[实用新型]防止主控制器失效时电机失控的电动执行机构

说明书

技术领域

本实用新型属于工业电动执行机构领域，是实现了一种高可靠的、可以防止主控制器失效时电机失控的电动执行机构。 

背景技术

传统的电动执行机构控制系统中，主控制器的输出直接控制电机的运转连接。图1是传统电动执行机构的原理框图。图1中主控制器一般是有MCU或者DSP实现。主控制器向电机开关电路发出电机控制信号，指挥电机的正转、反转和停止。如果当电机正在旋转时，主控制器损坏或软件异常时，没有及时发出电机停止的指令，会导致电机持续工作，轻则导致电机卡死、过热、或执行机构断裂等，重则导致重大事故。 

发明内容

为防止在电动执行机构中由于主控制器损坏而导致电机失控的严重后果，本实用新型提出了一种新型的电动执行机构，只需要增加很低成本就可以实现：当在主控制器损坏时，防止电机失控，及时停止电机。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在主控制器和电机开关电路之间增加了监视主控制器的定时监视电路和组合控制电路，当主控制器正常工作时，监视电路不动作，电机的开关由主控制器控制，当主控制器异常时，监视电路动作，通过组合电路切断主控制器对电机的控制权，使电机开关电路断开电机，停止电机的运行。定时监视电路采用看门狗电路，它的输出直接或间接控制电机的运转，当其发现异常时，切断电机的运转使电机停机。 

具体实现过程是在传统电动执行机构的主控制器和电机开关电路之间增加监视主控制器的看门狗电路或称之为定时监视电路和组合控制电路，看门狗电路的输出信号与主控制器输出的电机控制信号共同作用来控制电机运转。当主控制器正常工作时，主控制器向看门狗电路发出周期性的喂狗信号，从而使看门狗电路的输出信号不影响主控制器的控制逻辑；当主控制器损坏或者软件异常时，看门狗得不到及时喂狗信号，导致其输出逻辑电平反转，这个信号切断主控制器对电机的控制权，并迫使电机停转，避免电机失控事故出现。这里看门狗电路的目的不是或不只是复位主控制器的MCU/DSP，还有当主控制器出现异常时切断电机运转的目的。这里的主控制器、看门狗电路、组合控制电路、电机开关电路只是从功能上的抽象，在工程实践中可以把它们不同的部分做在同一块电路板上，或组合在一起。 

本实用新型的有益效果是：本发明通过增加一个简单的硬件电路，并增加一部分的控制软件，以很低的成本防止了主控制器损坏时电机失控而导致的严重后果，大大提高了可靠性。为业界提供了一种更可靠的电动执行机构。 

附图说明

本说明书有两个附图：图1，传统电动执行机构原理框图；图2，防止主控制器失效时电机失控的电动执行机构的一个实施例原理框图。 

具体实施方式

图2是本实用新型的一种实施原理框图。图中在传统的电动执行机构的主控制器和电机开关电路之间增加了看门狗电路和组合控制电路。组合控制电路有两个输入；主控制器发出的电机主控制信号和看门狗电路发出的监视信号。组合控制电路的输出控制电机开关电路。当主控制器的MCU/DSP正常工作时，主控制器向看门狗电路发出周期的喂狗信号，看门狗电路的输出监视信号保持正常值。看门狗电路输出的监视信号正常时，组合控制电路的输出与主控制器发出的主控制信号相同，电机接受主控制器的完全控制。当主控制器的损坏时，输出喂狗信号就会停止，看门狗电路得不到及时更新，他输出的监视信号就会反转。 看门狗电路输出的监视信号反转时，组合控制电路的输出不管电机主控制器发出的电机主控制信号，直接向后级的电机开关电路发出关断信号，电机就会停止运行。这样就防止了当主控制器失效时电机的失控，防止了事故的发生。