工控机的保护设备及工控机系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工控机故障保护技术领域，尤其涉及一种工控机的保护设备及工控机系统。
【背景技术】
[0002 ]工控机(如CPU、D SP芯片等)是变频器或变流器的控制电路中的核心部件。现有的工控机都有保护电路如外部复位电路、看门狗等，其作用就是防止工控机死机。
[0003]具体来说，以CPU为例，当CPU出现故障时，外部复位电路或看门狗就不起作用，CPU引脚可能输出错误指令，进而引起对外输出的不确定性，最终导致设备做出错误动作或是设备损坏。CPU作为一种集成度较高芯片，尤其是应用于大功率变流器以及变频器中时，通常会出现程序错乱以及芯片损坏情况。随之而来的是，发出的错误指令会使整个机器面临损坏的危险。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施例的目的在于，提供一种工控机的保护设备及工控机系统，以实现在工控机出现故障时自动、快速地对其进行保护，且电路结构简单、成本低、可靠性好。
[0005]为实现上述实用新型目的，本实用新型的实施例提供了一种工控机的保护设备，包括:依次串联的信号检测电路、信号处理电路和信号封锁电路，其中，所述信号检测电路的输入端用于与所述工控机的信号输出端相连，所述信号封锁电路的输出端用于与所述工控机的指令输出端相连。
[0006]优选地，所述信号检测电路包括第一电阻、第二电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端为所述信号检测电路的输入端，第二端通过依次连接的所述第一电容及所述第二电阻接地，所述第一电容及所述第二电阻之间的节点为所述信号检测电路的输出端。
[0007]优选地，所述信号处理电路包括第三电阻、第二电容和第一三极管，所述第一三极管的集电极分别与所述第二电容的一端以及所述第三电阻的一端相连，所述第一三极管的发射极与所述第二电容的另一端接地，所述第一三极管的基极与所述信号检测电路的输出端相连，所述第三电阻的另一端与电源电压相连。
[0008]优选地，所述信号封锁电路包括二极管、第四电阻、第五电阻和第二三极管，所述二极管的阳极与电源电压相连，所述二极管的阴极通过依次连接的所述第四电阻及所述第五电阻接地，所述第二三极管的基极通过所述第五电阻接地，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述工控机的指令输出端相连。
[0009]优选地，所述保护设备还包括发光二极管，所述发光二极管串联于所述电源电压和所述二极管之间。
[0010]优选地，所述保护设备还包括限流电阻，所述限流电阻串联于所述电源电压和所述发光二极管之间。
[0011]优选地，所述保护设备还包括上拉电阻，所述上拉电阻的一端与所述电源电压相连，所述上拉电阻的另一端与所述第二三极管的集电极相连。
[0012]本实用新型的实施例提供了一种工控机系统，包括:相互连接的工控机以及如前述实施例所述的工控机的保护设备。
[0013]优选地，所述工控机的数量为至少两个，所述至少两个工控机依次串联，尾部的所述工控机的信号输出端与所述保护设备的输入端相连，首部的所述工控机的指令输出端与所述保护设备的输出端相连。
[0014]优选地，所述工控机的指令输出端与所述保护设备的输出端分别对应连接与非门的两个输入端。
[0015]本实用新型实施例提供的工控机的保护设备及工控机系统，通过在工控机的信号输出端和指令输出端之间，加入依次串联的信号检测电路、信号处理电路和信号封锁电路，实现了在工控机出现故障时自动、快速地对其进行保护，从而避免了故障引起的对外输出不确定性导致整机设备更大的损坏。且电路结构简单、成本低、可靠性好。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例一的工控机的保护设备的结构框图；
[0017]图2为本实用新型实施例二的工控机的保护设备的电路结构图；
[0018]图3为本实用新型实施例三的工控机系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型实施例工控机的保护设备及工控机系统进行详细描述。
[0020]实施例一
[0021]图1为本实用新型实施例一的工控机的保护设备的结构示意图，参照图1，工控机的保护设备包括依次串联的信号检测电路110、信号处理电路120和信号封锁电路130，其中，信号检测电路110的输入端用于与工控机的信号输出端相连，信号封锁电路130的输出端用于与工控机的指令输出端相连。
[0022]这里，工控机可以是CPU、DSP等微控制器。在具体的实现方式中，以CPU为例，其在正常工作时，信号输出端会发出状态信号，同时，CPU的指令输出端也会输出正确的控制指令。这里，状态信号可以是连续变化的脉冲信号。当CPU发生故障时，其信号输出端就不会发出状态信号或者发出错误的状态信号，并且CHJ的指令输出端会输出错误的控制指令，错误的控制指令会导致被控设备做出错误动作，更严重的是损坏整机设备。
[0023]因此，在本实施例中，通过工控机的保护设备中的信号检测电路110采集工控机的信号输出端输出的状态信号，信号处理电路120对其进行波形处理，根据输出的状态信号的有无或者是否正确，从而确定是否由信号封锁电路130产生封锁信号。也就是说，当未检测到工控机的信号输出端输出状态信号时或者状态信号错误时生成封锁信号，切断工控机的指令输出端输出控制指令。
[0024]可以理解的是，实现切断的方式有多种，如:可以将信号封锁电路130的输出端与工控机的指令输出端直接连接，还可以将二者分别连接与非门的两个输入端实现，对于切断的方式在此不做限定。
[0025]本实用新型实施例的工控机的保护设备，通过在工控机的信号输出端和指令输出端之间，加入依次串联的信号检测电路、信号处理电路和信号封锁电路，实现了在工控机出现故障时自动、快速地对其进行保护，从而避免了故障引起的对外输出不确定性导致整机设备更大的损坏。此外，工控机的保护设备的电路结构简单、成本低、可靠性好，可以作为完整的功能电路模块，移植到相关的控制PWM驱动电路的场合。
[0026]实施例二
[0027]图2为本实用新型实施例二的工控机的保护设备的电路结构示意图。可视为图1所示装置实施例的一种具体实现方式。参照图2，相比图1所示实施例的装置结构，图2中具体示出了信号检测电路的具体实现方式，信号处理电路的具体实现方式以及信号封锁电路的具体实现方式;在电源电压和信号封锁电路之间增加限流电阻、发光二极管和上拉电阻。
[0028]参照图2，信号检测电路110包括依次连接的第一电阻201、第一电容203和第二电阻202，第一电阻201的第一端为信号检测电路的输入端，第二端通过依次连接的第一电容203及第二电阻202接地，第一电容203及第二电阻202之间的节点为信号检测电路110的输出端，工控机的信号输出端(即图中示出的如CPU_RUN端)与信号检测电路110的输入端即第一电阻201的第一端相连。
[0029]信号处理电路120包括第三电阻204、第二电容205和第一三极管206，第一三极管206的集电极分别与第二电容205的一端以及第三电阻204的一端相连，第一三极管206的发射极与第二电容205的另一端接地，第一三极管206的基极与信号检测电路110的输出端相连，第三电阻204的另一端与电源电压Vcc相连。
[0030]信号封锁电路130包括二极管207、第四电阻208、第五电阻209和第二三极管210，二极管207的阳极与电源电压Vcc相连，二极管207的阴极通过依次连接的第四电阻208及第五电阻209接地，第二三极管210的基极通过第五电阻209接