[发明专利]一种开关量输出回路断线诊断系统和开关量输出模块

说明书

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，更具体地说，涉及一种开关量输出回路断线诊断系统和开关量输出模块。

背景技术

开关量输出回路是自动控制系统的重要组成部分，为了保证开关量输出回路处于正常工作状态，需要对开关量输出回路进行断线诊断。

传统的开关量输出回路断线诊断方案是：采集开关量输出回路中的电流信号，将电流信号转换成电压信号，再通过差分放大电路将该电压信号转换成能被比较器识别的信号，从而根据比较器的输出结果来判断开关量输出回路是否发生断线。

但是，开关量输出回路连接的负载阻抗变化范围较大，致使开关量输出回路中的电流值变化范围很大，为避免出现误采样，需要采用高精密器件去完成采样，但这样会大大增加硬件成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种开关量输出回路断线诊断系统和开关量输出模块，从而以较低成本实现开关量输出回路断线诊断。

一种开关量输出回路断线诊断系统，包括电压源、二极管和限流电阻，其中：

所述二极管的阳极接开关量输出回路的电源端，其阴极接所述开关量输出回路的负载端；

所述电压源的正端经所述限流电阻接所述二极管的阴极，所述电压源的负端接地；

所述电压源两端电压高于所述开关量输出回路的电源电压减去所述二极管上的压降。

其中，所述电压源为DC-DC电源。

一种开关量输出模块，包括：开关量输出回路以及上述任一种开关量输出回路断线诊断系统。

从上述的技术方案可以看出，开关量输出回路上电后，若开关量输出回路未断线，则二极管阴极电压等于开关量输出回路的电源电压减去二极管的压降；若开关量输出回路已断线，则二极管阴极电压恒等于电压源两端电压，而电压源两端电压高于开关量输出回路的电源电压减去二极管的压降，因此在检测到二极管阴极电压高于开关量输出回路的电源电压减去二极管的压降时即可判定为断线，该判断阈值较大，对器件的采样精度无严格要求，从而以较低成本实现了开关量输出回路断线诊断。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种开关量输出回路断线诊断系统结构示意图；

图2为现有技术公开的一种开关量输出回路断线诊断系统结构示意图；

图3为图1所述系统应用在发生断线故障的开关量输出回路上的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例公开了一种开关量输出回路断线诊断系统，从而以较低成本实现开关量输出回路断线诊断，包括：电压源U_S、二极管D和限流电阻R2，其中：

二极管D的阳极接开关量输出回路的电源端，其阴极接所述开关量输出回路的负载端；

电压源U_S的正端经过限流电阻R2接二极管D的阴极，电压源U_S的负端接地；

电压源U_S两端电压高于所述开关量输出回路的电源电压减去二极管D上的压降。

其中，电压源U_S可采用DC-DC电源，但并不局限。

开关量输出回路包括负载R1和开关K，在开关量输出回路上电后，随着开关K的开通和关断，可得到需要的开关量输出信号。为便于描述，首先设开关量输出回路的电源电压为V1，设电压源U_S两端电压为V2，设P点电压(即二极管D阴极电压)为V3，设二极管D上的压降为0.6V。

在开关量输出回路上电后，若开关量输出回路未断线，则P点电压等于开关量输出回路的电源电压减去二极管D的压降，即V3＝V1-0.6V；若开关量输出回路发生断线故障，则P点电压恒等于电压源U_S两端电压，即V3＝V2，而V2＞V1-0.6V，因此当检测到V3＞V1-0.6V时即可判定为开关量输出回路断线。

下面，结合具体数据来分析本发明相较于现有技术的优越之处。