本申請(qǐng)涉及安全電路，尤其涉及一種數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的診斷方法、診斷電路、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在功能安全電路設(shè)計(jì)中，為了達(dá)到性能等級(jí)d(performance?level?d)類(lèi)別3(ctaegories?3)pld?cat.3的安全性能等級(jí)，需要嚴(yán)格按照該標(biāo)準(zhǔn)的指定架構(gòu)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。同時(shí)，為了達(dá)到pld?cat.3的功能安全設(shè)計(jì)等級(jí)要求，往往需要對(duì)電路設(shè)計(jì)中的診斷覆蓋率有一定的要求，這就需要為電路中的功能模塊提供診斷電路。

2、以實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量進(jìn)行采集的模擬量(analog?input，ai)采集模塊中的數(shù)模轉(zhuǎn)換(analog?to?digital?converter，adc)電路的診斷為例，相關(guān)技術(shù)中通常采用在adc電路上外掛一個(gè)dac電路作為基準(zhǔn)的方式實(shí)現(xiàn)故障診斷。這種方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較復(fù)雜，在多通道采集中需要用到多個(gè)dac來(lái)作為診斷基準(zhǔn)信號(hào)，不僅成本高且開(kāi)發(fā)周期也較長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的診斷方法、診斷電路、設(shè)備及介質(zhì)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)安全功能電路中的adc電路進(jìn)行診斷時(shí)成本高、效率低的問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例的第一方面，提供了一種adc電路的診斷方法，該adc電路位于模擬量ai采集模塊，用于接收傳感器采集的模擬量信號(hào)，該方法包括：

3、通過(guò)第一ai采集模塊接收第一傳感器采集的目標(biāo)測(cè)量點(diǎn)的第一模擬量信號(hào)，并將該第一模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)后發(fā)送至安全邏輯模塊；

4、通過(guò)第二ai采集模塊接收第二傳感器采集的目標(biāo)測(cè)量點(diǎn)的第二模擬量信號(hào)，并將該第二模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號(hào)后發(fā)送至安全邏輯模塊；

5、使用安全邏輯模塊對(duì)第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)進(jìn)行比較；

6、響應(yīng)于確定第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)的差異值小于預(yù)設(shè)安全閾值，確定adc電路通過(guò)診斷，否則確定adc電路未通過(guò)診斷。

7、一種實(shí)施方式中，第一ai采集模塊與第二ai采集模塊為安全功能電路中的邏輯模塊，且安全功能電路能夠?qū)崿F(xiàn)pld?cat.3的安全性能等級(jí)要求。

8、一種實(shí)施方式中，第一ai采集模塊與第二ai采集模塊具有相同的電路配置。

9、一種實(shí)施方式中，該方法還包括：

10、響應(yīng)于確定adc電路通過(guò)診斷，將第一數(shù)字信號(hào)或者第二數(shù)字信號(hào)輸出至安全功能電路的處理單元；

11、響應(yīng)于確定adc電路未通過(guò)診斷，安全邏輯模塊上報(bào)故障信息至安全功能電路的處理單元，以使處理單元基于故障信息確定故障處理方法。

12、一種實(shí)施方式中，該故障處理方法包括：

13、對(duì)目標(biāo)測(cè)量點(diǎn)的信號(hào)進(jìn)行屏蔽；或者

14、斷開(kāi)第一ai采集模塊與第二ai采集模塊與后續(xù)電路的連接。

15、一種實(shí)施方式中，安全邏輯模塊包括雙比較算法單元、診斷核單元以及判斷結(jié)果輸出單元；

16、安全邏輯模塊采用如下方式實(shí)現(xiàn)對(duì)adc電路的診斷：

17、通過(guò)雙比較算法單元接收第一ai采集模塊輸出的第一數(shù)字信號(hào)和第二ai采集模塊輸出的第二數(shù)字信號(hào)，并計(jì)算第一數(shù)字信號(hào)與第二數(shù)字信號(hào)的差異值；

18、通過(guò)診斷核單元將差異值與預(yù)設(shè)安全閾值進(jìn)行比較，得到比較結(jié)果，比較結(jié)果包括差異值小于預(yù)設(shè)安全閾值，以及差異值大于或者等于安全閾值；

19、通過(guò)判斷結(jié)果輸出單元將比較結(jié)果輸出至安全功能電路中的處理模塊。

20、一種實(shí)施方式中，當(dāng)?shù)谝籥i采集模塊或者第二ai采集模塊中存在以下中的至少一種情況時(shí)，差異值大于或者等于安全閾值：

21、第一ai采集模塊或者第二ai采集模塊的通道發(fā)生故障；

22、第一ai采集模塊或者第二ai采集模塊的adc電路發(fā)生故障；

23、第一ai采集模塊或者第二ai采集模塊的電源或者通訊單元發(fā)生故障。

24、本申請(qǐng)實(shí)施例的第二方面，提供了一種adc電路的診斷電路，該診斷電路包括：

25、第一模擬量ai采集模塊、第二ai采集模塊、安全邏輯模塊、第一傳感器和第二傳感器；

26、其中，第一ai采集模塊和第二ai采集模塊中分別包括一個(gè)adc電路；

27、第一ai采集模塊接收第一傳感器采集的目標(biāo)測(cè)量點(diǎn)的第一模擬量信號(hào)，并將該第一模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào)后發(fā)送至安全邏輯模塊；

28、第二ai采集模塊接收第二傳感器采集的目標(biāo)測(cè)量點(diǎn)的第二模擬量信號(hào)，并將該第二模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號(hào)后發(fā)送至安全邏輯模塊；

29、安全邏輯模塊對(duì)第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)進(jìn)行比較；

30、響應(yīng)于確定第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)的差異值小于預(yù)設(shè)安全閾值，確定adc電路通過(guò)診斷，否則確定adc電路未通過(guò)診斷。

31、本申請(qǐng)實(shí)施例的第三方面，提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并且可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，該處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

32、本申請(qǐng)實(shí)施例的第四方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

33、本申請(qǐng)實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的ai采集模塊，分別獲取對(duì)同一目標(biāo)測(cè)量點(diǎn)采集的模擬量信號(hào)，通過(guò)內(nèi)置adc電路將采集的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后將兩路數(shù)字信號(hào)傳輸至安全邏輯模塊進(jìn)行比較判斷，在兩路數(shù)字信號(hào)的差異值小于預(yù)設(shè)安全閾值時(shí)確定該adc電路通過(guò)診斷，并在該兩路數(shù)字信號(hào)的差異值大于或者等于預(yù)設(shè)安全閾值時(shí)確定該adc電路未通過(guò)診斷，從而無(wú)需為每個(gè)ai采集模塊中的adc電路單獨(dú)配置一個(gè)dac電路，降低了診斷電路的實(shí)現(xiàn)難度和實(shí)現(xiàn)成本，同時(shí)降低了診斷電路的開(kāi)發(fā)周期，提高了診斷效率。

技術(shù)特征：

1.一種數(shù)模轉(zhuǎn)換adc電路的診斷方法，其特征在于，所述adc電路位于模擬量ai采集模塊，用于接收傳感器采集的模擬量信號(hào)，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一ai采集模塊與所述第二ai采集模塊為安全功能電路中的邏輯模塊，且所述安全功能電路能夠?qū)崿F(xiàn)性能等級(jí)d類(lèi)別3pldcat.3的安全性能等級(jí)要求。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述第一ai采集模塊與所述第二ai采集模塊具有相同的電路配置。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述故障處理方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述安全邏輯模塊包括雙比較算法單元、診斷核單元以及判斷結(jié)果輸出單元；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述第一ai采集模塊或者第二ai采集模塊中存在以下中的至少一種情況時(shí)，所述差異值大于或者等于安全閾值：

8.一種數(shù)模轉(zhuǎn)換adc電路的診斷電路，其特征在于，所述診斷電路包括：

9.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并且可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及安全電路技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的診斷方法、診斷電路、設(shè)備及介質(zhì)。該方法通過(guò)設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的AI采集模塊，分別獲取對(duì)同一目標(biāo)測(cè)量點(diǎn)采集的模擬量信號(hào)，通過(guò)內(nèi)置ADC電路將采集的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后將兩路數(shù)字信號(hào)傳輸至安全邏輯模塊進(jìn)行比較判斷，在兩路數(shù)字信號(hào)的差異值小于預(yù)設(shè)安全閾值時(shí)確定該ADC電路通過(guò)診斷，并在該兩路數(shù)字信號(hào)的差異值大于或者等于預(yù)設(shè)安全閾值時(shí)確定該ADC電路未通過(guò)診斷，從而無(wú)需為每個(gè)AI采集模塊中的ADC電路單獨(dú)配置一個(gè)DAC電路，降低了診斷電路的實(shí)現(xiàn)難度和實(shí)現(xiàn)成本，同時(shí)降低了診斷電路的開(kāi)發(fā)周期，提高了診斷效率。

技術(shù)研發(fā)人員：劉龍剛,陳琳,景紅梅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6