【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種可診斷的多類型信號(hào)采集模塊
本技術(shù)屬于船舶機(jī)艙自動(dòng)化技術(shù)，尤其涉及一種可診斷的多類型信號(hào)采集模塊。
技術(shù)介紹
現(xiàn)代船舶發(fā)展至今，船舶監(jiān)測(cè)模塊的功能都已經(jīng)發(fā)展到了比較成熟和全面的程度。對(duì)于種類和數(shù)量越來越多的傳感器信號(hào)，需要更多的采集通道來實(shí)現(xiàn)船舶內(nèi)的全面監(jiān)測(cè)。常用的控制信號(hào)類型包括開關(guān)量輸入(無源觸點(diǎn))、控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開關(guān)量輸出(0-24V)、以及4-20mA傳感器電流信號(hào)等。在實(shí)船應(yīng)用中，這三種類型信號(hào)的采集板卡都需要有備件，但是，現(xiàn)有的板卡由于生產(chǎn)廠商的不同，往往型號(hào)是不統(tǒng)一的。如果三種板卡可以實(shí)現(xiàn)硬件統(tǒng)一，則可以節(jié)省備件數(shù)量，降低生產(chǎn)成本。為了避免配置錯(cuò)誤而可能引起的硬件損壞，需要比單功能模塊有更完善的保護(hù)電路和自診斷電路的采集模塊。因此，設(shè)計(jì)多種功能的硬件統(tǒng)一的采集模塊對(duì)于使用者來說是非常必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題而提供的一種可診斷的多類型信號(hào)采集模塊，該模塊對(duì)外采用CAN總線通信，除具有可同時(shí)對(duì)多類型信號(hào)進(jìn)行采集的功能以外，還具有內(nèi)部診斷功能，增強(qiáng)了電路的安全性和可診斷性，從而可減少由于型號(hào)采集不全面而產(chǎn)生的對(duì)船舶自身、工作人員及周邊設(shè)備和環(huán)境造成傷害。本技術(shù)采取的技術(shù)方案是:一種可診斷的多類型信號(hào)采集模塊，其特點(diǎn)是，包括:電源子模塊、綜合輸出通道控制子模塊、信號(hào)采集處理子模塊、外部斷線及短路診斷子模塊以及通訊監(jiān)測(cè)子模塊；所述的電源子模塊包括一隔離電源和一非隔離電源；所述的隔離電源用于提供所述的通訊監(jiān)測(cè)子模塊的工作電源；所述的非隔離電源用于提供其他子模塊的工作電源；所述的綜合輸出通道控制子模塊包括綜...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可診斷的多類型信號(hào)采集模塊，其特征在于，包括：電源子模塊、綜合輸出通道控制子模塊、信號(hào)采集處理子模塊、外部斷線及短路診斷子模塊以及通訊監(jiān)測(cè)子模塊；所述的電源子模塊包括一隔離電源和一非隔離電源；所述的隔離電源用于提供所述的通訊監(jiān)測(cè)子模塊的工作電源；所述的非隔離電源用于提供其他子模塊的工作電源；所述的綜合輸出通道控制子模塊包括綜合供電輸出控制單元和輸出診斷單元；所述的綜合供電輸出控制單元的輸出端與所述的輸出診斷單元的輸入端電連接，該綜合供電輸出控制單元并切換輸出24V、0V或12V電壓到外部器件；所述的信號(hào)采集處理子模塊包括一雙路比較采集單元、一FPGA處理單元、以及一晶振診斷單元；其中：所述的雙路比較采集單元分別采集外部器件輸出的模擬量和開關(guān)量信息，該雙路比較采集單元與所述的FPGA處理單元雙向電連接；所述的晶振診斷單元的輸出端和所述綜合輸出通道控制子模塊的輸出診斷單元的輸出端分別與所述的FPGA處理單元的輸入端電連接；所述FPGA處理單元的輸出端與所述的綜合輸出通道控制子模塊的綜合供電輸出控制單元的輸入端電連接；所述的通訊監(jiān)測(cè)子模塊與所述的FPGA處理單元雙向電連接；所述的外部斷線...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種可診斷的多類型信號(hào)采集模塊，其特征在于，包括:電源子模塊、綜合輸出通道控制子模塊、信號(hào)采集處理子模塊、外部斷線及短路診斷子模塊以及通訊監(jiān)測(cè)子模塊； 所述的電源子模塊包括一隔離電源和一非隔離電源；所述的隔離電源用于提供所述的通訊監(jiān)測(cè)子模塊的工作電源；所述的非隔離電源用于提供其他子模塊的工作電源； 所述的綜合輸出通道控制子模塊包括綜合供電輸出控制單元和輸出診斷單元；所述的綜合供電輸出控制單元的輸出端與所述的輸出診斷單元的輸入端電連接，該綜合供電輸出控制單元并切換輸出24V、0V或12V電壓到外部器件； 所述的信號(hào)采集處理子模塊包括一雙路比較采集單元、一 FPGA處理單元、以及一晶振診斷單元；其中:所述的雙路比較采集單元分別采集外部器件輸出的模擬量和開關(guān)量信息,該雙路比較采集單元與所述的FPGA處理單元雙向電連接；所述的晶振診斷單元的輸出端和所述綜合輸出通道控制子模塊的輸出診斷單元的輸出端分別與所述的FPGA處理單元的輸入端電連接；所述FPGA處理單元的輸出端與所述的綜合輸出通道控制子模塊的綜合供電輸出控制單元的輸入端電連接； 所述的通訊監(jiān)測(cè)子模塊與所述的FPGA處理單元雙向電連接； 所述的外部斷線及短路診斷子模塊的輸入端與所述的信息采集處理子模塊的雙路比較采集單元的輸出端電連接；該外部斷線及短路診斷子模塊并與所述的FPGA處理單元雙向電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可診斷的多類型信號(hào)采集模塊，其特征在于，所述的綜合輸出通道控制子 模塊中，所述的綜合供電輸出控制單元包括:一切換電路、一 OC輸出驅(qū)動(dòng)電路、一雙MOS管控制電路、一分壓電路；所述的輸出診斷單兀包括一 D/A轉(zhuǎn)換電路、一運(yùn)算放大電路、以及一比較器； 其中: 所述的切換電路的輸出端分別與所述的OC輸出驅(qū)動(dòng)電路的輸入端和所述的雙MOS管控制電路的輸入端電連接； 所述的OC輸出驅(qū)動(dòng)電路的輸出端和所述的雙MOS管控制電路的輸出端分別與所述的分壓電路的輸入端電連接，該分壓電路的輸出端與比較器的輸入端電連接；所述的分壓電路并輸出DC12V或DC24V電壓； 所述的D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述的運(yùn)算放大器電路的輸入端電連接，該運(yùn)算放大器電路的輸出端與比較器的輸入端電連接；所述的比較器的輸出端與所述的FPGA處理單元的輸入端電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可診斷的多類型信號(hào)采集模塊，其特征在于，所述的綜合供電輸出控制單元中，所述的切換電路由兩個(gè)多通道邊沿鎖存器構(gòu)成，其中一所述的多通道邊沿鎖存器的輸出端與所述的OC輸出驅(qū)動(dòng)電路的輸入端電連接；另一所述的多通道邊沿鎖存器的輸出端與所述的雙MOS管控制電路的輸入端電連接。...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張平，吳帆，莊浩然，宋杰，孫聚川，張益兵，陳嘉雄，陳俊瑀，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所，
類型：新型
國別省市：上海;31
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