[发明专利]一种分布式控制系统IO模块断线检测电路及其检测方法

说明书

本发明公开了一种分布式控制系统IO模块断线检测电路及其检测方法，其技术方案要点是每个接口电路包括传感器、耦接于传感器的信号输入电路、以及耦接于信号输入电路的信号钳制电路；该信号输入电路基于控制电路的接口选择以将对应传感器的输出信号输出至控制电路，该信号钳制电路用于输出钳制信号至控制电路；控制电路基于接收的输出信号和钳制信号进行判断传感器是否处于正常工作状态；若是，将输出信号转换成当前输出值进行上传；若否，将预设的正常值代替输出信号转换成的当前输出值进行上传。当该IO模块断线检测电路检测到断线或短路故障时，会将传感器错误输出的当前输出值固定在一个预设的正常值上，以有效保证系统可靠地运行。

技术领域

本发明涉及工业自动化控制领域，特别涉及一种分布式控制系统IO模块断线检测电路及其检测方法。

背景技术

DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System)，在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。

DCS是流程工业控制系统的核心，IO模块则相当于其手足，所有信号的输入及输出均是靠IO模块来实现的，如现场输入信号电缆出现断路或短路故障时，其输入信号将会出现错误，导致整个控制逻辑出现错误，而大多数的IO模块并不能判断出此信号是由于外界线路故障引起的，这便导致错误无法发现，直到其引起比较严重的后果后，才能通过逐一排查得到确定，而这将会给生产带来极大的安全隐患。为解决这一问题，在此提出一种分布式控制系统IO模块断线检测电路及其检测方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种分布式控制系统IO模块断线检测电路，具有提高系统运行可靠性的特点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种分布式控制系统IO模块断线检测电路，应用于输入模块中，包括：

若干接口电路和控制电路；

每个接口电路包括传感器、耦接于传感器的信号输入电路、以及耦接于信号输入电路的信号钳制电路；该信号输入电路基于控制电路的接口选择以将对应传感器的输出信号输出至控制电路，该信号钳制电路用于输出钳制信号至控制电路；

控制电路基于接收的输出信号和钳制信号进行判断传感器是否处于正常工作状态；

若是，将输出信号转换成当前输出值进行上传；若否，将预设的正常值代替输出信号转换成的当前输出值进行上传。

优选的，所述传感器为热电阻传感器。

优选的，所述信号输入电路包括：

第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、二极管、开关管和恒流源；

接线输入端B耦接于传感器的一端，依次通过第三电阻、第二电阻耦接至接线输出端VXB，接线输出端VXB耦接于控制电路；

接线输入端C耦接于传感器的一端，依次通过第四电阻、第一电阻耦接至接线输出端VXC，接线输出端VXC耦接于控制电路；

接线输入端D耦接于传感器的另一端，通过第五电阻接地；其中，

开关管的栅极耦接于控制电路以接收控制电路所输出的接口选择的控制信号，开关管的漏极耦接于恒流源后耦接至第一电源电压，开关管的源极耦接于二极管的正极后耦接于第一电阻和第四电阻之间的连接点上。

优选的，所述信号钳制电路包括：

第六电阻，其一端耦接于第二电源电压，其另一端耦接于第一电阻和第四电阻之间的连接点上；

第七电阻，其一端耦接于第二电源电压，其另一端耦接于第二电阻和第三电阻之间的连接点上。