基于FPGA模拟量输入装置通道的自诊断系统和方法与流程

文档序号:12747421阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于FPGA模拟量输入装置通道的自诊断系统,与模拟量输入装置相连,其特征在于,包括FPGA处理单元、采集AD通道、自诊断DA通道和隔离单元;FPGA处理单元分别与采集AD通道、自诊断DA通道相连,采集AD通道包括依次相连的模拟开关、A/D转换器和隔离单元;自诊断DA通道包括D/A转换器和隔离单元;

所述FPGA处理单元包括输入输出比较缓存区,对各通道采集的数据进行同时比较;还用于控制模拟开关及发送标准码值给自诊断DA通道;

所述采集AD通道接收模拟量输入装置采集到现场传感器信号或者自诊断信号,并转换为数字量信号并传递给FPGA处理单元进行处理;

所述自诊断DA通道用于接收自诊断数据,并进行数模转换,提供标准参考电流;

所述模拟开关用于完成自诊断信号和外部传感器信号的切换;

所述隔离单元用于保护FPGA处理单元不会因现场高压影响其正常工作,现场设备故障时仍能保证FPGA处理单元正常工作。

2.如权利要求1所述的基于FPGA模拟量输入装置通道的自诊断系统,其特征在于,所述自诊断DA通道包括驱动调理电路,用于驱动多路自诊断DA通道输出电流。

3.一种基于权利要求1所述的基于FPGA模拟量输入装置通道的自诊断系统的自诊断方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:在每个通讯周期内,模拟量输入装置会接到要求发送数据请求,在请求内FPGA处理单元内部缓存区存储一包通道数据及通道状态通过网络回复请求;

步骤二:模拟量输入装置利用通讯周期间隙,判断自身能否进行自诊断操作;

步骤三:当进行自诊断操作时,首先通过FPGA处理单元控制各通道的模拟开关同时切至采集诊断模拟量信号状态,并发送标准码值到D/A转换器,采集AD通道经过A/D转换器采集数据后,将采集数据分别与发送标准码值进行对比,判断自诊断DA通路是否工作正常。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤三中,FPGA处理单元判断自诊断DA通道是否工作正常,若误差超范围,则置通道故障标志,在下一包采集外部信号时将此故障标志位与通道数据一起上传网络,以示此通道采集数据无效,环回自诊断不通过。

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤三中,FPGA处理单元判断自诊断DA通道是否工作正常,若误差在允许范围内,则发送的标准码值自动加1,继续判断是否进行环回自诊断操作,以此往复,直至发送标准码值加至全码值后,从0开始重新诊断。

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