[發明專利]一種高診斷覆蓋率的功能安全電流輸出模塊

有效

• 申請號: 201810330226.6
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN110376931B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 楊嬌;尹遜增;楊祖業;田紹東;姚程程
• 申請（專利權）人: 沈陽中科博微科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李巨智

1.一種高診斷覆蓋率的功能安全電流輸出模塊，其特征在于：包括微處理器、電流輸出單元、輸出電路診斷單元和電流回讀單元；其中

微處理器連接通信接口，通信接口通過PLC背板總線與PLC控制器連接并進行通信；微處理器連接地址檢測單元，地址檢測單元連接PLC背板總線，采集地址信號發送到微處理器；

電流輸出單元連接微處理器，將微處理器傳來的數字信號轉換成4-20mA電流信號輸出；

輸出電路診斷單元一端連接電流輸出單元，采集電流輸出單元的電流信號；另一端連接微處理器，將采集到的電流信號反饋給微處理器，進行診斷和故障處理；輸出電路診斷單元接收微處理器發送的控制信號和配置信號；

電流輸出單元和輸出電路診斷單元共同組成1OO1D表決架構，且輸出電路診斷單元的開關與電流輸出單元的開關相互串聯，當故障時，微處理器控制輸出電路診斷單元的開關斷開，使電源輸入關斷；

電流回讀單元一端連接電流輸出單元的輸出端，采集輸出電流，另一端連接微處理器，將電流輸出單元的輸出電流回給微處理器，監視輸出電流；

所述微處理器采用通過SIL3認證的安全處理器，安全架構為1OO1D。

2.根據權利要求1所述的高診斷覆蓋率的功能安全電流輸出模塊，其特征在于：外部監視單元一端連接外部電源，另一端連接微處理器，采集輸入的外部電源信號，對其進行監視，并反饋給微處理器。

3.根據權利要求1所述的高診斷覆蓋率的功能安全電流輸出模塊，其特征在于：在所述電流輸出單元與微處理器之間設置第一隔離電路，在所述診斷單元與微處理器之間設置第二隔離電路，在所述電流回讀單元與微處理器之間設置第三隔離電路。

4.根據權利要求2所述的高診斷覆蓋率的功能安全電流輸出模塊，其特征在于：在所述外部監視單元與微處理器之間設置第四隔離電路。

5.根據權利要求1所述的高診斷覆蓋率的功能安全電流輸出模塊，其特征在于：所述地址檢測單元采用冗余結構，使用電壓檢測的方式獲取本模塊地址。

6.根據權利要求1所述的高診斷覆蓋率的功能安全電流輸出模塊，其特征在于：所述通信接口采用冗余結構，采用RS485通信接口實現和安全控制器進行通信。

7.根據權利要求1所述的高診斷覆蓋率的功能安全電流輸出模塊，其特征在于：所述電流輸出單元采用DAC進行過壓、欠壓、過載、過熱、開路、短路檢測、SPI地址讀寫錯誤檢測、SPI通信CRC錯誤檢測、內部寄存器CRC檢測。

8.根據權利要求2所述的高診斷覆蓋率的功能安全電流輸出模塊，其特征在于：在所述外部電源的輸入端設置第一保護電路，對模塊輸入電源進行保護控制。

9.根據權利要求1所述的高診斷覆蓋率的功能安全電流輸出模塊，其特征在于：在所述電流輸出單元的輸出端設置第二保護電路，對輸出端連接的外部設備進行保護。