专利名称：多路模拟输入输出电路的故障诊断装置及故障诊断方法
技术领域：
本发明涉及用于进行可编程的电子装置中所使用的多路模拟输入输出电路的故 障诊断的装置以及其方法。
背景技术：
针对核电站或化学工厂等潜在危险性高的工艺设施，当万一有情况发生时，为了 降低对工作人员以及周围环境的影响，在采取隔墙等防护设施这种被动的对策的同时，也 采取利用紧急停止装置等的安全装置的主动的对策。其中，安全装置等的控制手段在以往是通过继电器等的电磁、机械单元来实现的。 但是，近年来，随着以可编程的电子装置(PLC Programmable Logic Controller)为代表的 可编程控制设备技术的发展，作为安全控制系统的控制单元，使用这些控制设备的需求不 断增长。
非专利文献1中所示的IEC61508就是顺应该动向所发行的国际规格，规定了在安 全控制系统的一部分中使用电的/电子的/可编程的电子装置的情况下的必要条件。艮口， 在IEC61508中，作为安全控制系统的能力的尺度，定义了 SIL(Safety IntegrityLevel), 规定了与1到4的级别对应的标准的要求事项。显示出SIL越高，可以降低工艺设施所具 有的潜在危险性的程度越高。即，该SIL的级别意味着，当检测出工艺设施的异常时，可以 在多大程度上确切地实施所规定的安全控制。安全控制装置，即使在通常的运转状态下为非激活，当工艺设施发生异常时，也需 要其立刻激活。因此，时常进行自我诊断，不断进行自身的健全性检查尤为重要。另外，在 需要高SIL的安全控制系统中，为了将由于未检测出的故障而导致系统不运转的几率降低 到最低，需要实施范围广·精度高的自我诊断。在IEC61508中，分别介绍了适用于构成安全控制装置的每种重要部件的自我诊 断技术方法。各自的技术方法的有效性以诊断率的形式显示。在此，诊断率是指，在各构成 要素的所有故障中，采用该诊断技术方法时可以检测出的故障的比例。另外，作为PLC的构成要素之一的模拟输入输出装置的故障检测手段，采用另外 设置故障诊断用电路的方法，即，通过将电路二重化等的方法检测故障的方法。例如，有人 提出了以下的方案，即，为了诊断与A/D转换器连接的多路复用器(multiplexer)的故障， 通过将多路复用器二重化，并比较它们的输出，来诊断多路复用器的故障(例如，参照专利 文献1)。另外，也有人提出了这样的方案，即，在检测出A/D转换器的故障时，在A/D转换 器的前面设置多路复用器，将该多路复用器的输入与电源电压和接地电压连接，来进行A/D 转换器的故障诊断(参照专利文献2)。另外，还有人提出了如下的技术方案，S卩，对不需要外接电路的A/D转换器的好坏 进行判断的方法，准备从低电位到高电位的测试电压，通过将该测试电压作为A/D转换信 号输出，并根据该输出值，来进行A/D转换器的好坏判断(参照专利文献3)。
另外，还有人提出了如下的技术方案，S卩，生成多个测试模式，对输入的模拟信号 和测试模式信号进行切换，提供给包括A/D转换器的模拟处理部，根据由A/D转换器输出的 测试模式信号的数字信号，对模拟与数字的混合电路的障碍进行检测(参照专利文献4)。专利文献1 JP特开平1-101020号公报专利文献2 JP特开平8-330959号公报
专利文献3 JP特开2007-285764号公报专利文献4 JP特开2004-228928号公报非专利文献1 JEC61508-1 7，“Functional safety ofelectrical/ electronic/programmable electronicsafety-related systems"partl-part7但是，在上述专利文献1 4所示的技术中，虽然可以分别检测出多路复用器的故 障或A/D转换器的故障，但是不能同时检测出这两种部件的故障而且在此基础上将其故障 的原因区分开。例如，在专利文献2记载的技术中，在多路复用器的各信道之间输入了相同电压 值的情况下，特别是在输入选择信号本身发生了故障等情况下，会产生有连正在发生故障 的情况都不能检测出的这一问题。即，专利文献1 4所示的故障诊断方法，在要求高的故 障诊断检测率的系统中，不能确保充分的功能安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够同时检测出多路模拟输入电路中所使用的多路复 用器的故障和A/D转换器的故障，并能能够进一步将故障的原因也区分开的故障诊断装置 以及故障诊断方法。为了解决上述课题而达到本发明的目的，本发明的故障诊断装置具有发送多种 信号的信号源；第ι切换电路，其被提供来自该信号源的信号、并且其具有至少2个以上的 开关；模拟信号转换部，其经由该第1切换电路被提供来自信号源的输出；和诊断电压输入 部，其被输入测试电压。S卩，本发明的故障诊断装置为包括模拟信号转换部和诊断电压输入部的装置，模 拟信号转换部具有多路复用器，其经由上述第1切换电路被提供来自信号源的信号，并且 具有与第1切换电路所具有的多个开关数量相同的信道；模拟/数字转换器，其被提供来自 上述多路复用器的信号；和输出处理电路，其被提供来自模拟/数字转换器的输出。另外，诊断电压输入部具有测试电压输入电路；数字/模拟转换器，其被提供来 自该测试电压输入电路的测试电压；多路分配器，其被提供来自上述数字/模拟转换器的 模拟信号，并且其具有多个输出信道；和第2切换电路，其与多路分配器连接，并具有至少 与多路分配器的输出信道数量相同的开关。当故障诊断时，经由第2切换电路的各开关， 提供来自多路分配器的模拟的测试电压，作为模拟信号转换部的多路复用器的各信道的输 入。另外，本发明的故障诊断方法为多路模拟输入输出电路的故障诊断方法，所述多 路模拟输入输出电路具有发送多种信号的信号源；第1切换电路，其被提供来自该信号源 的信号、并且具有至少2个以上的开关；模拟信号转换部，其被提供第1切换电路的输出； 和诊断电压输入部，其被输入测试电压。首先，针对具有构成模拟信号转换部的多个信道的多路复用器和将该多路复用器的输出转换为数字信号的A/D转换器，从诊断电压输入部输 入按照多路复用器的每个信道而不同的测试电压值。然后，将按各信道输出的数字电压值 与被输入的测试电压值进行比较，通过该比较结果判断是多路复用器的故障还是A/D转换 器的故障。S卩，根据本发明的故障诊断装置以及故障诊断方法，可以通过输入对应每个输入 信道的不同的测试电压值，并观察其运行模式，来确定多路复用器以及A/D转换器中的哪 一个发生了故障。根据本发明，可以扩大多路模拟输入输出电路的故障诊断范围，同时，具有在异常 发生后，故障部位的确定变得容易，使部件更换所需时间变短的作用效果，其结果是，平均 修复时间(MTTR:Mean Time To Repair)缩短，因此，可以实现可靠性高的系统。另外，由于 不需要构成用于分别诊断多路复用器、A/D转换器、开关等的电路，因此还具有部件数量少， 成本降低的优点。并且，所谓MTTR是表示发生故障的系统的修复所需时间的平均值，是修理时间除 以故障次数后的值。可以说该MTTR是作为系统的安全性的指标而使用的，MTTR越小，修复 所需时间越短，系统的安全性越高。
图1是作为本发明的实施方式例的模拟输入输出电路的故障诊断装置的框图。图2是用于说明本发明的实施方式例中的、用于说明电路侧开关是否固定为接通 /断开的诊断以及电路的故障诊断的操作的流程图。图3是表示本发明的实施方式例中的、正常状态下的各信道的输出值与测试输入 值的比较结果的图。图4是表示本发明的实施方式例中的、多路复用器的异常状态下的各信道的输出 值与测试输入值的比较结果的图。图5是表示本发明的实施方式例中的、A/D转换器的异常状态下的各信道的输出 值与测试输入值的比较结果的图。图6是对本发明的实施方式例中的、A/D转换器的异常状态下的各信道的各位串 进行比较后所表示的图。符号的说明100…信号源(16个)、101…第1切换电路(16个开关)、102…模拟信号转换部、 103…诊断电压输入部、104…信号线、105…多路复用器、106…A/D(模拟/数字)转换器、 107…输出处理电路、108···输入选择信号、109…测试电压输入电路、110…D/A(数字/模 拟)转换器、111…多路分配器、112…第2切换电路(16个开关)、113…输出选择信号、 114…电阻群、115…输出比较电路、116…误差信号(异常信号)
具体实施例方式以下，针对用于实施本发明的实施方式例(以下，也会称为“本例”)，参照附图进 行说明。图1是作为本发明的实施方式例的模拟输入输出电路的故障诊断装置的电路框图。在本例中，为了便于说明，将信号源的数量和信道的数量设为16个。即，信号源105设置为生成16种电压。该信号源电压的幅度设为IV 5V。另外，测试电压模拟输入值设为 0. 5V 8V，测试电压的数字值的下限和上限分别设为4000和16000。不过，这些数值仅仅 是为了表示其中的一例，在实际的实施方式例中，并不局限于这些数值。因此，本发明不受 这些数值的制约。如图1所示，本发明的实施方式例包括信号源100 ；被提供了来自信号源100的 信号并具有16个开关的第1切换电路101 ；连接了该第1切换电路101的模拟信号转换部 102 ；与该模拟信号转换部102连接并提供测试电压的诊断电压输入部103。模拟信号转换部102是选择经由第1切换电路101所提供的信号源电压的其中之 一，并转换为数据值进行输出的电路。另外，如后面所述，诊断电压输入部103是将D/A转 换后的多个阶段的诊断用测试电压提供给模拟信号转换部102的电路。模拟信号转换部102包括经由第1切换电路101和信号线104而被输入了来自 16个信道的信号源100的信号的多路复用器105 ；将来自多路复用器105的模拟输出值转 换为数字信号的A/D转换器106 ；对A/D转换器106的输出值进行处理的输出处理电路107。 并且，多路复用器105选择哪个信道的信号是由从外部提供的输入选择信号108所决定的。另外，诊断电压输入部103包括将0. 5V 8V分成16个阶段，产生16个测试电压 值(数字值)的测试电压输入电路109 ；将该测试电压输入电路109的输出转换为模拟信号 的D/A转换器110 ；对D/A转换器110的输出进行分配的多路分配器(demultiplexer) 111 ； 提供利用多路分配器111分配的16个阶段的测试电压的第2切换电路112。在此，多路分 配器111的切换选择是根据与输入选择信号108同步的输出选择信号113进行的。来自诊断电压输入部103的测试电压经由电阻群114，被提供给模拟信号转换部 102的信号线104。另外，由输出比较电路115，对来自模拟信号转换部102的输出处理电 路107的输出信号和来自诊断电压输入部103的测试电压输入电路109的测试电压进行比 较，通过该输出比较电路115的比较结果，判断构成模拟信号转换部102的各自的电路的正 常、异常。在检测出某些异常的情况下，从输出比较电路115将误差信号116发送给未图示 的警告装置。接下来，对图1所示的电路的操作进行说明。来自具有16个信道的信号源100的 信号通过第1切换电路101，可以切换每个信道独立连接的开关。而且，多路复用器105选 择16个信道中的一个，发送到A/D转换器106。在此，切换为哪一个信道是由从外部输入 的输入选择信号108所决定的。而且，通过A/D转换器106转换为数字值的信号被发送到 输出处理电路107，在此进行常规的处理，并被输出到输出比较电路115。另外，来自信号源 100的电压值被设定为在上述IV 5V的范围内进行变化。另外，来自测试电压输入电路109的输出被D/A转换器110转换为模拟值，并通过 多路分配器111被分配给16个信道的输出中的任意一个。该多路分配器111中的各信道 的选择切换是根据从外部提供的输出选择信号113进行的。该输出选择信号113成为与已 经说明的输入选择信号108取得了同步的信号。然后，多路分配器111的输出信道与第2切换电路112所选择的任意的开关连接， 测试电压被从诊断电压输入部103提供给模拟信号转换部102。另外，输出比较电路115，如 上所述，对来自测试电压输入电路109的测试电压、与该测试电压经由模拟信号转换部102被从输出处理电路107输出的输出电压进行比较。然后，根据该比较结果，进行模拟信号转 换部102的异常判断。在如图1所示构成的多路模拟输入输出电路的故障诊断装置中，在通常情况下， 第1切换电路101为接通状态，来自信号源100的信号经由多路复用器105被提供给A/D 转换器106。然后，通过A/D转换器106将模拟值转换为数字值。另一方面，在故障诊断操作时，将第1切换电路101设定为断开，将第2切换电路 112设定为接通。然后，将来自诊断电压输入部103的测试电压提供给多路复用器105。另 夕卜，在进行故障诊断操作时，作为测试电压，设定针对每一信道不同的电压值，利用多路分 配器111，按顺序地切换信道进行输入。接下来，根据图2所示的流程图，对成为在进行模拟输入诊断部102的多路 复用器 105和A/D转换器106的故障检测的情况下的前提的操作进行说明，同时，对模拟信号转换 部102的各电路的故障诊断进行说明。首先，当进行模拟输入诊断部102的故障检测时，需要先检查第1切换电路101的 健全性。即，需要先诊断第1切换电路101是固定为接通还是固定为断开，图2的流程图表 示进行该诊断的顺序。如图2所示，以下将第1切换电路101记载为“开关101”，将第2切换电路112记 载为“开关112”，并进行说明。首先，对用于检查开关101是固定为接通还是固定为断开的流程进行说明。先将 开关101设置为断开状态，将开关112设置为接通状态。然后，从测试电压输入电路109输 入OV (步骤S201)。然后，判断模拟信号诊断部102的输出处理电路107的输出是否为“0V”(步骤 S202)。在该判断步骤S202中，如果从测试电压输入电路109输入的电压OV被判断为是由 输出处理电路107输出(步骤S202的“是”)，则开关101正常开放，即，判断为处于断开状 态。换句话说，开关101被判断为没有固定为接通，并进入下一个步骤S204。另一方面，在判断步骤S202中判定为输出处理电路107的输出变为OV以外的值 的情况下(步骤S202的“否”)，存在本来不应该被输出的来自信号源100的输出经由开关 101被从输出处理电路107输出的可能性。S卩，开关101不处在断开状态，而处于接通状态 的可能性很高。在这种情况下，判断开关101固定为接通(步骤S203)。当在判断步骤S202判断为开关101没有固定为接通的情况下，则接下来必须判定 开关101是否固定为断开。因此，将开关101切换为接通状态，将开关112切换为断开状态。 从信号源100提供IV 5V的电压，来自测试电压输入电路109的测试电压被设为OV (步 骤 S204)。然后，再次判定从模拟信号转换部102的输出处理电路107输出的电压是否不为 “0V”(步骤S205)。在该判断步骤S205中，当判定来自输出处理电路107的输出不是OV (步 骤S205的“是”)的情况下，可以断定，来自信号源100的输入经由开关101被输出。S卩，可 以判断为开关101正常工作，且没有固定为断开。另一方面，在判断步骤S205中，当判定从输出处理电路107输出了 OV的情况下 (步骤S205的“否”)，开关101没有与信号源100连接的可能性很大。即，开关101不是接 通状态，而固定为断开状态。即，判断为固定为断开(步骤S206)。
在判断步骤S205，当判定从输出处理电路107输出的不是OV而是某一信号的情况下，接下来，判断构成模拟信号转换部102的电路是否正常地工作。即，针对开关101既不 是固定为接通，也不是固定为断开的状态下，进行电路的异常检测。因此，这次将开关101切换为断开状态，将开关112切换为接通状态。然后，将来 自信号源100的信号保持其原有的状态，由测试电压输入电路109产生16个阶段的测试电 压Vtest (步骤S207)。然后，在该状态下，判定是否输出了与被输入的测试电压相同值的电 压Vtest作为输出处理电路107的输出(步骤S208)。在该判断步骤S208，当判定从输出处理电路107输出了与测试电压Vtest相同的 电压值的情况下(步骤S208的“是”)，即，若用图1的电路来说，则在测试电压16个阶段 的所有阶段中，在没有从输出比较电路115输出误差信号116的情况下，判定为模拟信号转 换部102的所有电路都正常地工作(步骤S210)。但是，在判断步骤S208中，当判定从输出处理电路107输出了测试电压Vtest以 外的电压值的情况下(步骤S208的“否”)，判断为构成模拟信号转换部102的电路、即A/ D转换器106或多路复用器105发生了某种异常(步骤S209)。但是，仅靠单一信道的诊断，不能判断出是多路复用器105的故障，还是A/D转换 器106的故障，因此，经由16个信道提供测试电压Vtest，诊断所有16个信道的输出，进行 故障部位的确定。接下来，根据图3 图6，对本例的故障诊断装置以及故障诊断方法中的没有故障 的正常状态和存在某种故障的异常状态进行比较说明。图3表示构成本例的所有电路正常工作的情况的例子。图3的横轴表示被提供测 试电压的各信道的编号。各自的信道被提供0.5V 8V的测试电压。另一方面，图3的纵 轴的左侧表示由A/D转换器106进行数字转换的、并由输出处理电路107输出的数字值；右 侧表示由A/D转换器106进行转换之前的模拟值。由图3所示可知，向各信道0 15施加的电压和来自A/D转换器106的数字输出 值成比例关系。实线P320表示将从测试电压输入电路109输入的16个数字值连起来的线。点p300 p315表示从各信道0 15经由多路复用器105和A/D转换器106向 输出处理电路107输入的值。由图3可知，点p300 p315都落在实线p320上，由此进行判断，可以确认多路复 用器105以及A/D转换器106正常地工作。接下来，根据图4对多路复用器出现故障的情况进行说明。关于横轴和纵轴，因为 与图3相同，因此省略其说明。另外，图4的实线p420是与图3的实线p320相同的线，是 用线将从测试电压输入电路109输入的16个数字值连接起来的线。在图4中，点p400 p415也表示从各信道经由多路复用器105和A/D转换器106 向输出处理电路107输入的值。如图4所示，从点p400到p405，以及从点p411到p415是在实线p420上，但是点 p406 p410不在实线p420上。即，点p406 p410与点p405都为相同的数字值8000。由 于根据每个信道改变输入测试电压，因此，其输出电压也原本应该根据不同的信道而成为 不同，但是，由图4可以看出多个信道出现了同一数值。这表明通过多路复用器105进行的输入信号的选择没有正常地进行。即，可以认为固定在与点P405的值对应的信道编号5，因此判断为多路复用器5发生了故障。接下来，根据图5，对A/D转换器106发生了故障的情况进行说明。关于横轴和纵轴，由于与图3、图4相同，因此省略其说明。另外，图5的实线p520也与图3、图4所示的 实线p320、p420相同。图5所示的点p500 p515也与图3、图4相同，表示从各信道经由 多路复用器105和A/D转换器106向输出处理电路107输入的值。如图5所示，不是所有的点都在实线p520上，一部分从实线ρ 520移动到其下方。 即，可以断定，在实线P520上的只有点p501、p502、p506、p507、p511、p512这6个点，除此 之外的点不在实线P 520上。该现象与图4所示的多路复用器105发生了故障的情况不同。因此，图6表示将图5所得到的数字值以位串进行排列。在各信道0 15中，以 每次暂时增加0. 5V的方式施加0. 5V 8V的电压。与施加到各信道的上述模拟电压对应， 用“4000” “ 16000”表示由A/D转换器106进行数字转换后的数字值。图6表示与该值 对应的14比特的位串。图6中上面的图为正常状态、例如图3所示的状态的位串，下面的 图表示异常状态、即存在图5所示的异常输出的状态。现在，若关注图6的位串中的从上开始第3比特(从下开始为第12比特)(在图 中用框601围起来的部分)则可以看出，在表示正常状态的上面的图中，与16个信道的每 一个“0、1丨14、15”相对应，成为“1、(>"1、1”。与此相对，在表示异常状态的下面的图中， 则成为“0、0…0、0”。即，可以确认，在正常状态下，上位第3比特根据各信道的不同，取“0” 或“1”这样不同的值。相比之下，在异常状态下，上位第3比特对于所有的信道都成为“0”。这表明本来应该可以取“0”和“1”两者的比特固定为“0”。换言之，可以说A/D转 换器106在将模拟值转换为数字值时，不能进行正确地转换，即，表明A/D转换器106发生 了故障。上位第3比特本来应该为“1”，但是变成“0”，若通过图6来解释，则这只能说由于 表示减少了相同的数量，因此向下方移动了一定的量。另外，虽然在此使用图6所示的位串的第几位的比特来进行A/D转换器106的异 常检测，但是，由于存在从下开始的3 4比特即使在正常的状态下也都成为0的情况，因 此，通常优选针对16个阶段的测试电压中的每一个，分别对上位比特、例如上位1 10比 特左右的比特进行比较。如图3 图6所说明的那样，根据本例，通过将来自诊断电压输入部103的16个 阶段的测试电压提供给模拟转换器102，并对其输出电压和输入电压进行比较，来同时检测 构成多路模拟输入输出电路的多路复用器105和A/D转换器106的异常。这样，当异常时， 从输出比较电路115生成误差信号116，并向工厂等的监视人员或操作人员发出某种警告。以上，虽然根据图1 图6对本发明的实施方式例进行了说明，但是本发明不局限 于上述实施方式例，只要不超出技术方案所记载的本发明的主要内容的范围，可以包括各 种变形例以及应用例，这是毋庸置疑的。
权利要求
一种多路模拟输入输出电路的故障诊断装置，具有发送多种信号的信号源；第1切换电路，其被提供来自上述信号源的信号、并且具有至少2个以上的开关；模拟信号转换部，其经由上述第1切换电路被提供来自上述信号源的输出；和诊断电压输入部，其被输入测试电压，上述模拟信号转换部具有多路复用器，其经由上述第1切换电路被提供来自上述信号源的信号，并且具有与上述第1切换电路所具有的多个开关数量相同的信道；模拟/数字转换器，其被提供来自上述多路复用器的信号；和输出处理电路，其被提供来自上述模拟/数字转换器的输出，上述诊断电压输入部具有测试电压输入电路；数字/模拟转换器，其被提供来自上述测试电压输入电路的测试电压；多路分配器，其被提供来自上述数字/模拟转换器的模拟信号，并且具有多个输出信道；和第2切换电路，其与上述多路分配器连接，并具有至少与上述多路分配器的输出信道数量相同的开关，当故障诊断时，经由上述第2切换电路的各开关，提供来自上述多路分配器的模拟的测试电压，作为上述模拟信号转换部的上述多路复用器的上述各信道的输入。
2.根据权利要求1所记载的多路模拟输入输出电路的故障诊断装置，其特征为，向上述多路复用器提供用于选择该多路复用器的输入的输入选择信号，并向上述多路 分配器提供用于选择该多路分配器的输出的、与上述输入选择信号同步的输出选择信号。
3.一种多路模拟输入输出电路的故障诊断方法， 上述多路模拟输入输出电路具有发送多种信号的信号源；第1切换电路，其被提供来自上述信号源的信号、并且具有至少2个以上的开关； 模拟信号转换部，其被提供上述第1切换电路的输出；和 诊断电压输入部，其被输入测试电压，针对具有构成上述模拟信号转换部的多个信道的多路复用器和将该多路复用器的输 出转换为数字信号的A/D转换器，从上述诊断电压输入部输入按照上述多路复用器的每个 信道而不同的测试电压值，通过将按上述各信道输出的数字电压值与上述被输入的上述测试电压值进行比较，判 断是上述多路复用器的故障还是上述A/D转换器的故障。
4.一种多路模拟输入输出电路的故障诊断方法， 上述多路模拟输入输出电路具有发送多种信号的信号源；第1切换电路，其被提供来自上述信号源的信号、并且具有至少2个以上的开关； 模拟信号转换部，其具有多路复用器，该多路复用器经由上述第1切换电路被提供来 自上述信号源的输出并且具有多个输入信道；模拟/数字转换器，该模拟/数字转换器将来自上述多路复用器的信号转换为数字信号；以及输出处理电路，该输出处理电路被提供来自上述模拟/数字转换器的信号；和诊断电压输入部，其具有测试电压产生电路，该测试电压产生电路用于产生多个测试 电压；数字/模拟转换器，该数字/模拟转换器被输入该测试电压；多路分配器，该多路分 配器被输入该上述数字/模拟转换器的输出并且具有多个输出信道；以及第2切换电路，该 第2切换电路被提供该多路分配器的输出，上述多路模拟输入输出电路的故障诊断方法包括第1步骤，其中，在将上述第1切换电路的各开关设为断开的状态下，将上述第2切换 电路设定为接通，在将上述测试电压固定为OV的状态下进行设定，以便由上述信号源生成 多个电压；第2步骤，其中，在上述第1步骤的设定状态下，判断输出处理电路的输出电压是否成 为0V;第3步骤，其中，当在上述第2步骤中，上述输出处理电路的输出电压不是OV时，判定 构成上述第1切换电路的开关固定为接通；第4步骤，其中，当在上述第2步骤中，上述输出处理电路的输出电压被判定为OV时， 在将上述第1切换电路的各开关设定为接通的状态下，将上述第2切换电路的开关设定为 断开，在将上述测试电压固定为OV的状态下进行设定以便由上述信号源生成多个电压；第5步骤，其中，在上述第4步骤的设定状态下，判断上述输出处理电路的输出电压是 否成为OV ；第6步骤，其中，当在上述第5步骤中，上述输出处理电路的输出电压为OV时，判定构 成上述第1切换电路的开关固定为断开；第7步骤，其中，当在上述第5步骤中，上述输出处理电路的输出电压被判定不为OV 时，在将上述第1切换电路的各开关设定为断开的状态下，将上述第2切换电路的开关设定 为接通，将上述测试电压切换为多个阶段，并进行设定，以便由上述信号源生成多个电压；第8步骤，其中，在上述第7步骤的设定状态下，判断上述输出处理电路的输出电压是 否变成与被切换成上述多个阶段而输入的测试电压相等；第9步骤，其中，当在上述第8步骤中，上述输出处理电路的输出电压与上述被输入的 测试电压不一致的情况下，上述模拟输入输出电路作出上述多路复用器或模拟/数字转换 器没有正常工作的判定；和第10步骤，其中，当在上述第8步骤中，作出上述输出处理电路的输出电压和上述被输 入的测试电压相等的判定时，判定上述模拟输入输出电路正常工作。
全文摘要
本发明提供一种多路模拟输入输出电路的故障诊断装置及故障诊断方法，可以同时检测出多路模拟输入输出电路中所使用的多路复用器的故障和A/D转换器的故障，并可以将故障的原因区分开。针对具有构成模拟信号转换部的多个信道的多路复用器和将该多路复用器的输出转换为数字信号的A/D转换器，将按照多路复用器的每个信道而不同的测试电压值从诊断电压输入部输入。然后，将每个信道输出的数字电压值与输入的测试电压值进行比较，根据该比较结果，判断是多路复用器的故障还是A/D转换器的故障。
文档编号G05B23/02GK101825900SQ20101011743
公开日2010年9月8日 申请日期2010年2月20日 优先权日2009年3月6日
发明者久保田学, 古田康幸, 吉田克己, 大谷辰幸, 寺江尚, 川和藤也, 清藤康弘, 田中秀千代, 石川雅一, 笠原武则, 西冈淳, 长山修一 申请人:株式会社日立制作所