[发明专利]一种安全计算机输出控制系统

说明书

本发明公开了一种安全计算机输出控制系统，包括设有线圈A和线圈B的双线圈继电器，所述线圈A和线圈B并联驱动该双线圈继电器，以使其输出驱动外部设备的所需信号，还设有同时输出且分别驱动线圈A和线圈B的输出控制A系单元和输出控制B系单元以及选择输出控制A系单元和输出控制B系单元哪一个作为主系/备系，并将结果反馈给各系的主备切换模块。本发明大大提高了系统的可靠性，增加了继电器状态检测和报警机制，方便故障检修维护。

本发明专利申请是发明创造名称“一种应用于安全计算机的输出控制系统”的分案申请，原申请的申请日为2016年6月14日，申请号为2016104167065。

技术领域

本发明涉及工业控制领域，尤其涉及应用于安全计算机的输出控制系统。

背景技术

在工业控制领域特别是安全相关的工业控制领域，对其核心控制单元——安全计算机控制系统具有很高的可靠性和安全性要求，除了选用高可靠性的电子元器件外，各种安全可靠的计算机控制技术和方法也备广泛应用于计算机控制系统中，输出控制技术作为安全计算机控制系统的关键技术之一，其安全性和可靠性对着整个安全计算机控制系统的安全性和可靠性有着极其重要的影响。

目前在业界普遍采用电磁继电器控制电路来实现安全输出控制，电磁继电器是一种电子控制器件，当输入量达到某一定值，继电器内衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动触点吸合。当输入量降低到某一定值，吸力减小或消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的，即实现控制电路的输出和不输出两种状态。电磁继电器控制电路具有用低输入量控制高输出量运作的能力，可以实现远距离控制和自动化控制，在继电器的输入部分和输出部分之间，还能对输入输出进行耦合隔离，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

针对业界普遍采用的电磁继电器输出控制电路，下面分析其存在的缺陷。

单一电磁继电器控制电路可靠性较低。在工业控制领域，除了对其使用设备的安全性有着很高的要求以外，设备可靠性也是极其重要的一个指标，局限于采购成本和设备体积等因素，虽然我们在设计计算机控制系统时已经尽量选择可靠性较高的器件，但是，往往最终选择的继电器以及其组成的输出控制电路并不能完全满足系统的可靠性设计要求，特别是在一些安全苛刻的领域中，例如轨道交通、航天航空、军事等，系统会采用很多手段或者辅助设备来保证系统的安全，系统的复杂程度增加将直接导致可靠性的降低，因此会对可靠性设计有更高的要求，而如果依旧采用单一电磁继电器控制电路，将会使得其成为整个系统的可靠性瓶颈。

另外电磁继电器本身工作也存在着较大的能耗。在工业控制领域中，如上所说，为了保证输出安全和减低控制难度，多采用电磁继电器控制电路来实现输出控制，而一般工业控制系统都是大型工业设备或者大型集成系统，其本身系统比较庞大且接口数量很多，这就使得其使用的继电器数量增加很多，从而驱动继电器产生的能耗会变的相当庞大，在某些情况下，可能成为整个系统的能耗瓶颈和巨大负担，大大增加整个系统设计的难度以及整个系统的实施和运营成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种应安全计算机输出控制系统，降低能耗，提高系统的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种应用于安全计算机的输出控制系统，包括设有线圈A和线圈B的双线圈继电器，所述线圈A和线圈B并联驱动该双线圈继电器，以使其输出驱动外部设备的所需信号，还设有同时输出且分别驱动线圈A和线圈B的输出控制A系单元和输出控制B系单元以及选择输出控制A系单元和输出控制B系单元哪一个作为主系/备系，并将结果反馈给各系的主备切换模块，所述输出控制A系单元/输出控制B系单元包括驱动控制模块、根据驱动控制模块的输出控制信号产生驱动继电器的电压信号的驱动输出模块以及调整具体的输出电压值的电压调整模块，所述电压调整模块由输出电压控制可调的电源芯片实现或者采用多路电源的开关切换电路实现。