻R1 ;
[0054] 并聯(lián)接入第一繼電器輸出回路的第一電阻單元140,第一電阻單元140包括依次 串聯(lián)的第三電阻R3、第四電阻R4和第五電阻R5;
[0055] 與第四電阻并聯(lián)的第一采集芯片141 ;
[0056] 與第一采集芯片140和第一控制器11連接的第一隔離芯片142。
[0057] 第二信號采集電路15包括：
[0058] 與第二繼電器13輸出回路串聯(lián)的第二電阻R2 ;
[0059] 并聯(lián)接入第二繼電器輸出回路的第二電阻單元150,第二電阻單元150包括依次 串聯(lián)的第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8;
[0060] 與第七電阻R7并聯(lián)的第二采集芯片151 ;
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