[发明专利]基于三冗余输出控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制装置，尤其涉及一种基于三冗余输出控制装置。

背景技术

在功能安全控制系统中，数字量输出控制的稳定可靠是重中之重，数据的通讯、运算、控制最终结果汇于一点，输出连接到安全领域的诸如核反应堆的控制棒、紧急停车系统等涉及到安全的大部分领域。

一般的输出控制系统采用双冗余输出控制，一个工作，一个备用，并不能够满足安全控制系统的安全可靠指标，四冗余控制系统成本又非常之高，三冗余控制系统既满足了安全可靠的要求，又经济实惠，带诊断的三冗余输出控制是性价比极高的控制策略。

发明内容

本发明公开了一种基于三冗余输出控制装置，提供一种经济实惠的三冗余输出控制装置。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于三冗余输出控制装置，其中，一输出控制电路通过三第一光电隔离电路连接三序列控制信号端；所述输出控制电路具有三输出端连接一输出表决电路，所述输出表决电路输入端连接一电源；还包括：一数字量输出负载正端、一数字量输出负载负端；所述数字量输出负载正端与所述输出表决电路的输出端之间连接有一电流霍尔芯片；所述数字量输出负载负端与所述输出表决电路的输出端之间串接有两电感；一电感上并接有一输出回采检测回路。

如上所述的基于三冗余输出控制装置，其中，所述电源为24V电源，所述电源与所述输出表决电路之间连接有保险丝。

如上所述的基于三冗余输出控制装置，其中，所述数字量输出负载正端与所述数字量输出负载负端之间连接有一第一二极管。

如上所述的基于三冗余输出控制装置，其中，所述电流霍尔芯片上连接有一驱动电流检测电路。

如上所述的基于三冗余输出控制装置，其中，所述输出表决电路为三取二输出电路。

如上所述的基于三冗余输出控制装置，其中，所述输出表决电路包括：两第一PMOSFET、两第二PMOSFET、两第三PMOSFET，所述输出控制电路包括：第一输出端、第二输出端、第三输出端，所述第一输出端与两所述第一PMOSFET连接，所述第二输出端与两所述第二PMOSFET连接，所述第三输出端与两所述第三PMOSFET连接，一所述第一PMOSFET与一所述第二PMOSFET串接在所述表决电路的输入端与输出端之间，另一所述第一PMOSFET与一所述第三PMOSFET串接在所述表决电路的输入端与输出端之间；另一所述第二PMOSFET与另一所述第三PMOSFET串接在所述表决电路的输入端与输出端之间。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明采用三序列输出通道并行输出，逻辑输出表决由纯硬件电路搭建，稳定可靠性高，且通道本身觉有回采诊断电路，以及输出负载的驱动的检测电路，整个输出诊断电路，诊断覆盖率可达99%，不仅能够诊断通道电路本身好坏，而且可以诊断外部驱动设备好坏，此项技术是整个系统稳定可靠的核心。

附图说明

图1是本发明基于三冗余输出控制装置的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：

图1是本发明基于三冗余输出控制装置的电路示意图，请参见图1，一种基于三冗余输出控制装置，其中，一输出控制电路2通过三第一光电隔离电路1连接三序列控制信号端；输出控制电路2具有三输出端连接一输出表决电路3，输出表决电路3输入端连接一电源4；还包括：一数字量输出负载正端8、一数字量输出负载负端9；数字量输出负载正端8与输出表决电路3的输出端之间连接有一电流霍尔芯片7；数字量输出负载负端9与输出表决电路3的输出端之间串接有两电感；一电感上并接有一输出回采检测回路6。

进一步的，输出诊断也就是输出信号的回采，当三序列导通信号为1时，表决输出为1，且24V电源4导通输出，并且驱动回采电路，导通隔离光耦，控制器通过反相器回采是1，同理反之，输出为0，回采为0，当回采和输出不一致时，认为通道电路出现问题，并进入错误处理程序。

进一步的，输出24V来驱动外部设备负载时，串联在输出通路中的电流霍尔芯片7会检测对外驱动电流的大小，通过配置电阻阀值，可以确定电流饿限值，当电流超限，或者外部设备问题短路时，会产生报警信号给控制器，同时关断输出信号，进入失电安全状态。

进一步的，电源4为24V电源4，电源4与输出表决电路3之间连接有保险丝。

进一步的，数字量输出负载正端8与数字量输出负载负端9之间连接有一第一二极管。

进一步的，电流霍尔芯片7上连接有一驱动电流检测电路5。