CN109991895A - 一种电流输入通道的诊断系统及方法 - Google Patents

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刘明星
马权
罗琦
王松
王远兵
梁建
秦官学
韩文兴
宋小明
刘艳阳
李松岭
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Abstract

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。

Description

一种电流输入通道的诊断系统及方法
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：
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。诊断模拟量采集模块电流输入通道的正确性和可靠性，保证了采集的信号可靠有效。
附图说明
图1为模拟量采集模块电流输入通道诊断电路框图；
图2为本发明方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种电流输入通道的诊断系统及方法作进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的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。
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；ADC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等。
DAC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等。
如图2所示，本发明提供的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：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。
步骤3：诊断流程：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。
步骤4：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。在33个诊断周期内能够实现诊断信号的全输入范围覆盖。

Claims (6)

1.一种电流输入通道的诊断系统，其特征在于：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。
2.根据权利要求1所述的一种电流输入通道的诊断系统，其特征在于：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。
3.根据权利要求1所述的一种电流输入通道的诊断系统，其特征在于：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。
4.一种电流输入通道的诊断方法，其特征在于：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。
5.根据权利要求4所述的一种电流输入通道的诊断方法，其特征在于：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。
6.根据权利要求5所述的一种电流输入通道的诊断方法，其特征在于：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。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109062169A (zh) * 2018-10-10 2018-12-21 中国核动力研究设计院 一种高可靠性的开关量信号采集系统及其采集方法
CN111190047A (zh) * 2019-10-11 2020-05-22 浙江中控技术股份有限公司 一种电流采集诊断电路及其失效诊断方法
CN114089726A (zh) * 2021-11-23 2022-02-25 杭州和利时自动化有限公司 故障诊断系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6986111B2 (en) * 2000-09-08 2006-01-10 Tokyo Electron Limited Self-diagnostic circuit of I/O circuit system
CN105388885A (zh) * 2015-11-17 2016-03-09 绵阳市维博电子有限责任公司 一种模拟量采集通道的表决方法及装置
CN106020074A (zh) * 2016-08-04 2016-10-12 北京安控科技股份有限公司 一种一取一加诊断的功能安全模拟量输入电路
CN106354124A (zh) * 2016-10-28 2017-01-25 北京广利核系统工程有限公司 基于fpga模拟量输入装置通道的自诊断系统和方法
CN206805287U (zh) * 2017-05-22 2017-12-26 上海自动化仪表有限公司 基于模拟量输入的诊断装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6986111B2 (en) * 2000-09-08 2006-01-10 Tokyo Electron Limited Self-diagnostic circuit of I/O circuit system
CN105388885A (zh) * 2015-11-17 2016-03-09 绵阳市维博电子有限责任公司 一种模拟量采集通道的表决方法及装置
CN106020074A (zh) * 2016-08-04 2016-10-12 北京安控科技股份有限公司 一种一取一加诊断的功能安全模拟量输入电路
CN106354124A (zh) * 2016-10-28 2017-01-25 北京广利核系统工程有限公司 基于fpga模拟量输入装置通道的自诊断系统和方法
CN206805287U (zh) * 2017-05-22 2017-12-26 上海自动化仪表有限公司 基于模拟量输入的诊断装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109062169A (zh) * 2018-10-10 2018-12-21 中国核动力研究设计院 一种高可靠性的开关量信号采集系统及其采集方法
CN109062169B (zh) * 2018-10-10 2021-02-09 中核控制系统工程有限公司 一种高可靠性的开关量信号采集系统及其采集方法
CN111190047A (zh) * 2019-10-11 2020-05-22 浙江中控技术股份有限公司 一种电流采集诊断电路及其失效诊断方法
CN111190047B (zh) * 2019-10-11 2022-03-25 浙江中控技术股份有限公司 一种电流采集诊断电路及其失效诊断方法
CN114089726A (zh) * 2021-11-23 2022-02-25 杭州和利时自动化有限公司 故障诊断系统
CN114089726B (zh) * 2021-11-23 2024-02-06 杭州和利时自动化有限公司 故障诊断系统

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