CN1325507A - 用于检测输出单元的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检测一个输出单元的输出功能(9)的方法,该输出单元(9)尤其可以是一个面向安全的存储器可编程控制装置的一个二进制输出单元,该输出单元用于控制一个外部技术过程的执行元件(11),其中,借助由过程决定的输出位模式、以及一些在一个预定时间间隔内没有由输出单元(9)传递给所述外部技术过程的执行元件(11)的位模式,对输出单元在所述时间间隔内的输出功能进行检测,使所输出的测试位模式的数量限制在必要的最小值上。

Description

用于检测输出单元的方法
本发明涉及一种用于检测一个输出单元的输出功能的方法，该输出单元尤其可以是一个面向安全的可存储编程的控制装置的一个二进制信号输出单元，该输出单元用于控制一个外部技术过程的执行元件。
众所周知，面向安全的二进制信号输出单元为每个输出口配备了一个回读电路。该回读电路通过检读可证明各输出口具有正确的功能。受过程决定的输出位模式(Ausgabe-Bitmuster)通过一个额定/实际比较来检测。当输出信号的动力性很弱时，人们还要另外进行所谓的补充性测试，这样的测试在安全技术上规定的时间间隔内进行。在传统的二进制输出单元中为此存在两个测试策略：
最高的测试质量通过将所有的测试位模式接到输出单元上并通过测读这些测试位模式来实现。缺点是：在完整的测试中，在短的测试脉冲中有电压施加在这些元件上。尤其当这样的测试脉冲频繁出现时会减小执行元件的寿命。
如果在每个接通信号通过输出单元的一个输出口传递给过程时，检测该输出口传递一个断开信号的能力，就能得到平均的测试质量。在检测时，受控制的执行元件会产生暂时的中断，这同样会导致执行元件的耐用度减小。
上述两种测试另外具有这样的缺点，即，受负载决定的相关电流会频繁通断。这样的缺点最近尤其在技术上进一步发展的输出单元上引起了注意。在以前是简单结构的输出单元占主要部分，它们的补充测试用很少数量的不同测试码模式(Testmuster)来实现。到今天，面向安全的输出单元日益采用ASICs和微处理器或微控制器。对于这样的结构规定进行对模式敏感的(mustersensitive)测试，由此大大提高测试码模式的数量。测试码模式的频繁使用另外对周围的技术环境有其它不利影响，例如有EMV干扰，高能耗，噪声增大且产生机械振动。
本发明的目的在于减小位模式的数量，在补充性测试时，将位模式转接到输出单元上并对其进行检读。
本发明的目的是这样来实现的，即，在一个可预定的时间间隔内借助位模式检测输出单元的输出功能，这些位模式在该时间间隔内不会由输出单元传递给外部技术过程的执行元件。
本发明具有分别对于上述两种测试策略的变型方案。第一种变型方案用于减小在上述完整补充的测试中的测试位模式的数量。当在一个出于安全技术考虑所规定的时间间隔内有待输出的和有待测读的位模式具有一个预定的总量时，将由过程决定的输出位模式总结(bilanzien)在一个清单中。为此，输出单元具有一个存储器，它设计成能够接收容纳在一个时间间隔内输出的所有位模式。此外，仅仅输出和测读那些还未产生的或在清单中以测试位模式形式被激活(aktivierten)的位模式。对位模式的这样一种总结和激活在每一个新的时间间隔内都要进行，在此，在每个时间间隔开始时，使计数器回零，消除位模式清单。时间间隔的长短由目前有效的安全规章来决定，它例如可以是一小时。当所有有待检测的位模式受过程决定在一个时间间隔内产生时，在该时间间隔内无需为测试接入和测读更多的位模式。如果与之相反，在一个时间间隔内预定用于检测的位模式受过程决定没有一个由输出单元输出，按照迄今为止的做法，在该时间间隔内接入并测读所有预定的测试位模式。在大多数情况下，有待检测的位模式中的一部分受过程决定出现，使得只有数量减小的位模式按照测试被接入或被测读。
本发明的第二种变型方案用于改善上述具有平均测试质量的测试。受过程决定被接入的输出位模式和断开测试位模式被标记在一个相对于第一测试策略减少了的额定清单上。在其它方面该第二变型方案与第一种变型方案没有什么不同。
采用本发明的方法，从而避免了为测试目的重复输出测试位模式。通过按照本发明方法进行测试，执行元件所承受的负载相对于按传统的方法执行补充测试时所承受的负载要小到50％。执行元件的寿命因而延长，而且所有迄今为止出现的缺点如EMV干扰、高能耗、噪声的产生以及机械振动等都可减小。
下面借助附图对本发明方法的实施例予以详细说明。
图1示出一个面向安全的存储器可编程控制装置，它由一个在一个中央框架1中的上级自动化设备构成，该设备具有一个面向安全的中央单元2和一个电源3。一条数据总线4将该中央框架1与至少一个扩展框架5联接起来。在这个扩展框架5内有一个总线耦接组件7、未示出的周边组件、一个数据输入单元8和一个数据输出单元9。该数据输出单元9用于监控或控制一个通过至少一个传感器10和至少一个执行元件11与该扩展框架5相连的外部技术过程。所述在扩展框架5内的组件通过一个未示出的扩展框架总线相互联接起来。其中同样未明显示出的是一个存储器，在一个时间间隔内出现的位模式总结在该存储器中。
所述面向安全的存储器可编程控制装置按照如下方式工作：所述数据输入单元8视所要求的安全级别单通道或双通道地读取来自于传感器10的信号，并将该信息继续传递给中央单元2。该中央单元2面向安全地将这些信息例如与到目前已求出的中间结果以及其它读取信号相结合，由此构成过程指令，并将这些指令传递给相关的数据输出单元9。数据输出单元9控制执行元件，对这些指令进行额定/实际比较，并相对于中央单元2自发地将它的其余安全措施组织起来。中央单元2以及数据输入单元8和数据输出单元9分别测试其自身，以达到所要求的安全级别。
图2例如示出一个面向安全的数据输出单元9的结构。本发明的方法用于该输出单元9的自检测。它借助两个相互联接的处理器13，14与扩展框架总线12和测试控制系统连接起来。所述输出单元9具有一些输出口15，其中的一半输出口由第一处理器13来处理，另一半输出口由第二处理器14来处理。属于各输出口15的回读电路16分别由别的处理器14，13来处理。每个输出口15与各自附属的回读电路16一同与一个执行元件11相连。
总之可以将输出的测试位模式限制在必需的最小数量。
最后可以对本发明作如下描述：
本发明提供了一种用于检测一个输出单元的输出功能的方法，该输出单元尤其可以是一个面向安全的存储器可编程控制装置的一个二进制输出单元，该输出单元用于控制一个外部技术过程的执行元件，其中，借助由过程决定的输出位模式、以及一些在一个预定时间间隔内没有由输出单元传递给所述外部技术过程的执行元件的位模式，对输出单元在所述时间间隔内的输出功能进行检测，使所输出的测试位模式的数量限制在必要的最小值上。

Claims (8)

1．一种用于检测一个输出单元(9)的输出功能的方法，该输出单元(9)尤其可以是一个面向安全的存储器可编程控制装置的一个二进制输出单元，该输出单元用于控制一个外部技术过程的执行元件(11)，其特征在于，借助一些在一个预定时间间隔内没有由输出单元(9)传递给所述外部技术过程的执行元件(11)的位模式，对输出单元(9)在所述时间间隔内的输出功能进行检测。
2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，总结由输出单元(9)传递给所述外部技术过程的执行元件(11)的位模式。
3．如权利要求2所述的方法，其特征在于，仅仅对作为输出单元(9)测试位模式的未总结的位模式进行接入和测读。
4．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出单元(9)的输出功能由该输出单元(9)本身自主地进行测试，而无需中央单元(2)的参与。
5．一种用于对一个外部技术过程的执行元件(11)进行控制的装置(9)，该装置尤其可结合面向安全的存储器可编程控制装置来使用，该装置的输出功能可以被检测，其特征在于，借助一些在一个预定时间间隔内没有由该装置(9)传递给所述外部技术过程的执行元件(11)的位模式，对该装置(9)在所述时间间隔内的输出功能进行检测。
6．如权利要求5所述的装置(9)，其特征在于，该装置(9)具有一个存储器，在该存储器中可总结由所述装置(9)传递给外部技术过程的执行元件(11)的位模式。
7．如权利要求6所述的装置(9)，其特征在于，仅仅对作为输出单元(9)测试位模式的未总结的位模式进行接入和测读。
8．如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述输出单元(9)的输出功能由该输出单元(9)本身自主地进行测试，而无需中央单元(2)的参与。
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