一种危险失效的同步逻辑诊断方法技术

技术编号:26889944 阅读:76 留言:0更新日期:2020-12-29 16:04
一种危险失效的同步逻辑诊断方法,在安全控制器的逻辑解算系统的输入端和输出端并联上同步诊断检测逻辑系统;同步诊断检测逻辑系统的同步诊断逻辑控制器在安全控制系统的扫描时序周期内插入一个同步检测时序片段,在此片段内于逻辑解算系统的输入端注入一组危险信号,并同步地检测逻辑解算系统的输出信号是否为期望的故障输出值,来诊断检测逻辑解算系统是否存在危险失效,达到对逻辑解算系统危险失效的诊断目的。本发明专利技术仅通过在安全控制器的逻辑解算系统注入故障激励信号的诊断方式,就能检测出安全控制器的所有危险失效的故障,实现危险失效诊断的全覆盖。其逻辑实现方法简单,而简单的逻辑实现方法又意味着整体故障率的降低。

【技术实现步骤摘要】
一种危险失效的同步逻辑诊断方法
本专利技术涉及一种危险失效的同步逻辑诊断方法,用于安全防护领域的控制设备的危险失效的诊断和识别。
技术介绍
随着《中国制造2025》战略的推进和AI技术的不断进步,自动化生产线和物流领域的自动化设备越来越普及。在提高这些自动化设备的智能性的同时,对其安全防护的能力,即在其运行环境中对人身和其它设备的安全防护能力有更高的要求。只有达到国际安全标准并认证的产品,才能确保安全应用。标准认为控制系统的风险,主要来自于危险失效,即不能使系统进入安全状态的失效,如:有危险信号输入系统时,系统不能正确响应,也不发出停车信号,使整个系统发生危险事件的风险大增。为降低风险,国际安全标准规定了对电气控制系统的危险失效诊断覆盖率要大于99%的要求。标准也推荐了一些失效分析和可靠性的技术方法。如:结构化方法、半形式化方法、形式化方法等。使用这些逻辑实现方法可以认为达到了故障自诊断覆盖率要求。但这些理论方法不仅实现比较复杂,必须有高性能CPU和软件辅助工具共同处理。这也是目前市场上的安全控制器均使用高性能CPU来实现的原因。...

【技术保护点】
1.一种危险失效的同步逻辑诊断方法,其特征在于:在安全控制器的逻辑解算系统的输入端和输出端并联上同步诊断检测逻辑系统;同步诊断检测逻辑系统的同步诊断逻辑控制器在安全控制系统的扫描时序周期内插入一个同步检测时序片段,在此片段内于逻辑解算系统的输入端注入一组危险信号,并同步地检测逻辑解算系统的输出信号是否为期望的故障输出值,来诊断检测逻辑解算系统是否存在危险失效,只有系统响应了危险信号的输入,逻辑解算输出能使控制系统进入安全保护状态的信号,证明解算系统没有危险失效的风险,否则诊断系统则输出危险故障报警信号,关停安全控制器,进入安全保护状态,达到对逻辑解算系统危险失效的诊断目的。/n

【技术特征摘要】
1.一种危险失效的同步逻辑诊断方法,其特征在于:在安全控制器的逻辑解算系统的输入端和输出端并联上同步诊断检测逻辑系统;同步诊断检测逻辑系统的同步诊断逻辑控制器在安全控制系统的扫描时序周期内插入一个同步检测时序片段,在此片段内于逻辑解算系统的输入端注入一组危险信号,并同步地检测逻辑解算系统的输出信号是否为期望的故障输出值,来诊断检测逻辑解算系统是否存在危险失效,只有系统响应了危险信号的输入,逻辑解算输出能使控制系统进入安全保护状态的信号,证明解算系统没有危险失效的风险,否则诊断系统则输出危险故障报警信号,关停安全控制器,进入安全保护状态,达到对逻辑解算系统危险失效的诊断目的。


2.根据权利要求1所述的一种危险失效的同步逻辑诊断方法,其特征在于实现诊断方法的故障同步诊断逻辑架构为:传输信号i连接到信号开关耦合器(K1)的一路输入端(1),同步诊断控制器的诊断信号输出端输出的危险信号e连接到信号开关耦合器(K1)的另一路输入端(2),同步诊断控制器的控制信号输出端输出的诊断控制信号d连接到开关耦合器(K1)的控制端(3),开关耦合器(K1)输出端(4)连接到逻辑解算器(L1)的输入端(1),逻辑解算器(L1)的输出端(2)一路连接信号比较器(C1)的输入端(1),逻辑解算器(L1)的输出端(2)另一路输出信号f(i);信号比较器(C1)的另一路输入端(2)连接同步诊断控制器的解算输出信号Fe,比较器(C1)的输出端(3)连接同步诊断控制器的诊断信号输入端c;同步诊断控制的CBUS端连接安全控制器的指令总线,EBUS端连接安全控制器的故障总线。


3.根据权利要求2所述的一种危险失效的同步逻辑诊断方法,其特征在于:同步诊断控制器通过CBUS获得安全控制器的扫描运算周期Ts时序,在周期Ts内插入诊断控制周期Td,在非诊断周期Ts-Td时,诊断控制器不输出控制信号d和危险信号e,信号开关耦合器(K1)把传输信号i连接到逻辑解算器(L1)的一路输入端,进行正常的逻辑解算f(i),这是安全控制器的逻辑运算常态;在诊断周期Td内,同步诊断控制器输出切换控制信号d和危险信号e,信号开关耦合器(K1)把危险信号e切换到逻辑解算器(L1)的输入进行诊断解算f(e)...

【专利技术属性】
技术研发人员:王学军李海明李岸然邵光成方阳阳张申申张传辉程慧杰房茂文盛春营郭廷善
申请(专利权)人:济宁科力光电产业有限责任公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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