本申请公开了一种开关量信号故障检测装置，涉及工业自动化领域，该开关量信号故障检测装置中，当信号选择器接收到的待测开关量信号为有源信号，经过功率继电器转换为无源待测信号并串接入所述供电回路，当信号选择器接收到的待测开关量信号为无源信号时，直接作为无源待测信号串接入供电回路，供电回路将串接入的无源待测信号转换为具有预定幅值的直流电压信号并输出给主控器实现故障检测。该装置可以兼容检测工业自动化领域中各种组件涉及到的各种类型的待检测开关量信号，实现对待检测开关量信号的智能化、自动化故障检测，从而有利于及时发现待检测开关量信号的故障，保障其应用场景的使用安全性。应用场景的使用安全性。应用场景的使用安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种开关量信号故障检测装置
[0001]本申请涉及工业自动化领域，尤其是一种开关量信号故障检测装置。
技术介绍
[0002]开关量信号是指非连续性信号的采集和输出，包括遥控采集和遥控输出。它有1和0两种状态，这是数字电路中的开关性质，而电力上是指电路的“开”和“关”或者说是触点的接通和断开。
[0003]开关量信号作为工业自动化领域最广泛的电信号之一，既可以用来检测组件的开关状态，也可以输出指令更改组件的状态。若开关量信号存在故障，则会导致对组件的开关状态检测错误或者导致向组件输出错误的指令，影响整个组件的运行状态，轻则导致组件发生骤停等操作影响运行、影响组件的工作寿命，重则可能引发重大安全隐患、危及工作人员生命。因此，采集并检测开关量信号是否存在故障对于确定组件的工作状态以保证组件正常运行具有重要的意义。
技术实现思路
[0004]本申请人针对上述问题及技术需求，提出了一种开关量信号故障检测装置，本申请的技术方案如下：
[0005]一种开关量信号故障检测装置，该开关量信号故障检测装置包括：信号选择器、功率继电器、供电回路和主控器；
[0006]信号选择器的输入端连接开关量信号故障检测装置对外提供的信号输入端并获取待测开关量信号；信号选择器的输出端连接功率继电器和供电回路，功率继电器也连接供电回路，主控器连接供电回路；
[0007]当信号选择器确定待测开关量信号为有源信号时，将待测开关量信号提供给功率继电器，由功率继电器将待测开关量信号转换为无源待测信号并串接入供电回路；
[0008]当信号选择器确定待测开关量信号为无源信号时，将待测开关量信号直接作为无源待测信号串接入供电回路；
[0009]供电回路将串接入的无源待测信号转换为具有预定幅值的直流电压信号并输出给主控器，主控器基于直流电压信号得到待测开关量信号的故障检测结果，故障检测结果用于指示待测开关量信号是否存在故障。
[0010]其进一步的技术方案为，主控器包括相连的光耦采集器和核心电路，光耦采集器采集直流电压信号并转换为对应的标准方波信号输出给核心电路，核心电路基于标准方波信号得到待测开关量信号的故障检测结果。
[0011]其进一步的技术方案为，开关量信号故障检测装置还包括无线通信模块，无线通信模块连接核心电路，无线通信模块与远端监控设备中的无线收发器建立有无线通信连接；
[0012]核心电路通过无线通信模块将故障检测结果无线传输给远端监控设备。
[0013]其进一步的技术方案为，核心电路对故障检测结果进行加密后通过无线通信模块发送给远端监控设备。
[0014]其进一步的技术方案为，无线通信模块包括蓝牙模组、WiFi模组和Zigbee模组中的至少一种。
[0015]其进一步的技术方案为，核心电路基于ARM芯片、FPGA芯片或DSP芯片实现。
[0016]本申请的有益技术效果是：
[0017]本申请公开了一种开关量信号故障检测装置，该装置内部形成两条检测路线，可以兼容检测各种类型的待检测开关量信号，包括各种电源信号规格的有源信号以及无源信号，适用于工业自动化中各种组件涉及到的各类待检测开关量信号，可以实现对待检测开关量信号的智能化、自动化故障检测，从而有利于及时发现待检测开关量信号的故障，保障其应用场景的使用安全性。
[0018]另外该开关量信号故障检测装置还引入了物联网的无线通信架构，从而提高了该开关量信号故障检测装置的使用灵活性，避免其因为电缆布局布线的局限而导致的使用局限性，使得该开关量信号故障检测装置的适应性更强，也可以避免电缆线路引入的不确定因素，保证了检测结果的准确性。
附图说明
[0019]图1是本申请一个实施例中的开关量信号故障检测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本申请的具体实施方式做进一步说明。
[0021]本申请公开了一种开关量信号故障检测装置，请参考图1所示的结构图，该开关量信号故障检测装置包括信号选择器、功率继电器、供电回路和主控器。信号选择器的输入端连接开关量信号故障检测装置对外提供的信号输入端获取待测开关量信号Sig1。信号选择器的输出端连接功率继电器和供电回路，功率继电器也连接供电回路，主控器连接供电回路。
[0022]在工业自动化领域中，待测开关量信号Sig1的信号规格是多样的，主要包含有源信号和无源信号两类。其中有源信号指待测开关量信号Sig1带电源信号，无源信号指待测开关量信号Sig1不带电源信号。当待测开关量信号Sig1为有源信号时，其携带的电源信号可以是交流电源信号也可以是直流电源信号，且电压标准也是多样的，常见的待测开关量信号Sig1携带的电源信号比如为220V交流电源信号、110V交流电源信号、24V直流电源信号、12V直流电源信号等。
[0023]为了兼容检测实际可能出现的各种不同信号规格的待测开关量信号Sig1，本申请的开关量信号故障检测装置首先利用内部的信号选择器检测待测开关量信号Sig1是有源信号还是无源信号，并针对有源信号和无源信号分别采用不同的路径处理：
[0024]当信号选择器确定待测开关量信号Sig1为有源信号时，将待测开关量信号Sig1提供给功率继电器。由功率继电器将待测开关量信号Sig1转换为对应的无源待测信号Sig2并串接入供电回路。
[0025]当信号选择器确定待测开关量信号Sig1为无源信号时，将待测开关量信号Sig1直
接作为无源待测信号串接入供电回路。
[0026]由此，无论输入的待测开关量信号Sig1是有源信号还是无源信号，也无论待测开关量信号Sig1携带的是何种有源信号，串接入供电回路的始终是无源待测信号Sig3，无源待测信号Sig3是待测开关量信号Sig1或者是待测开关量信号Sig1对应的无源待测信号Sig2。
[0027]供电回路将串接入的无源待测信号Sig3转换为具有预定幅值的直流电压信号Sig4并输出给主控器。
[0028]主控器基于直流电压信号Sig4检测待测开关量信号Sig1是否存在故障。实际通过检测直流电压信号Sig4的波形即能确定待测开关量信号Sig1是否存在故障，从而得到待测开关量信号的故障检测结果，故障检测结果用于指示待测开关量信号是否存在故障。
[0029]在一个实施例中，主控器包括相连的光耦采集器和核心电路，光耦采集器采集直流电压信号Sig4并转换为对应的标准方波信号Sig5输出给核心电路。标准方波信号Sig5具有预设的标准格式，比如预先设定标准方波信号Sig5的标准格式为0/3.3V的方波信号。然后核心电路基于标准方波信号Sig5得到待测开关量信号Sig1的故障检测结果。另外，光耦采集器还实现了电路间的电气隔离、滤除干扰功能。在一个实施例中，核心电路基于ARM芯片、FPGA芯片或DSP芯片实现。
[0030]在另一个实施例中，开关量信号故障检测装置还包括无线通信模块，无线通信模块连接核心电路，无线通信模块与远端监本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种开关量信号故障检测装置，其特征在于，所述开关量信号故障检测装置包括：信号选择器、功率继电器、供电回路和主控器；所述信号选择器的输入端连接所述开关量信号故障检测装置对外提供的信号输入端并获取待测开关量信号；所述信号选择器的输出端连接所述功率继电器和所述供电回路，所述功率继电器也连接所述供电回路，所述主控器连接所述供电回路；当所述信号选择器确定所述待测开关量信号为有源信号时，将所述待测开关量信号提供给所述功率继电器，由所述功率继电器将所述待测开关量信号转换为无源待测信号并串接入所述供电回路；当所述信号选择器确定所述待测开关量信号为无源信号时，将所述待测开关量信号直接作为无源待测信号串接入所述供电回路；所述供电回路将串接入的无源待测信号转换为具有预定幅值的直流电压信号并输出给所述主控器，所述主控器基于所述直流电压信号得到所述待测开关量信号的故障检测结果，所述故障检测结果用于指示所述待测开关量信号是否存在故障。2.根据权利要求1所述的开关量信号故障检测装置，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文豪，邹振宇，廖鹏，张友谦，严罡，尹菲，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零三研究所无锡分部，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。