[发明专利]总线节点和总线节点的操作方法

说明书

本发明涉及一种总线节点(10)，其包括第一逻辑单元(11)、第二逻辑单元(12)、监控电路(13)和传输单元(14)。所述总线节点(10)设计为，在通信阶段中，所述第一逻辑单元(11)通过所述传输单元(14)与总线(21)通信，以及，所述监控电路(13)在发生故障时将监控信号(SU)输出至所述传输单元(14)，使得所述传输单元(14)阻断所述通信。

技术领域

本发明涉及一种总线节点和一种操作总线节点的方法。

背景技术

在自动化技术中可以将具有若干总线节点的总线应用于控制和调节设备和设施。总线节点可以实施为主设备或从设备。该总线节点可以是某个安全设备的一部分。

例如根据机器规程，功能安全领域中的安全设备通常具有“安全状态”，即不对人和设施构成危险的机器状态。该“安全状态”通常为“无电流”状态。在此状态下，例如可以将安全控制装置的所有安全输出端断开。

针对较高安全度等级即Safety Integrity Level(简称SIL)而设计的这种安全控制装置采用冗余结构，并且通常包括包含两个逻辑单元的中央单元和双通道式输入端和输出端。这些逻辑单元针对彼此和对冗余的输入与输出端进行监控，其中每个逻辑单元均能在发现故障时使得设备进入安全状态。这些逻辑单元例如可以实施为微处理器或微控制器。

特别是需要审视所谓的共因故障(英语Common Cause Fault，简称CCF)。一个例子是针对两个通道(如两个逻辑单元)的共同供电。如果两个逻辑单元的供电电压移至允许范围以外的值(过电压或欠压)，则无法期望这些逻辑单元中的至少一个可靠地识别出故障并使得设备进入安全状态。

在此情形下，如文献EP 2117094A2所述，使用一个附加硬件电路来监控供电电压，其以与微控制器无关的方式在发生故障时将输出端驱动器断开，从而使得设备进入安全状态。这一点在具有局部安全输出端的紧凑型安全设备中是不难实现的。

但例如在具有若干通过通信总线分布的安全模块的安全相关系统中，中央单元无法直接访问通过该总线耦合的输出模块，因此，实施于中央单元中的电路无法以与逻辑单元无关的方式直接地将这些输出端断开。

发明内容

本发明的目的是提供一种总线节点和一种操作总线节点的方法，从而提高安全度。

本发明用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求的主题。改进方案和技术方案参阅从属权利要求。

在一种实施方式中，总线节点包括第一和第二逻辑单元、监控电路和传输单元。所述总线节点设计为，在通信阶段中，所述第一逻辑单元通过所述传输单元与总线通信，以及，所述监控电路在发生故障时将监控信号输出至所述传输单元，使得所述传输单元阻断所述通信。

这样就能防止在发生故障时进行进一步通信以及错误的通信。发生故障时无法将消息从总线节点输出至总线。

所述第一逻辑单元可以实施为微控制器、微处理器、专用集成电路(英语application-specific integrated circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(英语fieldprogrammable gate array，简称FPGA)或有限自动机(英语finite state machine)。

所述第二逻辑单元可以实施为微控制器、微处理器、专用集成电路(英语application-specific integrated circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(英语fieldprogrammable gate array，简称FPGA)或有限自动机(英语finite state machine)

在一种实施方式中，所述第一和/或所述第二逻辑单元在测试阶段中测试所述传输单元是否接收到所述监控信号。