[发明专利]一种安全输出电路及控制、检测方法

说明书

本申请实施例公开了一种安全输出电路及控制、检测方法，所述电路包括：双通道逻辑控制单元、双通道控制命令发生器、磁耦合器和功率输出器，其中，所述双通道逻辑控制单元，与双通道系统总线连接，用于控制双通道系统总线的使能命令的输出；所述双通道控制命令发生器，与所述双通道系统总线连接，用于接收所述双通道系统总线输出的使能命令；基于所述使能命令，输出两路控制条件信号；所述磁耦合器，分别与所述双通道控制命令发生器和所述功率输出器连接，用于基于所述两路控制条件信号，输出一路脉冲驱动信号；所述功率输出器，用于基于所述脉冲驱动信号，输出功率驱动电压。如此，能够提高安全输出电路的安全性。

技术领域

本发明涉及安全控制技术领域，尤其涉及一种安全输出电路及控制、检测方法。

背景技术

对于轨道交通、核电等有功能安全要求的领域，往往需要安全控制系统达到SIL4(Safety Integrity Level 4，安全完整性等级4)这一安全等级的要求。在轨道交通、核电等有功能安全要求的领域中的安全控制系统中，一般都会设置有输出电路，例如看门狗电路、安全数字量输出电路等，而这些输出电路的运行状态常常会直接影响到安全控制系统的系统安全性。例如，看门狗电路一般用于对安全控制系统的整体运行情况进行监控，当检测到影响安全控制系统安全的状态，则需要立即触发关闭看门狗，以关断对外输出回路，而安全数字量输出电路则一般用于直接驱动安全控制系统中的被控对象，当安全控制系统未检测到系统级故障，但安全数字量输出电路或其上级驱动电路却发生故障时，则需要立即触发关断输出电路，以关断对外输出回路。

目前，对于诸如看门狗电路、安全数字量输出电路等输出电路来说，其设计思路基本是一致的，通常是由二取二的两通道逻辑电路结构和由不同元器件搭建的逻辑与门电路结构来实现。

但是，目前的输出电路实现方案存在以下缺陷：(1)一般单纯靠器件引脚输出的简单方波脉冲作为逻辑与门的使能信号，无法对该使能信号进行安全检查；(2)实现逻辑与门的电路结构复杂，元器件数量较多，故障率较高，过载能力较弱，安全性和可靠性较低；(3)实现方案中含有机械结构，如使用偏极继电器，响应速率较慢，无法及时关断输出电路，影响导向安全功能。可见，目前的输出电路的安全性较低。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种安全输出电路及控制、检测方法，通过双通道逻辑控制单元、双通道控制命令发生器、磁耦合器和功率输出器来实现安全输出电路，能够提高安全输出电路的安全性，而且将该安全输出电路应用到安全控制系统中时，还能够提高安全控制系统的安全性。

本申请实施例主要提供如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种安全输出电路，所述电路包括：双通道逻辑控制单元、双通道控制命令发生器、磁耦合器和功率输出器，其中，所述双通道逻辑控制单元，与双通道系统总线连接，用于控制双通道系统总线的使能命令的输出；所述双通道控制命令发生器，与所述双通道系统总线连接，用于接收所述双通道系统总线输出的使能命令；基于所述使能命令，输出两路控制条件信号；所述磁耦合器，分别与所述双通道控制命令发生器和所述功率输出器连接，用于基于所述两路控制条件信号，输出一路脉冲驱动信号；所述功率输出器，用于基于所述脉冲驱动信号，输出功率驱动电压。

第二方面，本申请实施例提供了一种控制方法，应用于上述的安全输出电路；所述方法包括：所述双通道逻辑控制单元通过控制所述双通道系统总线的使能命令的输出，控制所述双通道控制命令发生器输出相应状态的控制条件信号，其中，所述控制条件信号包括两路，每一路控制条件信号的状态分别包括：有效或无效；当所述双通道逻辑控制单元控制所述双通道控制命令发生器输出的两路控制条件信号的状态均为有效时，所述磁耦合器输出有效的所述脉冲驱动信号。

第三方面，本申请实施例提供了一种检测方法，应用于上述的安全输出电路，其中，所述双通道逻辑控制单元，包括：回读检测单元；