[發明專利]總線節點和總線節點的操作方法

有效

• 申請號: 201780023288.6
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN109074031B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: H·S·庫卡;O·鮑伊克爾
• 申請（專利權）人: 伊頓智能動力有限公司
• 主分類號: G05B9/02
• 分類號: G05B9/02;G05B19/042
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

本發明涉及一種總線節點(10)，其包括第一邏輯單元(11)、第二邏輯單元(12)、監控電路(13)和傳輸單元(14)。所述總線節點(10)設計為，在通信階段中，所述第一邏輯單元(11)通過所述傳輸單元(14)與總線(21)通信，以及，所述監控電路(13)在發生故障時將監控信號(SU)輸出至所述傳輸單元(14)，使得所述傳輸單元(14)阻斷所述通信。

技術領域

本發明涉及一種總線節點和一種操作總線節點的方法。

背景技術

在自動化技術中可以將具有若干總線節點的總線應用于控制和調節設備和設施。總線節點可以實施為主設備或從設備。該總線節點可以是某個安全設備的一部分。

例如根據機器規程，功能安全領域中的安全設備通常具有“安全狀態”，即不對人和設施構成危險的機器狀態。該“安全狀態”通常為“無電流”狀態。在此狀態下，例如可以將安全控制裝置的所有安全輸出端斷開。

針對較高安全度等級即Safety Integrity Level(簡稱SIL)而設計的這種安全控制裝置采用冗余結構，并且通常包括包含兩個邏輯單元的中央單元和雙通道式輸入端和輸出端。這些邏輯單元針對彼此和對冗余的輸入與輸出端進行監控，其中每個邏輯單元均能在發現故障時使得設備進入安全狀態。這些邏輯單元例如可以實施為微處理器或微控制器。

特別是需要審視所謂的共因故障(英語Common Cause Fault，簡稱CCF)。一個例子是針對兩個通道(如兩個邏輯單元)的共同供電。如果兩個邏輯單元的供電電壓移至允許范圍以外的值(過電壓或欠壓)，則無法期望這些邏輯單元中的至少一個可靠地識別出故障并使得設備進入安全狀態。

在此情形下，如文獻EP 2117094A2所述，使用一個附加硬件電路來監控供電電壓，其以與微控制器無關的方式在發生故障時將輸出端驅動器斷開，從而使得設備進入安全狀態。這一點在具有局部安全輸出端的緊湊型安全設備中是不難實現的。

但例如在具有若干通過通信總線分布的安全模塊的安全相關系統中，中央單元無法直接訪問通過該總線耦合的輸出模塊，因此，實施于中央單元中的電路無法以與邏輯單元無關的方式直接地將這些輸出端斷開。

發明內容

本發明的目的是提供一種總線節點和一種操作總線節點的方法，從而提高安全度。

本發明用以達成上述目的的解決方案為獨立權利要求的主題。改進方案和技術方案參閱從屬權利要求。

在一種實施方式中，總線節點包括第一和第二邏輯單元、監控電路和傳輸單元。所述總線節點設計為，在通信階段中，所述第一邏輯單元通過所述傳輸單元與總線通信，以及，所述監控電路在發生故障時將監控信號輸出至所述傳輸單元，使得所述傳輸單元阻斷所述通信。

這樣就能防止在發生故障時進行進一步通信以及錯誤的通信。發生故障時無法將消息從總線節點輸出至總線。

所述第一邏輯單元可以實施為微控制器、微處理器、專用集成電路(英語application-specific integrated circuit，簡稱ASIC)、現場可編程門陣列(英語fieldprogrammable gate array，簡稱FPGA)或有限自動機(英語finite state machine)。

所述第二邏輯單元可以實施為微控制器、微處理器、專用集成電路(英語application-specific integrated circuit，簡稱ASIC)、現場可編程門陣列(英語fieldprogrammable gate array，簡稱FPGA)或有限自動機(英語finite state machine)

在一種實施方式中，所述第一和/或所述第二邏輯單元在測試階段中測試所述傳輸單元是否接收到所述監控信號。