本申請涉及安全電路，尤其涉及一種數(shù)模轉換電路的診斷方法、診斷電路、設備及介質。

背景技術：

1、在功能安全電路設計中，為了達到性能等級d(performance?level?d)類別3(ctaegories?3)pld?cat.3的安全性能等級，需要嚴格按照該標準的指定架構進行電路設計。同時，為了達到pld?cat.3的功能安全設計等級要求，往往需要對電路設計中的診斷覆蓋率有一定的要求，這就需要為電路中的功能模塊提供診斷電路。

2、以實現(xiàn)對模擬量進行采集的模擬量(analog?input，ai)采集模塊中的數(shù)模轉換(analog?to?digital?converter，adc)電路的診斷為例，相關技術中通常采用在adc電路上外掛一個dac電路作為基準的方式實現(xiàn)故障診斷。這種方式實現(xiàn)起來比較復雜，在多通道采集中需要用到多個dac來作為診斷基準信號，不僅成本高且開發(fā)周期也較長。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請實施例提供了一種數(shù)模轉換電路的診斷方法、診斷電路、設備及介質，以解決現(xiàn)有技術中對安全功能電路中的adc電路進行診斷時成本高、效率低的問題。

2、本申請實施例的第一方面，提供了一種adc電路的診斷方法，該adc電路位于模擬量ai采集模塊，用于接收傳感器采集的模擬量信號，該方法包括：

3、通過第一ai采集模塊接收第一傳感器采集的目標測量點的第一模擬量信號，并將該第一模擬量信號轉換為第一數(shù)字信號后發(fā)送至安全邏輯模塊；

4、通過第二ai采集模塊接收第二傳感器采集的目標測量點的第二模擬量信號，并將該第二模擬量信號轉換為第二數(shù)字信號后發(fā)送至安全邏輯模塊；

5、使用安全邏輯模塊對第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號進行比較；

6、響應于確定第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號的差異值小于預設安全閾值，確定adc電路通過診斷，否則確定adc電路未通過診斷。

7、一種實施方式中，第一ai采集模塊與第二ai采集模塊為安全功能電路中的邏輯模塊，且安全功能電路能夠實現(xiàn)pld?cat.3的安全性能等級要求。

8、一種實施方式中，第一ai采集模塊與第二ai采集模塊具有相同的電路配置。

9、一種實施方式中，該方法還包括：

10、響應于確定adc電路通過診斷，將第一數(shù)字信號或者第二數(shù)字信號輸出至安全功能電路的處理單元；

11、響應于確定adc電路未通過診斷，安全邏輯模塊上報故障信息至安全功能電路的處理單元，以使處理單元基于故障信息確定故障處理方法。

12、一種實施方式中，該故障處理方法包括：

13、對目標測量點的信號進行屏蔽；或者

14、斷開第一ai采集模塊與第二ai采集模塊與后續(xù)電路的連接。

15、一種實施方式中，安全邏輯模塊包括雙比較算法單元、診斷核單元以及判斷結果輸出單元；

16、安全邏輯模塊采用如下方式實現(xiàn)對adc電路的診斷：

17、通過雙比較算法單元接收第一ai采集模塊輸出的第一數(shù)字信號和第二ai采集模塊輸出的第二數(shù)字信號，并計算第一數(shù)字信號與第二數(shù)字信號的差異值；

18、通過診斷核單元將差異值與預設安全閾值進行比較，得到比較結果，比較結果包括差異值小于預設安全閾值，以及差異值大于或者等于安全閾值；

19、通過判斷結果輸出單元將比較結果輸出至安全功能電路中的處理模塊。

20、一種實施方式中，當?shù)谝籥i采集模塊或者第二ai采集模塊中存在以下中的至少一種情況時，差異值大于或者等于安全閾值：

21、第一ai采集模塊或者第二ai采集模塊的通道發(fā)生故障；

22、第一ai采集模塊或者第二ai采集模塊的adc電路發(fā)生故障；

23、第一ai采集模塊或者第二ai采集模塊的電源或者通訊單元發(fā)生故障。

24、本申請實施例的第二方面，提供了一種adc電路的診斷電路，該診斷電路包括：

25、第一模擬量ai采集模塊、第二ai采集模塊、安全邏輯模塊、第一傳感器和第二傳感器；

26、其中，第一ai采集模塊和第二ai采集模塊中分別包括一個adc電路；

27、第一ai采集模塊接收第一傳感器采集的目標測量點的第一模擬量信號，并將該第一模擬量信號轉換為第一數(shù)字信號后發(fā)送至安全邏輯模塊；

28、第二ai采集模塊接收第二傳感器采集的目標測量點的第二模擬量信號，并將該第二模擬量信號轉換為第二數(shù)字信號后發(fā)送至安全邏輯模塊；

29、安全邏輯模塊對第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號進行比較；

30、響應于確定第一數(shù)字信號和第二數(shù)字信號的差異值小于預設安全閾值，確定adc電路通過診斷，否則確定adc電路未通過診斷。

31、本申請實施例的第三方面，提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器中并且可在處理器上運行的計算機程序，該處理器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)上述方法的步驟。

32、本申請實施例的第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質，該計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述方法的步驟。

33、本申請實施例與現(xiàn)有技術相比存在的有益效果是：本申請實施例通過設置兩個獨立的ai采集模塊，分別獲取對同一目標測量點采集的模擬量信號，通過內置adc電路將采集的模擬量信號轉換為數(shù)字信號，然后將兩路數(shù)字信號傳輸至安全邏輯模塊進行比較判斷，在兩路數(shù)字信號的差異值小于預設安全閾值時確定該adc電路通過診斷，并在該兩路數(shù)字信號的差異值大于或者等于預設安全閾值時確定該adc電路未通過診斷，從而無需為每個ai采集模塊中的adc電路單獨配置一個dac電路，降低了診斷電路的實現(xiàn)難度和實現(xiàn)成本，同時降低了診斷電路的開發(fā)周期，提高了診斷效率。

技術特征：

1.一種數(shù)模轉換adc電路的診斷方法，其特征在于，所述adc電路位于模擬量ai采集模塊，用于接收傳感器采集的模擬量信號，所述方法包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一ai采集模塊與所述第二ai采集模塊為安全功能電路中的邏輯模塊，且所述安全功能電路能夠實現(xiàn)性能等級d類別3pldcat.3的安全性能等級要求。

3.根據(jù)權利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述第一ai采集模塊與所述第二ai采集模塊具有相同的電路配置。

4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述故障處理方法包括：

6.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述安全邏輯模塊包括雙比較算法單元、診斷核單元以及判斷結果輸出單元；

7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，當所述第一ai采集模塊或者第二ai采集模塊中存在以下中的至少一種情況時，所述差異值大于或者等于安全閾值：

8.一種數(shù)模轉換adc電路的診斷電路，其特征在于，所述診斷電路包括：

9.一種電子設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并且可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權利要求1至7中任一項所述方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權利要求1至7中任一項所述方法的步驟。

技術總結
本申請涉及安全電路技術領域，提供了一種數(shù)模轉換電路的診斷方法、診斷電路、設備及介質。該方法通過設置兩個獨立的AI采集模塊，分別獲取對同一目標測量點采集的模擬量信號，通過內置ADC電路將采集的模擬量信號轉換為數(shù)字信號，然后將兩路數(shù)字信號傳輸至安全邏輯模塊進行比較判斷，在兩路數(shù)字信號的差異值小于預設安全閾值時確定該ADC電路通過診斷，并在該兩路數(shù)字信號的差異值大于或者等于預設安全閾值時確定該ADC電路未通過診斷，從而無需為每個AI采集模塊中的ADC電路單獨配置一個DAC電路，降低了診斷電路的實現(xiàn)難度和實現(xiàn)成本，同時降低了診斷電路的開發(fā)周期，提高了診斷效率。

技術研發(fā)人員：劉龍剛,陳琳,景紅梅
受保護的技術使用者：杭州和利時自動化有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6