[实用新型]一种冗余开关量输出通道

说明书

技术领域

本实用新型涉及冗余容错控制技术领域，更具体的说，是涉及一种冗余开关量输出通道。

背景技术

目前，DCS（Distributed Control System，分散控制系统）即集散控制系统，已被广泛应用于石油，电力，化工、钢铁、水泥、制造、水处理等自动化控制领域，其是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机、通讯、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活和组态方便等。

随着计算机技术的发展及其在自动化领域中的应用，出现了以数字计算机为基础的DEH（Digital Electro-Hydraulic Control System，汽轮机数字电液控制系统），简称数字电调，是DCS的重要组成部分。在DCS系统中最主要的是开关量的冗余容错控制，现有技术中开关量输出通道冗余方式有两种：a、双冗余开关量输出通道，通过高选或低选方式进行输出；b、三冗余开关量输出通道，采用三取二表决机制进行输出。对于用于DCS系统的三重冗余开关量输出模块，包括三个独立的输出模块，均与系统的三个独立的控制器相连，接收控制器传送的指令和数据，并根据指令和数据进行开关量的输出，三个输出模块的输出最终输入到端子模块中，由端子模块进行三选二的选择，从而驱动电路驱动器工作。常见的双冗余开关量输出通道，当一个通道发生故障时，使得表决电路很难判断，只能通过高选或低选方式进行数据输出，即双重冗余中只要有一个通道故障，数据输出可能就是不正确的，虽然三冗余开关量输出通道采用三取二的表决机制，大大提供了输出数据的正确性，但是当两个通道发生故障时，系统将导向安全，无法保障运行过程的稳定性。

因此，提供一种冗余开关量输出通道，以有效判断通道内部或外部故障，保障运行过程的稳定性，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种冗余开关量输出通道，以克服现有技术中由于当两个通道发生故障时，系统将导向安全，无法保障运行过程的稳定性的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种冗余开关量输出通道，应用于DEH控制系统模块三冗余开关量输出通道，该冗余开关量输出通道包括：三个相互独立的开关量输出通道、所述开关量输出通道的输出端分别通过二极管直接并联及与所述二极管的一端相连的开关量输出端。

其中，所述开关量输出通道的电路包括：供电电路、与所述供电电路连接的输出电路、及与所述供电电路和输出电路相连的回读电路，其中，

所述供电电路包括开关三极管Q1、R0为所述开关三极管Q1提供基极电流，当所述开关三极管Q1导通时阻值相同的R和R1分压，为MOS管M1提供栅极电压，使所述MOS管M1导通；

所述输出电路包括继电器的两个节点S1和S2、防反二极管D1和嵌位二极管D2，所述S1为常开节点，所述S2为常闭节点、所述防反二极管D1和嵌位二极管D2为保证输出为正值；

所述回读电路包括光耦U1、反相器、限流电阻R2和限流电阻R3、及上拉电阻R4，所述限流电阻R3为所述光耦U1提供电流，使所述光耦U1导通。

其中，所述开关量输出通道的电路还包括：当出现短路故障时，熔断以保护所述开关量输出通道的自恢复保险丝F1。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种冗余开关量输出通道，应用于DEH控制系统模块三冗余开关量输出通道，该冗余开关量输出通道包括：三个相互独立的开关量输出通道、所述开关量输出通道的输出端分别通过二极管直接并联及与所述二极管的一端相连的开关量输出端。该实用新型通过三个独立的冗余开关量输出通道，具有降级模式，并通过自检回读机制，有效判断通道内部或外部故障，保障了运行过程的稳定性。另外，其输出端通过二极管直接并联冗余，并通过降级模式，从而极大的提高了整个系统的容错能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种冗余开关量输出通道的结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的开关量输出通道电路硬件框图；

图3为本实用新型实施例公开的开关量输出通道电路原理图。

具体实施方式