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

一种电流输入通道的诊断***及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109991895A
CN109991895A CN201711497849.4A CN201711497849A CN109991895A CN 109991895 A CN109991895 A CN 109991895A CN 201711497849 A CN201711497849 A CN 201711497849A CN 109991895 A CN109991895 A CN 109991895A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
diagnostic
acquisition
analog
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711497849.4A
Other languages
English (en)
Inventor
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
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHINA NUCLEAR CONTROL SYSTEM ENGINEERING Co.,Ltd.
Original Assignee
Nuclear Power Institute of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nuclear Power Institute of China filed Critical Nuclear Power Institute of China
Priority to CN201711497849.4A priority Critical patent/CN109991895A/zh
Publication of CN109991895A publication Critical patent/CN109991895A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25257—Microcontroller

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

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***及方法。本发明***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***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***及方法。
背景技术
核电站数字化仪表控制***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***和操纵***的上位机中，从而实现对***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***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***，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***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***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***，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***，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***，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***，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。
CN201711497849.4A 2017-12-29 2017-12-29 一种电流输入通道的诊断***及方法 Pending CN109991895A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711497849.4A CN109991895A (zh) 2017-12-29 2017-12-29 一种电流输入通道的诊断***及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711497849.4A CN109991895A (zh) 2017-12-29 2017-12-29 一种电流输入通道的诊断***及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109991895A true CN109991895A (zh) 2019-07-09

Family

ID=67111154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711497849.4A Pending CN109991895A (zh) 2017-12-29 2017-12-29 一种电流输入通道的诊断***及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109991895A (zh)

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***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***

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***工程有限公司 基于fpga模拟量输入装置通道的自诊断***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***工程有限公司 基于fpga模拟量输入装置通道的自诊断***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***及其采集方法
CN109062169B (zh) * 2018-10-10 2021-02-09 中核控制***工程有限公司 一种高可靠性的开关量信号采集***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***
CN114089726B (zh) * 2021-11-23 2024-02-06 杭州和利时自动化有限公司 故障诊断***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103901882B (zh) 一种列车动力***在线监控故障诊断的***及其方法
CN109991895A (zh) 一种电流输入通道的诊断***及方法
CN103644963A (zh) 一种振动信号采集处理模块及处理方法
CN109062169B (zh) 一种高可靠性的开关量信号采集***及其采集方法
CN104991115A (zh) 一种斩波式直流电流检测方法及电路
CN104808050A (zh) 一种限压型电涌保护器阻性电流在线监测方法和装置
CN108803410B (zh) 一种高可靠的键相脉冲自适应采样电路
CN103413747B (zh) 空间等离子体测量装置
CN102890185A (zh) 用于列车供电***的接地漏电流检测装置
CN102033494A (zh) 一种面向飞行控制仿真的信号调理装置
CN206805287U (zh) 基于模拟量输入的诊断装置
CN209417268U (zh) 一种脉冲电源的参数测试诊断机
CN109026399B (zh) 机载燃油***的实时多通道同步数据处理方法和***
CN107168283A (zh) 基于模拟量输入的诊断装置
CN107422187A (zh) 一种采样电阻漂移的诊断方法
CN216524427U (zh) 多通道低成本实时温度采集装置
CN102497194A (zh) 电压采样方法及电压采样电路
CN106291318B (zh) 机车控制回路接地检测装置及其控制方法
CN210742381U (zh) 一种高压控制装置
CN111190047B (zh) 一种电流采集诊断电路及其失效诊断方法
CN210294857U (zh) 基于rs-485的模拟量输入输出数字量输入输出模块
CN203908666U (zh) 一种断路器/gis振动信号采集装置
CN103018602A (zh) 力矩限制器测试装置、***和方法
CN106020074A (zh) 一种一取一加诊断的功能安全模拟量输入电路
CN208636387U (zh) 一种pt二次回路在线状态监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20201222

Address after: No.3, Hongda South Road, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing

Applicant after: CHINA NUCLEAR CONTROL SYSTEM ENGINEERING Co.,Ltd.

Address before: 610041 Chengdu 436 mailbox information center, Sichuan Province

Applicant before: NUCLEAR POWER INSTITUTE OF CHINA

TA01 Transfer of patent application right
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190709

RJ01 Rejection of invention patent application after publication