[发明专利]一种模拟量隔离分配通道硬件诊断装置以及诊断方法

说明书

本发明公开了一种模拟量隔离分配通道硬件诊断装置，包括隔离模块、模拟信号分配模块，还包括在隔离模块的输入端增设的输入切换组件、在隔离模块的输出端增设的输出切换组件、以及阈值比较器；其中，输入切换组件的一输入端用于引入原外部输入模拟信号、另一输入端用于引入诊断高精度电压基准源，输入切换组件的输出端接隔离模块的模拟量输入端；输出切换组件的一输出端接模拟信号分配模块、另一输出端接阈值比较器，阈值比较器配置有阈值基准源；还包括同步输出2路切换控制信号的信号组件；所述信号组件输出的2路切换控制信号同步引入到输入切换组件、输出切换组件的受控端。

技术领域

本发明涉及核电站安全级DCS领域，具体涉及一种模拟量隔离分配通道硬件诊断装置及其诊断方法。

背景技术

在核电领域数字化仪控系统中，现场传感器或者变送器输入的模拟量信号需要通过隔离分配，输出到安全级的模拟量采集装置进行模拟量信号的采集。

为了保证输入级的安全，需要将现场信号与模拟量采集装置进行隔离，由于同一个模拟量信号可能需要被多个设备进行采集，所以在隔离的同时，还需要具有分配功能。

为了提高该装置传输路径的可靠性，需要对传输路径通道进行高精度的诊断，由于该传输路径为硬件装置，为了保证诊断可靠，需要研究一种专门针对该硬件传输路径的诊断装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟量隔离分配通道硬件诊断装置及其诊断方法；装置和方法从纯硬件的方式完成，具有高可靠性和高速诊断响应的能力。

本发明的具体技术方案为：

一种模拟量隔离分配通道硬件诊断装置，包括隔离模块、模拟信号分配模块，其特征在于,

还包括在隔离模块的输入端增设的输入切换组件、在隔离模块的输出端增设的输出切换组件、以及阈值比较器；

其中，输入切换组件的一输入端用于引入原外部输入模拟信号、另一输入端用于引入诊断高精度电压基准源，输入切换组件的输出端接隔离模块的模拟量输入端；输出切换组件的输入端接隔离模块的模拟量输出端，输出切换组件的一输出端接模拟信号分配模块、另一输出端接阈值比较器，阈值比较器配置有阈值基准源；

还包括同步输出2路切换控制信号的信号组件；所述信号组件输出的2路切换控制信号同步引入到输入切换组件、输出切换组件的受控端。

所述输入切换组件、输出切换组件为光MOS继电器。

所述2路切换控制信号为窄脉冲信号，其周期小于或等于2ms。

本发明涉及的应用于核电仪控系统的隔离分配装置，隔离分配装置将现场变送器或传感器等输出的模拟量信号进行隔离和分配，输入到安全级系统的模拟量采集装置，为了保证隔离分配的可靠性，该装置一般采用纯硬件的电路设计，即不含有处理器及相关软件。因此无法通过传统的CPU+ADC+DAC的方式进行模拟量通道的精度诊断，基于以上原因，发明了一种基于硬件的模拟量隔离分配装置，该装置中信号组件、输入切换组件、输出切换组件、阈值比较器都是采用硬件实现，其整体可以实现硬件诊断，并且具有高精度，低温漂，快速响应等优点。其中，原理上，输入切换组件、输出切换组件在切换控制信号的控制下实现切换，输入切换组件将导通引入诊断高精度电压基准源；输出切换组件将导通到阈值比较器；阈值比较器的阈值基准源与诊断高精度电压基准源为相同电压的信号源，若整个传输路径正常，则阈值比较器获得的诊断高精度电压基准源不会发生漂移，符合预期阈值，则输出低电平，以表示整个通道正常，若整个传输路径异常，则阈值比较器获得的诊断高精度电压基准源发生漂移，超过精度要求时，则输出高电平，以表示整个推导异常。从上述过程可以看出，本发明从纯硬件的方式实现，以此达到高精度诊断的目的。