[發明專利]一種基于SAFEBus總線的故障安全輸出方法

有效

• 申請號: 201711360570.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108241359B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 牛萌;宋陽;楊陽;岳林;左忠衛;程建峰;趙志鵬;張樂馳
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種基于SAFEBus總線的故障安全輸出方法，其特征在于，所述方法采取以下步驟：

步驟一：主節點的X支路讀取SAFEBus總線上的離散量輸入控制信號一x0；主節點的Y支路讀取SAFEBus總線上的離散量輸入控制信號二y1 ；

步驟二：主節點X支路的背板總線單元讀取SAFEBus中的離散量輸入控制信號二y1，并對離散量輸入控制信號一x0與離散量輸入控制信號二y1進行逐位比較；主節點Y支路的背板總線單元讀取SAFEBus中的離散量輸入控制信號一x0，并對離散量輸入控制信號二y1與離散量輸入控制信號一x0進行逐位比較；若X支路的背板總線單元、Y支路的背板總線單元讀取到離散量輸入控制信號一x0與離散量輸入控制信號二y1一致，則進入步驟三，反之報故障；

步驟三：主節點FPGAx收到主節點X支路的背板總線單元傳遞的離散量輸入控制信號一x0，FPGAx產生相應的方波信號x3；主節點FPGAy收到主節點Y支路的背板總線單元傳遞的離散量輸入控制信號二y1，主節點的FPGAy產生相應的方波信號y3；

步驟四：FPGAx產生的方波信號x3通過主節點X支路的輸出電路模塊，方波信號x3經過光耦產生具有新電平的方波信號x1，同時光耦具有隔離作用，方波信號x1經過反激勵變壓器，其中反激勵變壓器的作用是避免光耦或是其他驅動電路故障后，輸出低電平或高電平或不受控制，僅在輸入端有一定頻率的方波信號x1時，反激勵變壓器次級才會有輸出信號1，方波信號x1經反激勵變壓器輸出至全波整流電路，其功能主要對輸出信號1的波形進行整流；輸出信號1經全波整流電路進入參數匹配電路模塊，其功能在于通過負載進行參數匹配輸出需求參數下的離散量輸出信號x，FPGAy產生的方波信號y3通過主節點Y支路的輸出電路模塊，同理產生離散量輸出信號y，離散量輸出信號x與離散量輸出信號y分別通過X支路輸出電路模塊與Y支路輸出電路模塊對外輸出，當FPGAx、FPGAy沒有產生方波信號x3、方波信號y3時，X支路、Y支路輸出電路模塊中的反激勵變壓器次級無輸出，不輸出離散量輸出信號x、離散量輸出信號y；

步驟五：離散量輸出信號x同時回繞至主節點X支路的離散量采集模塊；離散量輸出信號y同時回繞至主節點Y支路的離散量采集模塊；

步驟六：離散量輸出信號x通過X支路的離散量采集模塊傳輸至FPGAx；離散量輸出信號y通過Y支路的離散量采集模塊傳輸至FPGAy；

步驟七：FPGAx比較收集到的離散量輸入控制信號一x0與離散量輸出信號x；FPGAy比較收集到的離散量輸入控制信號二y1與離散量輸出信號y；若離散量輸入控制信號一x0與離散量輸出信號x、離散量輸入控制信號二y1與離散量輸出信號y均一一對應；則正常進行下一階段，反之，停止離散量對外輸出。

2.根據權利要求1所述的一種基于SAFEBus總線的故障安全輸出方法，其特征在于，步驟二中SAFEBus總線分為Ax總線，Ay總線，Bx總線，By總線；主節點X支路的背板總線單元按照時間戳讀取并發送Ax，Bx總線上數據，按照時間戳僅讀取Ay，By總線上的數據；主節點Y支路的背板總線單元按照時間戳讀取并發送Ay，By總線上數據，按照時間戳僅讀取Ax，Bx總線上的數據；依照時間戳讀取數據可以保證同一時刻下，X支路的背板總線單元與Y支路的背板總線單元在Ax，Ay，Bx，By總線上讀取到的數據為同一幀的數據。

3.根據權利要求1所述的一種基于SAFEBus總線的故障安全輸出方法，其特征在于，步驟七中，FPGA通過SPI接口與離散量采集模塊進行連接；離散量輸出信號通過輸出電路模塊回繞至離散量采集模塊；FPGA通過SPI接口讀取離散量采集模塊上的離散量輸出信號；同時FPGA比較離散量輸入控制信號與離散量輸出信號，每一個離散量輸出控制信號對應唯一的離散量輸出信號；當且僅當FPGAx從SAFEBus上讀取到的離散量輸入控制信號一x0與從離散量采集模塊x讀取到的離散量輸出信號x對應；同時，FPGAy從SAFEBus上讀取到的離散量輸入控制信號二y1與從離散量采集模塊y讀取到的離散量輸出信號y對應時，FPGAx與FPGAy才繼續進行下一階段任務，反之，FPGAx與FPGAy則停止離散量輸出；保證輸入輸出的一一對應，即整個輸入輸出階段信號的正確、安全。