[发明专利]一种电流输入通道的诊断系统及方法

说明书

本发明属于数字化仪控技术领域，具体涉及一种电流输入通道的诊断系统及方法。本发明系统包括：AI模块电流采集通道电路中，电流信号依次通过端口保护电路、采集开关、共模滤波电路、采样电阻、差模滤波、差分运放、差模滤波传输到模数变换模块，模数变换模块与微控制器之间相互传输信号；程控诊断信号发生器电路中，微控制器与数模变换模块之间传输信号，数模变换模块将信号传输给V/I转换，V/I转换将信号传输给诊断开关。本发明方法包括步骤1、构建电路；步骤2：通道采集流程；步骤3：诊断流程；步骤4：进入下一个诊断流程。本发明能够解决现有技术中AI模块电流输入通道存在ADC某些输出位无法翻转而又无法诊断的危险故障隐患。

技术领域

本发明属于数字化仪控技术领域，具体涉及一种电流输入通道的诊断系统及方法。

背景技术

核电站数字化仪表控制系统中分布有大量模拟量采集模块。核电厂现场的物理参数(如温度、压力、流量等)通过传感器、变送器转换为电流、电压等模拟信号，并由模拟量输入模块(AI)进行采集、量化、上传，最终传送到保护系统和操纵系统的上位机中，从而实现对系统或设备运行状态的实时监控、记录、决策和控制。

AI模块输入通道分为电压输入通道和电流输入通道，之前的核电厂AI模块电流输入通道诊断方法为在输入通道前端增加切换开关，诊断时将基准电流通过切换开关施加到输入通道，通过采集基准电流来达到输入通道采集功能及精度诊断的目的。

这种诊断方法使用的诊断信号单一，不能让输入通道模数转换器(ADC)在有效输入范围内对应的有效输出位全部发生翻转，存在ADC某些输出位无法翻转而又无法诊断到的危险故障隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题：本发明提供一种电流输入通道的诊断系统及方法，能够解决现有技术中AI模块电流输入通道存在ADC某些输出位无法翻转而又无法诊断的危险故障隐患。

本发明采用的技术方案：

一种电流输入通道的诊断系统，包括AI模块电流采集通道电路和程控诊断信号发生器电路，AI模块电流采集通道电路包括端口保护电路、采集开关、共模滤波电路、采样电阻、差模滤波、差分运放、差模滤波、模数变换模块和微控制器，电流信号依次通过端口保护电路、采集开关、共模滤波电路、采样电阻、差模滤波、差分运放、差模滤波传输到模数变换模块，模数变换模块与微控制器之间相互传输信号；程控诊断信号发生器电路包括数模变换、V/I转换、诊断开关和微控制器，微控制器与数模变换模块之间传输信号，数模变换模块将信号传输给V/I转换，V/I转换将信号传输给诊断开关，微控制器将信号传输给诊断开关和采集开关，诊断开关信号将采集通道断开，同时接入诊断信号。

所述端口保护电路用于端口静电及浪涌保护；采集开关用于切断或接通输入信号；滤波电路用于差模、共模滤波；差分运放用于差分信号转单端信号；数模变换将输入的模拟信号转换为数字信号；微控制器用于数字信号采集以及切换开关的控制。

所述模数变换电路产生诊断用的模拟电压信号；V/I转换电路将诊断模拟电压信号转换为电流信号；诊断开关用于接通或断开诊断信号的输入；微控制器用于数字信号输入输出、切换开关控制以及诊断精度计算。

一种电流输入通道的诊断方法，包括如下步骤：

步骤1、构建AI模块电流采集通道电路和程控诊断信号发生器电路；步骤2：通道采集流程；步骤3：诊断流程；步骤4：进入下一个诊断流程，诊断信号在外部最大输入范围内以3％满量程累加。

所述步骤2的具体步骤为：诊断开关断开，采集开关接通，通过采集通道采集外部输入信号。

所述步骤3的具体步骤为：采集开关断开，诊断开关接通，控制诊断信号输出，通过采集通道采集诊断信号，计算诊断信号采集误差，误差超差，发出通道采集精度超差故障信号；误差正常，进入下一正常通道采集流程。

本发明的有益效果：