[發明專利]一種全隔離式三取二表決器

有效

• 申請號: 201710563400.7
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107358713B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 李二鵬;趙三軍;汪為偉;王煜;馮蔚;魏媛
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: G07C13/00
• 分類號: G07C13/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

本發明公開了一種全隔離式三取二表決器，主要用于遠程時序控制系統中。該表決器包括指令輸入模塊、三取二表決模塊、指令輸出模塊、電源模塊和反饋模塊；能夠對三套可編程控制器的時序指令進行三取二表決，當有任意兩套控制器指令正確時，即可表決輸出正確的指令。本發明采用全隔離式設計，避免了輸入模塊與輸出模塊之間的相互干擾，并具備較高的負載能力，提高了控制系統的冗余容錯能力和可靠性。

技術領域

本發明屬于遠程時序控制領域，具體涉及一種用于遠程時序控制系統的三取二表決器。

背景技術

在某些遠程時序控制系統中，為了提高控制系統的可靠性和可用性，需要采用冗余容錯設計。對于可編程控制器(PLC)發出的時序指令，當實時時間到達預定指令時間，采用三臺可編程控制器各自發出相同的指令，并經過三取二表決器表決，只要有任意兩臺可編程控制器工作正常發出正確指令，表決器都能輸出正確結果。

目前的三取二表決器大多采用邏輯芯片、固態繼電器或者邏輯電路實現，如專利申請號為201210585045.0的方案所述，通過三個固態繼電器實現對三路輸入控制指令的表決，并通過光耦實現反饋觀察。如專利申請號為201110188783.7的方案所述，通過四個可控開關和兩個二極管實現對三路輸入控制指令的表決。

上述方法在應用中至少存在以下問題：

1、輸入端與輸出端隔離不徹底，相互干擾的問題。

2、負載較小，可靠性和可用性不高的問題。

發明內容

本發明提供一種用于遠程時序控制系統的全隔離式三取二表決器，克服了傳統三取二表決器輸入端與輸出端之間存在干擾以及負載能力弱、可靠性不高等問題。

本發明的技術解決方案是：

一種全隔離式三取二表決器，包括指令輸入模塊、三取二表決模塊、指令輸出模塊、電源模塊和反饋模塊；

所述指令輸入模塊包括三個通道，分別接入三套可編程控制器發來的指令，該指令即為開關導通信號；

所述三取二表決模塊通過對電磁繼電器觸點的串并聯實現三路指令的三取二表決功能，即當三套可編程控制器中有任意兩路指令時，表決為指令輸出；

所述指令輸出模塊實現表決后的指令輸出，通過插接鎖頭和電纜發送到用戶端控制盒內繼電器輸入端；

所述反饋模塊包括表決回答和指令回答，所述表決回答直接取自三取二表決模塊中電磁繼電器的部分觸點，用來觀察所述三取二表決模塊是否工作正常；所述指令回答取自用戶端控制盒內繼電器的部分觸點，用來觀察指令信號是否被正確接收。

基于以上方案，本發明還進一步做了如下重要優化：

三取二表決模塊采用了三個電磁繼電器，每一條指令都通過這三個電磁繼電器實現三取二表決功能，即所述電磁繼電器觸點的串并聯的結構滿足當有任意兩個繼電器正常工作時，一個通路即能導通，表決為指令輸出。

每個電磁繼電器包括四對觸點，在輸入端加電后導通；其中兩對觸點用于指令輸出，另外兩對觸點作為所述表決回答提供給反饋模塊。

記三個電磁繼電器分別為A、B、C，相應的觸點依次為A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4；則：

A1－B2串聯構成一路，B1－C1串聯構成一路，C2－A2串聯構成一路，這三路的輸出并聯后作為表決指令輸出給用戶端控制盒；

A3－B4串聯構成一路，B3－C3串聯構成一路，串聯C4－A4構成一路，這三路的輸出并聯后作為表決回答直接接入反饋模塊。

電源模塊包括兩路+24V直流電源輸入，分別提供給指令輸出模塊和三取二表決模塊。