一种控制系统的继电器输出通道诊断装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工业控制技术领域，特别是涉及一种控制系统的继电器输出通道诊断 装置及方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在工业控制技术领域尤其是安全级控制系统中，数字量输出模块作为执行 器前的最后一级设备，其安全可靠性尤为重要，对于数字量输出模块，如果发生故障（根据 IEC61508,这里的故障指单一故障），系统应具有关闭输出，进入安全状态的能力。安全级控 制系统中的数字量输出模块通常采用继电器输出的方式，继电器输出故障类型有继电器线 圈故障、继电器触点粘连、后端断线、后端短路等故障。为了保证继电器输出的安全可靠性。 在现有技术中，通过提高冗余度来有效提高系统的安全可靠性。但是冗余通道的增加会造 成系统越来越庞大，降低实用性。
[0003] 由此可见，在诊断继电器输出故障时，如何克服由于冗余通道的增加造成的系统 庞大、实用性降低的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种控制系统的继电器输出通道诊断装置，用于在诊断继电 器输出故障时，克服由于冗余通道的增加造成的系统庞大、实用性降低的问题。此外，本发 明的目的还提供一种控制系统的继电器输出通道诊断方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供一种控制系统的继电器输出通道诊断装置，包 括：第一控制器、与第一控制器连接的第一继电器、与所述第一控制器连接的第二控制器、 与所述第二控制器连接的第二继电器，还包括：
[0006] 与所述第一控制器和所述第一继电器连接的第一信号采集电路，用于采集所述第 一继电器输出通道的第一信号，并将所述第一信号发送至所述第一控制器；
[0007] 与所述第二控制器和所述第二继电器连接的第二信号采集电路，用于采集所述第 二继电器输出通道的第二信号，并将所述第二信号发送至所述第二控制器；
[0008] 其中，当根据所述第一信号、所述第一继电器的输出状态、所述第二信号和所述第 二继电器的输出状态判断出输出通道出现异常时，所述第一控制器用于关闭所述第一继电 器的输出；所述第二控制器用于关闭所述第二继电器的输出。
[0009] 优选地，还包括：
[0010] 与所述第一继电器和所述第二继电器连接的表决器，用于根据所述第一继电器的 输出状态和所述第二继电器的输出状态确定表决结果；
[0011] 与所述表决器连接的执行器，用于根据所述表决结果执行所述表决结果对应的动 作。
[0012] 优选地，所述第一信号采集电路包括：
[0013] 与所述第一继电器输出回路串联的第一电阻；
[0014] 并联接入所述第一继电器输出回路的第一电阻单元，所述第一电阻单元包括依次 串联的第三电阻、第四电阻和第五电阻；
[0015]与所述第四电阻并联的第一采集芯片；
[0016] 与所述第一采集芯片和所述第一控制器连接的第一隔离芯片。
[0017] 优选地，所述第二信号采集电路包括：
[0018] 与所述第二继电器输出回路串联的第二电阻；
[0019] 并联接入所述第二继电器输出回路的第二电阻单元，所述第二电阻单元包括依次 串联的第六电阻、第七电阻和第八电阻；
[0020] 与所述第七电阻并联的第二采集芯片；
[0021] 与所述第二采集芯片和所述第二控制器连接的第二隔离芯片。
[0022] 优选地，其特征在于，还包括：提供电能的电源。
[0023] 一种控制系统的继电器输出通道诊断方法，包括：
[0024] 采集第一继电器输出通道的第一信号，并将所述第一信号发送至第一控制器；
[0025] 采集第二继电器输出通道的第二信号，并将所述第二信号发送至第二控制器；
[0026] 当根据所述第一信号、所述第一继电器的输出状态、所述第二信号和所述第二继 电器的输出状态判断出输出通道出现异常时，关闭所述第一继电器的输出和关闭所述第二 继电器的输出。优选地，还包括：
[0027] 根据所述第一继电器的输出状态和所述第二继电器的输出状态确定表决结果；
[0028] 根据所述表决结果执行所述表决结果对应的动作。
[0029] 本发明所提供的控制系统的继电器输出通道诊断装置，通过增加与第一继电器输 出端连接的第一信号采集电路和与第二继电器输出端连接的第二信号采集电路以采集第 一继电器输出端的第一信号和第二继电器输出端的第二信号。第一控制器和第二控制器相 互通讯，第一控制器或第二控制器均通过对第一信号、第一继电器的输出状态、第二信号以 及第二继电器的输出状态以诊断输出通道是否故障。相对于只增加冗余通道的方式而言， 该装置的改造量小、空间占用小、可靠性高、成本低。
【附图说明】
[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的 介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本发明提供的一种控制系统的继电器输出通道诊断装置的结构图；
[0032]图2为本发明提供的另一种控制系统的继电器输出通道诊断装置的结构图；
[0033]图3为本发明提供的一种控制系统的继电器输出通道诊断方法的流程图；
[0034]图4为本发明提供的另一种控制系统的继电器输出通道诊断方法的流程图。
【具体实施方式】
[0035] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护范围。
[0036] 本发明的核心是提供一种控制系统的继电器输出通道诊断装置及方法。
[0037] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】 对本发明作进一步的详细说明。
[0038] 实施例一
[0039]图1为本发明提供的一种控制系统的继电器输出通道诊断装置的结构图。控制系 统的继电器输出通道诊断装置，包括：第一控制器10、与第一控制器连接的第一继电器11、 与第一控制器10连接的第二控制器12、与第二控制器12连接的第二继电器13,还包括：
[0040] 与第一控制器10和第一继电器11连接的第一信号采集电路14,用于采集第一继 电器输出通道的第一信号，并将第一信号发送至第一控制器10 ;
[0041] 与第二控制器12和第二继电器13连接的第二信号采集电路15,用于采集第二继 电器输出通道的第二信号，并将第二信号发送至第二控制器；
[0042] 其中，当根据第一信号、所述第一继电器11的输出状态、第二信号和第二继电器 13的输出状态判断出输出通道出现异常时，第一控制器10用于关闭第一继电器11的输出； 第二控制器12用于关闭第二继电器13的输出。
[0043] 在具体实施中，第一控制器10控制第一继电器11输出信号；第二控制器12控制 第一继电器13输出信号。为了诊断第一继电器11的输出或者第二继电器13的输出是否 出现问题，则第一信号采集电路14采集第一继电器输出通道的第一信号，并将第一信号发 送至第一控制器10。第二信号采集电路15采集第二继电器输出通道的第二信号，并将第二 信号发送至第二控制器12。由于第一控制器10和第二控制器12二者相互通讯，因此，第一 控制器10也能够获取第二信号和第二继电器13的输出状态。
[0044] 第一控制器10根据获取的第一信号、第一继电器11的输出状态、第二信号和第二 继电器13的输出状态诊断输出通道是否出现异常。
[0045] 同理，第二控制器12根据获取的第一信号、第一继电器11的输出状态、第二信号 和第二继电器13的输出状态诊断输出通道是否出现异常。
[0046] 当诊断出第一继电器11的输出通道出现异常，或诊断出第二继电器13的输出通 道出现异常时，第一控制器10关闭第一继电器的输出，第二控制器12关闭第二继电器的输 出。
[0047] 本实施例提供的控制系统的继电器输出通道诊断装置，通过增加与第一继电器输 出通道连接的第一信号采集电路和与第二继电器输出通道连接的第二信号采集电路以采 集第一继电器输出通道的第一信号和第二继电器输出通道的第二信号。第一控制器和第二 控制器相互通讯，第一控制器或第二控制器均通过对第一信号、第一继电器的输出状态、第 二信号以及第二继电器的输出状态以诊断输出通道是否故障。相对于只增加冗余通道的方 式而言，该装置的改造量小、空间占用小、可靠性高、成本低。
[0048] 图2为本发明提供的另一种控制系统的继电器输出通道诊断装置的结构图。如图 2所示，作为一种优选的实施方式，还包括：
[0049] 与第一继电器11和第二继电器13连接的表决器16,用于根据第一继电器11的输 出状态和第二继电器13的输出状态确定表决结果；
[0050] 与表决器16连接的执行器17,用于根据表决结果执行表决结果对应的动作。
[0051] 在本发明中表决器16米用loo2D的表决方式，根据第一继电器11的输出状态和 第二继电器的输出状态确定表决结果，输出至执行器17。执行器17根据表决结果执行相应 的动作。
[0052] 其中，第一信号采集电路14包括：
[0053] 与第一继电器输出回路串联的第一电阻R1 ;
[0054] 并联接入第一继电器输出回路的第一电阻单元140,第一电阻单元140包括依次 串联的第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5;
[0055] 与第四电阻并联的第一采集芯片141 ;
[0056] 与第一采集芯片140和第一控制器11连接的第一隔离芯片142。
[0057] 第二信号采集电路15包括：
[0058] 与第二继电器13输出回路串联的第二电阻R2 ;
[0059] 并联接入第二继电器输出回路的第二电阻单元150,第二电阻单元150包括依次 串联的第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8;
[0060] 与第七电阻R7并联的第二采集芯片151 ;
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