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一种故障安全型电流输出通道诊断系统及其方法

阅读：614发布：2024-02-09

专利汇可以提供一种故障安全型电流输出通道诊断系统及其方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种故障安全型电流输出通道诊断系统及其方法，一种故障安全型电流输出通道诊断系统及其方法，包括依次连接的输出控制模块、DA模块、负载、采样电路、AD模块、诊断比较模块，诊断比较模块与输出控制模块连接；DA模块和负载之间与开关模块的两端连接，开关模块还与诊断比较模块连接；输出控制模块用于控制DA模块输出电流；诊断比较模块用于控制开关模块并诊断电流状态，并将诊断结果发送给输出控制模块。本方法能有效的保证通道中任何模块或组件出现问题，均能实现故障导向安全的效果。，下面是一种故障安全型电流输出通道诊断系统及其方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种故障安全型电流输出通道诊断系统，其特征在于，包括依次连接的输出控制模块、DA模块、负载、采样电路、AD模块、诊断比较模块，诊断比较模块与输出控制模块连接；
DA模块和负载之间与开关模块的两端连接，开关模块还与诊断比较模块连接；
输出控制模块用于控制DA模块输出电流；
诊断比较模块用于诊断输出电流状态并控制开关模块，并将诊断结果发送给输出控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种故障安全型电流输出通道诊断系统，其特征在于，诊断比较模块还包括WatchDog模块，WatchDog模块用于对输出控制模块的运行状态进行监控。
3.一种故障安全型电流输出通道诊断方法，其特征在于，包括权利要求1或2所述的诊断系统，其诊断方法包括以下步骤：
(1)输出控制模块控制DA模块输出电流，诊断信号则通过AD模块回采进入诊断比较模块，并与输出控制模块的输出值进行比较，故障时，诊断比较模块控制开关模块断开；
(2)开关模块断开的同时，诊断比较模块将诊断数据传输至输出控制模块，输出控制模块控制DA模块关断输出；
(3)诊断比较模块中的WatchDog模块对输出控制模块的运行状态进行监控；
(4)WatchDog模块接收到的喂狗信号顺序与预设相同，且每个看门狗接收到喂狗信号的时间间隔未超出规定时间，输出控制模块控制DA模块输出电流；反之，诊断比较模块控制开关模块断开。
4.根据权利要求3所述的一种故障安全型电流输出通道诊断方法，其特征在于，系统上电、系统维修状态、系统定期试验时，输出控制模块控制输出通道进行漫步位输出。

说明书全文

一种故障安全型电流输出通道诊断系统及其方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种故障安全型电流输出通道诊断系统及其方法。

背景技术

[0002] 现有的故障安全型电流输出通道诊断系统在正常工作时，输出控制模块控制DA输出电流，诊断信号则通过AD回采进入诊断比较模块，并与输出控制模块的输出值进行比较从而完成通道诊断。如果比较结果的差值超过允许范围△，则说明输出通道存在异常，此时诊断比较模块将结果反馈输出控制模块，由输出控制模块控制DA断开输出以达到故障安全的目的。

[0003] 但是，仅通过将回采值与要求的输出值进行比较的方式无法诊断全部直流型故障，例如无法诊断DA内部串扰故障等，故诊断覆盖率不高，一般仅为60％；

[0004] 并且，当输出控制模块出现故障时，可能出现无法判断诊断结果或者无法关断输出通道的情况，导致系统进入危险状态。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是现有的诊断电流输出通道系统的系统和方法不仅诊断覆盖率不高，并且在出现故障时容易进入危险状态，目的在于提供一种故障安全型电流输出通道诊断系统及其方法，解决对电流输出通道的诊断的问题。

[0006] 本发明通过下述技术方案实现：

[0007] 一种故障安全型电流输出通道诊断系统及其方法，包括依次连接的输出控制模块、DA模块、负载、采样电路、AD模块、诊断比较模块，诊断比较模块与输出控制模块连接；

[0008] DA模块和负载之间与开关模块的两端连接，开关模块还与诊断比较模块连接；

[0009] 输出控制模块用于控制DA模块输出电流；

[0010] 诊断比较模块用于诊断输出电流状态并控制开关模块,并将诊断结果发送给输出控制模块。

[0011] 诊断比较模块还包括WatchDog模块，WatchDog模块用于对输出控制模块的运行状态进行监控。

[0012] 本系统在使用时，在输出端增加开关模块并由诊断比较模块直接控制，一旦诊断结果为故障状态，则由诊断比较模块通过开关模块直接切断输出，同时将诊断结果传输至输出控制模块，输出控制模块也控制DA模块进行关断输出操作，从而达到双保险的效果。

[0013] 同时，在通过在诊断比较模块中设置多个看门狗，即WatchDog模块，看门狗对输出控制模块的运行状态进行监控，一旦输出控制模块出现故障。如运行超时，诊断比较模块即控制关断输出，保证故障导向安全。

[0014] 一种故障安全型电流输出通道诊断方法，其诊断方法包括以下步骤：

[0015] (1)输出控制模块控制DA模块输出电流，诊断信号则通过AD模块回采进入诊断比较模块，并与输出控制模块的输出值进行比较，故障时，诊断比较模块控制开关模块断开；

[0016] (2)开关模块断开的同时，诊断比较模块将诊断数据传输至输出控制模块，输出控制模块控制DA模块关断输出；

[0017] (3)诊断比较模块中的WatchDog模块对输出控制模块的运行状态进行监控；

[0018] (4)WatchDog模块接收到的喂狗信号顺序与预设相同，且每个看门狗接收到喂狗信号的时间间隔未超出规定时间，输出控制模块控制DA模块输出电流；反之，诊断比较模块控制开关模块断开。

[0019] 并且当系统上电、系统维修状态、系统定期试验时，输出控制模块控制输出通道进行漫步位输出。

[0020] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

[0021] 本发明一种故障安全型电流输出通道诊断系统及其方法，采用一种漫步位的方法对电流输出通道进行诊断，将通道故障诊断覆盖率提升至99％。在输出端增加开关模块并由诊断比较模块直接控制，达到“双保险”的效果；并且在诊断比较模块中设置多个看门狗，对输出控制模块的运行状态进行监控，保证了通道中任何模块或组件出现问题，均能实现故障导向安全的效果。附图说明

[0022] 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

[0023] 图1为本发明结构示意图；

[0024] 图2为WatchDog模块示意图；

[0025] 图3为工作流程图。

具体实施方式

[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

[0027] 实施例1

[0028] 如图1所示，本发明一种故障安全型电流输出通道诊断系统及其方法，包括依次连接的输出控制模块、DA模块、负载、采样电路、AD模块、诊断比较模块，诊断比较模块与输出控制模块连接；

[0029] DA模块和负载之间与开关模块的两端连接，开关模块还与诊断比较模块连接；

[0030] 输出控制模块用于控制DA模块输出电流；

[0031] 诊断比较模块用于控制开关模块并诊断输出电流状态，并将诊断结果发送给输出控制模块。

[0032] 诊断比较模块还包括WatchDog模块，WatchDog模块用于对输出控制模块的运行状态进行监控。

[0033] 实施例2

[0034] 一种故障安全型电流输出通道诊断方法，诊断方法包括以下步骤：

[0035] (1)输出控制模块控制DA模块输出电流，诊断信号则通过AD模块回采进入诊断比较模块，并与输出控制模块的输出值进行比较，故障时，诊断比较模块控制开关模块断开；

[0036] (2)开关模块断开的同时，诊断比较模块将诊断数据传输至输出控制模块，输出控制模块控制DA模块关断输出；

[0037] (3)诊断比较模块中的WatchDog模块对输出控制模块的运行状态进行监控；

[0038] (4)WatchDog模块接收到的喂狗信号顺序与预设相同，且每个看门狗接收到喂狗信号的时间间隔未超出规定时间，输出控制模块控制DA模块输出电流；反之，诊断比较模块控制开关模块断开。

[0039] 实施例3

[0040] 在实施例2的基础上，当系统上电、系统维修状态、系统定期试验时，采用一种漫步位方法对电流输出通道进行诊断，具体操作为输出控制模块将按照表1所示的方法控制DA模块输出(以10位SAR型DA为例)。

[0041] 表1

[0042]

[0043]

[0044] 系统正常工作时，为了不影响正常输出，不再进行漫步位法诊断，而是将诊断比较模块的AD回采值与当前输出控制模块的输出值进行比较即可。

[0045] 如果比较结果不一致，则诊断比较模块关断开关，同时将诊断结果反馈输出控制模块，输出控制模块根据反馈结果控制DA进行关断输出操作，系统停机等待人工检查复位。如果比较结果一致，则无动作，输出控制模块控制DA正常输出。

[0046] 实施例4

[0047] 在实施例2的基础上，在系统正常工作时，将输出控制模块的程序分为n段，通过在每段程序末尾设置喂狗程序WDn发出喂狗信号到Watchdog模块，实现对输出控制模块的运行状态进行监控。如果诊断比较模块中Watchdog模块收到的喂狗信号顺序与预设相同，且每个看门狗接收到喂狗信号的时间间隔未超出规定时间，则判定输出通道工作正常。否则判定输出控制模块故障，此时诊断比较模块立即关断输出，保证故障导向安全。

[0048] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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