專利名稱：一種在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣傳動(dòng)安全領(lǐng)域，尤其涉及一種在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域，安全問題逐漸被廣泛關(guān)注，與此同時(shí)，安全保護(hù)也被逐漸應(yīng)用起來。安全保護(hù)的目的就是通過相應(yīng)的技術(shù)手段，盡可能地將所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)和設(shè)備對(duì)人員和周圍環(huán)境的潛在危險(xiǎn)降到最低。然而，無(wú)論是設(shè)備生產(chǎn)商還是生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商都必須滿足所在地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，例如，EN954、IEC62061和IEC61508就是相關(guān)行業(yè)的系統(tǒng)設(shè)備和功能安全規(guī)范。由于目前各個(gè)國(guó)家和地區(qū)對(duì)于安全保護(hù)的要求和理念有所不同，因此，對(duì)安全的等級(jí)劃分也不相同。根據(jù)IEC61508中的定義,安全完整性等級(jí)(Security Integrity Level,SIL)被劃分為SIL1、SIL2、SIL3和SIL4四個(gè)等級(jí)。
目前，安全轉(zhuǎn)矩截止(Security Torque Off, ST0)和安全抱閘控制(SecurityBreak Control, SBC)是業(yè)界ー種典型的安全保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)手段,其目的就是安全地去掉電機(jī)的轉(zhuǎn)矩(Torque)輸出，以防止電機(jī)產(chǎn)生帶有轉(zhuǎn)矩輸出轉(zhuǎn)動(dòng)的可能，通常實(shí)現(xiàn)方法是利用電路和信號(hào)邏輯關(guān)系，從硬件本身達(dá)到對(duì)脈沖觸發(fā)和機(jī)械抱閘的控制，如果切斷逆變器的輸出脈沖并啟動(dòng)外部機(jī)械抱閘，則可有效保證電機(jī)的轉(zhuǎn)矩截止(Torque Off)。一般而言，上述安全保護(hù)功能僅適用于獨(dú)立電控系統(tǒng)的電氣傳動(dòng)裝置。這是因?yàn)?，?duì)于由多個(gè)電氣獨(dú)立的子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)，應(yīng)用安全保護(hù)功能會(huì)涉及到信號(hào)鏈的相互連接，而傳統(tǒng)的連接方法雖然能夠完成信號(hào)鏈的相互連接，但破壞了子系統(tǒng)之間的電氣獨(dú)立，造成硬件容錯(cuò)(Hardware Fault Tolerance, HFT)和安全故障系數(shù)(Safe FailureFraction, SFF)值被抬高從而降低SIL等級(jí)。對(duì)于本來就是相互獨(dú)立的子系統(tǒng)，如果因?yàn)榘踩Ｗo(hù)功能的需要，必須進(jìn)行電氣連接，則其實(shí)際意義就值得探討。這就是說，對(duì)于由多個(gè)電氣獨(dú)立的子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)，在不降低SIL等級(jí)的情況下，業(yè)界尚無(wú)ー種實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的方法。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的方法和系統(tǒng)，以在不降低SIL等級(jí)的前提下簡(jiǎn)化硬件裝置，節(jié)約設(shè)計(jì)成本。本發(fā)明實(shí)施例提供一種在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的方法，其中，所述電氣傳動(dòng)裝置包括主控制單元及子控制單元，所述方法包括所述主控制単元根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)切斷連接所述子控制単元和所述主控制単元的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)；所述子控制單元檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將所述子控制單元中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，以使所述驅(qū)動(dòng)電路不能輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。優(yōu)選的，所述主控制単元包括輸入端子、光纖發(fā)送端以及光纖電源，其中，所述主控制單元根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)切斷連接所述子控制単元和所述主控制単元的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)的步驟包括所述輸入端子接收安全功能信號(hào)；所述輸入端子將接收到的所述安全功能信號(hào)輸出至與所述光纖發(fā)送端連接的所述光纖電源的輸出端，以阻斷所述光纖電源向所述光纖發(fā)送端提供電源。優(yōu)選的，所述主控制単元包括輸入端子、光纖發(fā)送端、光纖電源、主控制單元中央處理器以及第ー邏輯處理單元，其中，所述主控制単元根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)切斷連接所述子控制単元和所述主控制単元的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)的步驟包括所述輸入端子接收安全功能信號(hào)，并將所述安全功能信號(hào)輸出至所述第一邏輯處理單元；所述主控制單元中央處理器根據(jù)所述輸入端子所接收到的所述安全功能信號(hào)產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)，其中，所述軟件安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和所述安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同；所述第一邏輯處理單元將所述輸入端子所接收到的所述安全功能信號(hào)與所述主控制単元中央處理器所產(chǎn)生的所述軟件安全功能信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算；所述第一邏輯處理單元將運(yùn)算后的結(jié)果輸出至與所述光纖發(fā)送端連接的所述光纖電源的輸出端，以阻斷所述光纖電源向所述光纖發(fā)送端提供電源。優(yōu)選的，所述子控制単元包括光纖接收端、子控制單元中央處理器以及驅(qū)動(dòng)電路， 其中，所述子控制単元檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，并將所述子控制単元中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖的步驟包括所述子控制単元中央處理器檢測(cè)所述光信號(hào)是否消失；在所述子控制単元中央處理器檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后，產(chǎn)生軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)并將所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)輸出至所述驅(qū)動(dòng)電路，以阻斷所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。優(yōu)選的，所述子控制単元包括光纖接收端、子控制單元中央處理器、驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)字信號(hào)處理器和第二邏輯處理單元，其中，所述子控制単元檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，并將所述子控制単元中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖的步驟包括所述子控制単元中央處理器和所述數(shù)字信號(hào)處理器檢測(cè)所述光信號(hào)是否消失；在所述子控制単元中央處理器和所述數(shù)字信號(hào)處理器檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后，所述子控制単元中央處理器與所述數(shù)字信號(hào)處理器分別產(chǎn)生軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)和硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)并共同輸出至所述第二邏輯處理單元，其中，所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和所述硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同；所述第二邏輯處理單元將所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)和所述硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算，并將運(yùn)算后的結(jié)果輸出至所述子控制単元的所述驅(qū)動(dòng)電路，以阻斷所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。優(yōu)選的，所述主控制單元還包括抱閘使能信號(hào)控制器，所述方法還包括所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。優(yōu)選的，所述主抱閘使能信號(hào)控制器包括輸出端子，所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘的步驟包括所述輸出端子將所述主控制單元接收到的所述安全功能信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置；所述機(jī)械抱閘裝置以所述安全功能信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。優(yōu)選的，所述主控制單元還包括抱閘使能信號(hào)控制器，所述方法還包括所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。優(yōu)選的，所述主抱閘使能信號(hào)控制器包括輸出端子，所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘的步驟包括所述輸出端子將所述輸入端子接收到的所述安全功能信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置；所述機(jī)械抱閘裝置以所述安全功能信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。優(yōu)選的，所述主控制單元還包括抱閘使能信號(hào)控制器，所述方法還包括所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。優(yōu)選的，所述抱閘使能信號(hào)控制器包括第三邏輯處理單元以及輸出端子，其中，所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘的步驟包括所述第三邏輯處理單元將所述輸入端子接收到的所述安全功能信號(hào)與所述主控制単元中央處理器產(chǎn)生的所述軟件安全功能信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算得 到的可靠控制信號(hào)輸出至所述輸出端子；所述輸出端子將所述可靠控制信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置，其中，所述機(jī)械抱閘裝置以所述可靠控制信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作，且所述安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和所述軟件安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同。本發(fā)明實(shí)施例提供一種在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括主控制單元和子控制單元。所述主控制単元，用于根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)切斷連接所述子控制単元和所述主控制単元的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)；所述子控制単元，用于檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將所述子控制單元中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，以使所述驅(qū)動(dòng)電路不能輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。優(yōu)選的，所述主控制単元包括輸入端子、光纖發(fā)送端以及光纖電源，其中，所述光纖電源與所述光纖發(fā)送端相連，用于向所述光纖發(fā)送端提供電源，所述輸入端子用于將收到的安全功能信號(hào)輸出至與所述光纖發(fā)送端連接的所述光纖電源的輸出端，以阻斷所述光纖電源向所述光纖發(fā)送端提供電源。優(yōu)選的，所述主控制単元包括輸入端子、光纖發(fā)送端、光纖電源、主控制單元中央處理器以及第ー邏輯處理單元，其中，所述光纖電源與所述光纖發(fā)送端相連，用于向所述光纖發(fā)送端提供電源；所述輸入端子，與所述第一邏輯處理單元相連，用于將收到的安全功能信號(hào)輸出至所述第一邏輯處理單元；所述主控制単元中央處理器，與所述輸入端子相連，用于根據(jù)所述輸入端子所收到的安全功能信號(hào)產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)，且所述軟件安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和所述安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同；所述第一邏輯處理單元，與所述光纖電源的輸出端以及所述主控制単元中央處理器均相連，用于將所述輸入端子收到的所述安全功能信號(hào)與所述主控制単元中央處理器產(chǎn)生的所述軟件安全功能信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后輸出至所述光纖電源的輸出端，以阻斷所述光纖電源向所述光纖發(fā)送端提供電源。優(yōu)選的，所述子控制単元包括光纖接收端、子控制單元中央處理器以及驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述子控制単元中央處理器，與所述光纖接收端以及所述驅(qū)動(dòng)電路均相連，用于檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，并將所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)輸出至所述驅(qū)動(dòng)電路，以阻斷所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。優(yōu)選的，所述子控制単元包括光纖接收端、子控制單元中央處理器、驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)字信號(hào)處理器和第二邏輯處理單元，其中，所述子控制単元中央處理器，與所述第二邏輯處理單元和所述光纖接收端均相連，用于檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)并輸出至所述第二邏輯處理單元；所述數(shù)字信號(hào)處理器，與所述光纖接收端和所述第二邏輯處理單元均相連，用于檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)并輸出至所述第二邏輯處理單元，其中，所述硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同；所述第二邏輯處理單元，與所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連，用于將所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)和所述硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后輸出至所述驅(qū)動(dòng)電路，以阻斷所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。優(yōu)選的，所述主控制單元還包括抱閘使能信號(hào)控制器，用于根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。優(yōu)選的，所述主抱閘使能信號(hào)控制器包括輸出端子，用于將所述主控制単元接收 到的所述安全功能信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置，所述機(jī)械抱閘裝置以所述安全功能信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。優(yōu)選的，所述主控制單元還包括抱閘使能信號(hào)控制器，用于根據(jù)接到收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。優(yōu)選的，所述抱閘使能信號(hào)控制器包括輸出端子，用于將所述輸入端子接收到的所述安全功能信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置，所述機(jī)械抱閘裝置以所述安全功能信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。優(yōu)選的，所述主控制單元還包括抱閘使能信號(hào)控制器，用于根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。優(yōu)選的，所述抱閘使能信號(hào)控制器包括第三邏輯處理單元，與所述輸入端子以及所述主控制単元中央處理器均相連，用于將所述輸入端子接收到的所述安全功能信號(hào)與所述主控制単元中央處理器所產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后得到可靠控制信號(hào)，其中，所述安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和所述軟件安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同；輸出端子，與所述第三邏輯處理單元相連，用于將所述第三邏輯處理單元進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后得到的所述可靠控制信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置，其中，所述機(jī)械抱閘裝置以所述可靠控制信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。從上述本發(fā)明實(shí)施例可知，主控制單元切斷連接子控制單元和所述主控制単元的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)，子控制單元在檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將所述子控制單元中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，以使所述驅(qū)動(dòng)電路不能輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由于子控制単元和主控制單元的光纖是原本就存在于電氣傳動(dòng)裝置上的，子控制單元和主控制單元不屬于電氣連接，因此，本發(fā)明從系統(tǒng)硬件的物理層面上實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)沒有電氣連接的電氣傳動(dòng)裝置的安全功能，在封鎖狀態(tài)下能夠完成整個(gè)電氣傳動(dòng)裝置的狀態(tài)監(jiān)控，硬件裝置簡(jiǎn)單，便于安裝維護(hù)，節(jié)約了設(shè)計(jì)成本但沒有降低SIL等級(jí)。
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)現(xiàn)有技術(shù)或?qū)嵤├枋鲋兴枰褂玫母綀D作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的ー些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，還可以如這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5a是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)示意圖；圖5b是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5c是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6a是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6b是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6c是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖7a是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖7b是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖7c是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖8a是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖Sb是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請(qǐng)參閱附圖1，是本發(fā)明實(shí)施例提供 的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明，僅僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。附圖I所示的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)包括主控制單元21和子控制單元22。主控制單元21，用于根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)切斷連接子控制單元22和主控制単元21的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)，光信號(hào)承載的控制信息用于控制子控制單元22。 一般地，電氣傳動(dòng)裝置由多個(gè)部分組成，而逆變部分通常由主控制單元21、ー個(gè)或者多個(gè)子控制単元22以及若干其他外部裝置組成，其中，主控制單元21負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)電氣傳動(dòng)裝置的計(jì)算與控制，子控制單元22是驅(qū)動(dòng)裝置，它與主控制單元21通過光纖進(jìn)行信號(hào)互通，對(duì)主控制単元21提供的算法進(jìn)行解析并執(zhí)行驅(qū)動(dòng)發(fā)波，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)等裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)。安全保護(hù)功能則是要保證電氣傳動(dòng)裝置在安全狀態(tài)下可控運(yùn)行或停止保護(hù)的措施，其中的STO功能就是典型的輸出轉(zhuǎn)矩截止的功能，主要是保證電機(jī)在安全保護(hù)狀態(tài)下不被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)起來。在本發(fā)明實(shí)施例中，安全功能信號(hào)(SI)是從主控制單元21的外部輸入，這ー安全功能信號(hào)(SI)以數(shù)字量的方式存在；主控制單元21和子控制單元22不是采用電纜進(jìn)行電氣連接，而是通過光纖進(jìn)行連接，光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)承載的控制信息用于控制子控制單元22。子控制單元22，用于檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將子控制単元22中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，以使驅(qū)動(dòng)電路不能輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。從上述本發(fā)明實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)可知，主控制單元21切斷連接子控制單元22和主控制單元21的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)，子控制單元22在檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將子控制単元22中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，以使驅(qū)動(dòng)電路不能輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由于子控制単元22和主控制單元21的光纖是原本就存在于電氣傳動(dòng)裝置上的，子控制單元22和主控制單元21不屬于電氣連接，因此，本發(fā)明從系統(tǒng)硬件的物理層面上實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)沒有電氣連接的電氣傳動(dòng)裝置的安全功能，在封鎖狀態(tài)下能夠完成整個(gè)電氣傳動(dòng)裝置的狀態(tài)監(jiān)控，硬件裝置簡(jiǎn)單，便于安裝維護(hù)，節(jié)約了設(shè)計(jì)成本但沒有降低SIL等級(jí)。需要說明的是，與主控制單元21連接的可以不止一個(gè)子控制単元22，可以有多個(gè)子控制單元22與主控制單元21連接，共同對(duì)主控制単元21提供的算法進(jìn)行解析并執(zhí)行驅(qū)動(dòng)發(fā)波，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)等裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，如圖2所示，是本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的連接了多個(gè)子控制單元22的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖I或附圖2所示的主控制單元21還可以包括輸入端子301、光纖電源302以及光纖發(fā)送端303，如附圖3所示，為本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)。輸入端子301用于將收到的安全功能信號(hào)(SI)輸出至與光纖發(fā)送端303連接的光纖電源302的輸出端，以阻斷光纖電源302向光纖發(fā)送端303提供電源。具體而言，輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)是從主控制單元21的外部輸入，這ー安全功能信號(hào)(SI)以數(shù)字量的方式存在。輸入端子301將收到的安全功能信號(hào)(51)以數(shù)字量的方式輸出至光纖電源302的輸出端。由于光纖電源302的輸出端與光纖發(fā)送端303連接，因此，安全功能信號(hào)(SI)阻斷了光纖電源302向光纖發(fā)送端303提供電源，這樣光纖發(fā)送端303由于沒有了電源，所以光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)即被切斷。附圖I或附圖2所示的主控制單元21也可以包括輸入端子301、光纖電源302、光纖發(fā)送端303、主控制單元中央處理器401和第一邏 輯處理單元402，其中，光纖電源302與光纖發(fā)送端303相連，用于向光纖發(fā)送端303提供電源，如附圖4所示，為本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)。輸入端子301與第一邏輯處理單元402相連，用于將收到的安全功能信號(hào)(SI)輸出至第一邏輯處理單元402。主控制單元中央處理器401與輸入端子301相連，用于產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)
(52)，軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同。第一邏輯處理單元402與光纖電源302的輸出端以及主控制單元中央處理器401均相連，用于將輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)與主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后輸出至與光纖發(fā)送端303連接的光纖電源302的輸出端，以阻斷光纖電源302向光纖發(fā)送端303提供電源。在附圖4所示的系統(tǒng)中，輸入端子301接收的外部輸入的安全功能信號(hào)(SI)是硬件產(chǎn)生的信號(hào)，一般能夠保證其可靠性。為了進(jìn)一步保證主控制單元21能夠可靠地切斷連接子控制單元22和主控制單元21的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)，還可以由主控制單元中央處理器401產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)(S2)。然后，第一邏輯處理單元402將主控制単元21的輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)與主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后輸出至與光纖發(fā)送端303連接的光纖電源302的輸出端，以阻斷光纖電源302向光纖發(fā)送端303提供電源，其中，輸入端子301收到的安全功能信號(hào)
(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同。由于輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同，例如，輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值是01011，主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值也是01011，并且，這兩個(gè)信號(hào)是由第一邏輯處理單元402進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算，因此，只要其中ー個(gè)信號(hào)有效，都能保證第一邏輯處理單元402將其輸出至與光纖發(fā)送端303連接的光纖電源302的輸出端。例如，由于某種原因，輸入端子301不能按照預(yù)期輸出安全功能信號(hào)(SI)，但經(jīng)過第一邏輯處理單元402的“或”邏輯運(yùn)算，仍然可以將主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)輸出至與光纖發(fā)送端303連接的光纖電源302的輸出端，或者，由于某種原因，主控制單元中央處理器401不能按照預(yù)期產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)(S2)，但經(jīng)過第一邏輯處理單元402的“或”邏輯運(yùn)算，仍然可以將輸入端子301收到的軟件安全功能信號(hào)(S2)輸出至與光纖發(fā)送端303連接的光纖電源302的輸出端。在附圖I、附圖3或附圖4任意一實(shí)施例中，子控制單元22可以包括子控制單元中央處理器501、驅(qū)動(dòng)電路502以及光纖接收端503，其中，子控制單元中央處理器501與光纖接收端503以及驅(qū)動(dòng)電路502均相連，如附圖5a、附圖5b或附圖5c所示，為本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)。
子控制單元中央處理器501用于檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，將驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)輸出至子控制單元22的驅(qū)動(dòng)電路502，以阻斷驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。如前所述，由于主控制単元21和子控制單元22是通過光纖進(jìn)行連接，因此，當(dāng)主控制單元21切斷連接子控制單元22和主控制單元21的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)吋，子控制單兀中央處理器501立刻檢測(cè)到光纖接收端503的光信號(hào)消失。光纖接收端503上光信號(hào)的消失意味著光纖接收端503會(huì)產(chǎn)生無(wú)光告警信號(hào)，無(wú)光告警信號(hào)觸發(fā)子控制単元中央處理器501產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將子控制単元22中驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行封鎖，使驅(qū)動(dòng)電路502不能輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在附圖I、附圖3或附圖4任意一實(shí)施例中，子控制單元22也可以包括子控制單元中央處理器501、驅(qū)動(dòng)電路502、光纖接收端503、數(shù)字信號(hào)處理器601和第二邏輯處理單 元602，如附圖6a、附圖6b或附圖6c所示，為本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)。子控制單元中央處理器501與第二邏輯處理單元602和光纖接收端503均相連，用于檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，并將軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)輸出至第二邏輯處理單元602。數(shù)字信號(hào)處理器601與光纖接收端503和第二邏輯處理單元602均相連，用于檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，并將硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)輸出至第二邏輯處理單元602，硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同。第二邏輯處理單元602與驅(qū)動(dòng)電路502的輸出端相連，用于將軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)和硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后輸出至子控制單元22的驅(qū)動(dòng)電路502，以阻斷驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在附圖5a、附圖5b或附圖5c所示的系統(tǒng)中，無(wú)光告警信號(hào)觸發(fā)的是子控制單元中央處理器501產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)可以認(rèn)為是軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)。為了進(jìn)一步保證子控制單元22檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，在附圖6a、附圖6b或附圖6c所示的系統(tǒng)中，還可以由無(wú)光告警信號(hào)觸發(fā)子控制単元22中的數(shù)字信號(hào)處理器601產(chǎn)生硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，即，子控制單元中央處理器501和數(shù)字信號(hào)處理器601檢測(cè)到光信號(hào)消失后，分別產(chǎn)生軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)和硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，其中，軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同。然后，第二邏輯處理單元602將子控制単元中央處理器501產(chǎn)生的軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)和數(shù)字信號(hào)處理器601產(chǎn)生的硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后輸出至子控制單元22的驅(qū)動(dòng)電路502，以阻斷驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由于子控制単元中央處理器501產(chǎn)生的軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和數(shù)字信號(hào)處理器601產(chǎn)生的硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同，例如，子控制單元中央處理器501產(chǎn)生的軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值是1101，數(shù)字信號(hào)處理器601產(chǎn)生的硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值也是1101，并且，這兩個(gè)信號(hào)是由第二邏輯處理単元602進(jìn)行的“或”邏輯運(yùn)算，因此，只要其中ー個(gè)信號(hào)有效，都能保證第二邏輯處理單元602將其輸出至子控制單元22的驅(qū)動(dòng)電路502以阻斷驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。例如，由于某種原因，子控制單元中央處理器501不能按照預(yù)期輸出軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，但經(jīng)過第二邏輯處理單元602的“或”邏輯運(yùn)算，仍然可以將數(shù)字信號(hào)處理器601產(chǎn)生的硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)輸出至子控制單元22的驅(qū)動(dòng)電路502以阻斷驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，或者，由于某種原因，數(shù)字信號(hào)處理器601不能按照預(yù)期產(chǎn)生硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，但經(jīng)過“或”邏輯運(yùn)算，仍然可以將子控制單元中央處理器501產(chǎn)生的軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)輸出至子控制單元22的驅(qū)動(dòng)電路502以阻斷驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在上述實(shí)施例中，子控制單元22檢測(cè)到光信號(hào)消失后，其產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將子控制單元22中驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，使驅(qū)動(dòng)電路502不能輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，最終能夠使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。由于在某些場(chǎng)景，僅僅使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)是不夠的，對(duì)使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間還有要求，例如，在需要緊急制動(dòng)的場(chǎng)景下，應(yīng)該能夠使電機(jī)立刻停止轉(zhuǎn)動(dòng)。為了滿足上述諸如使電機(jī)立刻停止轉(zhuǎn)動(dòng)之類應(yīng)用場(chǎng)景的要求，在附圖I、附圖3或附圖4任意一實(shí)施例中，主控制單元21還可以包括抱閘使能信號(hào)控制器701，如附圖7a、附圖7b或附圖7c所示，為本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)。附圖7a、附圖7b或附圖7c示例中，子控制單元22可以如附圖5a至附圖6c任ー實(shí)施例的子控制單元22所示。抱閘使能信號(hào)控制器701用于向機(jī)械抱閘裝置702發(fā)送抱閘 使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。附圖7a、附圖7b或附圖7c所示的抱閘使能信號(hào)控制器701還可以包括輸出端子801，如附圖8a或附圖Sb所示本發(fā)明另一實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)。附圖8a或附圖Sb示例中，子控制單元22可以如附圖5a至附圖6c任一實(shí)施例的子控制單元22所示。在附圖8a所示的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)中，輸出端子801將主控制單元21接收到的安全功能信號(hào)(SI)發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702，機(jī)械抱閘裝置702以安全功能信號(hào)(SI)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。在附圖Sb所示的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)中，輸出端子801將輸入端子301接收到的安全功能信號(hào)(SI)發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702，機(jī)械抱閘裝置702以安全功能信號(hào)(SI)作為有效的抱閘使能信號(hào)，對(duì)電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。附圖7c所示的抱閘使能信號(hào)控制器701還可以包括輸出端子801和第三邏輯處理單元901，如附圖9所示，為本發(fā)明另ー實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)。附圖9示例中，子控制單元22可以如附圖5a至附圖6c任一實(shí)施例的子控制單元22所示。第三邏輯處理單元901與輸入端子301以及主控制單元中央處理器401均相連，用于將主控制單元21的輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)與主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后得到的可靠控制信號(hào)輸出至輸出端子801，安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同。輸出端子801與第三邏輯處理單元901相連，用于將第三邏輯處理單元901進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后得到的可靠控制信號(hào)發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702，機(jī)械抱閘裝置702以可靠控制信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。在附圖9的所示中，輸入端子301接收的外部輸入的安全功能信號(hào)(SI)是硬件產(chǎn)生的信號(hào)，一般能夠保證其可靠性。為了進(jìn)一步保證主控制單元21向機(jī)械抱閘裝置702發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。在附圖9所示的系統(tǒng)中，還可以由主控制單元中央處理器401產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)(S2)。然后，第三邏輯處理單元901將主控制単元21的輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)與主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后得到的可靠控制信號(hào)發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702，機(jī)械抱閘裝置702以可靠控制信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)，對(duì)電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作，其中，輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同。由于輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同，例如，輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值是11，中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值也是11，并且，這兩個(gè)信號(hào)由第三邏輯處理單元901進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算，因此，只要其中ー個(gè)信號(hào)有效，第三邏輯處理單元901都能保證將其發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702。例如，由于某種原因，輸入端子301不能按照預(yù)期輸出安全功能信號(hào)(SI)，但經(jīng)過第三邏輯處理單元901的“或”邏輯運(yùn)算，仍然可以將中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702，機(jī)械抱閘裝置702以 軟件安全功能信號(hào)(S2)作為有效的抱閘使能信號(hào)，對(duì)電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作，或者，由于某種原因，中央處理器401不能按照預(yù)期產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)(S2)，但經(jīng)過第三邏輯處理單元901的“或”邏輯運(yùn)算，仍然可以將輸入端子301收到的軟件安全功能信號(hào)(S2)發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702，機(jī)械抱閘裝置702以安全功能信號(hào)(SI)作為有效的抱閘使能信號(hào)，對(duì)電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。在上述實(shí)施例中，主控制單元21還可以包括主控制單元光纖接收端1001和第一檢測(cè)模塊1002，子控制單元22還可以包括第二檢測(cè)模塊1003，其中，主控制單元光纖接收端1001與第二檢測(cè)模塊1003相連，第一檢測(cè)模塊1002與主控制單元中央處理器401相連，如附圖10所示本發(fā)明另一實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)。在附圖10所示的系統(tǒng)中，標(biāo)記相同的功能模塊、単元、電路或裝置與前述實(shí)施例中標(biāo)記相同的功能模塊、單元、電路或裝置的功能相同。在附圖10所示的系統(tǒng)中，主控制單元21外部輸入的安全功能信號(hào)(SI)消失后，輸入端子301不再輸出硬件產(chǎn)生的安全功能信號(hào)(S3)、(S5)，但主控制単元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)和軟件安全使能信號(hào)(S7)依然存在，若第一檢測(cè)模塊1002檢測(cè)到主控制單元21所監(jiān)測(cè)的目標(biāo)恢復(fù)正常，第二檢測(cè)模塊1003檢測(cè)到子控制單元22所監(jiān)測(cè)的目標(biāo)恢復(fù)正常，可以恢復(fù)主控制單元21與子控制單元22之間連接的光纖傳輸光信號(hào)S10，此時(shí)，第一檢測(cè)模塊1002向主控制單元中央處理器401發(fā)送信號(hào)S4，第二檢測(cè)模塊1003向主控制單元光纖接收端1001發(fā)送信號(hào)S20，主控制單元光纖接收端1001在接收到信號(hào)S20后將向主控制單元中央處理器401發(fā)送信號(hào)S21，主控制單元中央處理器401將所接收到的信號(hào)S4和信號(hào)S21經(jīng)過某種邏輯運(yùn)算，撤銷軟件安全功能信號(hào)(S2)，以解除對(duì)光纖電源302的輸出端的阻斷，并恢復(fù)主控制單元21與子控制單元22之間連接的光纖上光信號(hào)SlO的傳輸，也同時(shí)撤銷軟件安全功能信號(hào)S7,使機(jī)械抱閘裝置702不再輸出有效的抱閘使能信號(hào)，解除對(duì)電機(jī)的抱閘動(dòng)作。請(qǐng)參閱附圖11，是本發(fā)明實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的方法流程示意圖，主要包括步驟SllOl和步驟SI 102。SI 101，主控制單元21根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)切斷連接子控制單元22和主控制単元21的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)，光信號(hào)承載的控制信息用于控制子控制單元22。
一般地，電氣傳動(dòng)裝置由多個(gè)部分組成，而逆變部分通常由主控制單元21、多個(gè)子控制單元22和若干其他外部裝置組成，其中，主控制單元21負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)電氣傳動(dòng)裝置的計(jì)算與控制，子控制單元22是驅(qū)動(dòng)裝置，它與主控制單元21通過光纖進(jìn)行信號(hào)互通，對(duì)主控制単元21提供的算法進(jìn)行解析并執(zhí)行驅(qū)動(dòng)發(fā)波，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)等裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)。安全保護(hù)功能則是要保證電氣傳動(dòng)裝置在安全狀態(tài)下可控運(yùn)行或停止保護(hù)的措施，其中的STO功能就是典型的輸出轉(zhuǎn)矩截止的功能，主要是保證電機(jī)在安全保護(hù)狀態(tài)下不被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)起來。在本發(fā)明實(shí)施例中，安全功能信號(hào)(SI)是從主控制單元21的外部輸入，這ー安全功能信號(hào)(SI)以數(shù)字量的方式存在；主控制單元21和子控制單元22不是采用電纜進(jìn)行電氣連接，而是通過光纖進(jìn)行連接，光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)承載的控制信息用于控制子控制單元22。具體地，主控制單元21可以包括輸入端子301、光纖發(fā)送端303以及光纖電源 302，其切斷連接子控制單元22和主控制單元21的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)時(shí)，可以是主控制単元21的輸入端子301首先接收主控制単元21外部輸入的安全功能信號(hào)(SI)，這ー安全功能信號(hào)(SI)以數(shù)字量的方式存在。輸入端子301將收到的安全功能信號(hào)(SI)輸出至光纖電源302的輸出端，由于光纖電源302的輸出端與光纖發(fā)送端303連接，因此,安全功能信號(hào)(SI)阻斷了光纖電源302向光纖發(fā)送端303提供電源。光纖發(fā)送端303沒有了電源，其傳輸?shù)墓庑盘?hào)即被切斷。在上述實(shí)施例中，輸入端子301接收的外部輸入的安全功能信號(hào)(SI)是硬件產(chǎn)生的信號(hào)，一般能夠保證其可靠性。為了進(jìn)一步保證主控制單元21能夠可靠地切斷連接子控制単元22和主控制單元21的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，主控制單元21包括輸入端子301、光纖發(fā)送端303、光纖電源302、主控制單元中央處理器401以及第ー邏輯處理単元402，可以由輸入端子301接收安全功能信號(hào)，并將所述安全功能信號(hào)輸出至所述第一邏輯處理單元402，主控制單元中央處理器401產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)(S2)，然后，第一邏輯處理單元402將主控制単元21的輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)與主控制単元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后輸出至與光纖發(fā)送端303連接的光纖電源302的輸出端，以阻斷光纖電源302向光纖發(fā)送端303提供電源，其中，輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同。由于輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)
(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同，例如，輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值是01011，主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值也是01011，并且，這兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行的是“或”邏輯運(yùn)算，因此，只要其中ー個(gè)信號(hào)有效，都能保證輸出至與光纖發(fā)送端303連接的光纖電源302的輸出端。例如，由于某種原因，輸入端子301不能按照預(yù)期輸出安全功能信號(hào)(SI)，但經(jīng)過“或”邏輯運(yùn)算，仍然可以將主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)輸出至與光纖發(fā)送端303連接的光纖電源302的輸出端，或者，由于某種原因，主控制單元中央處理器401不能按照預(yù)期產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)(S2)，但經(jīng)過“或”邏輯運(yùn)算，仍然可以將輸入端子301收到的軟件安全功能信號(hào)(S2)輸出至與光纖發(fā)送端303連接的光纖電源302的輸出端。S1102,子控制單元22檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將子控制単元22中驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，以使驅(qū)動(dòng)電路502不能輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
如前所述，由于主控制単元21和子控制單元22是通過光纖進(jìn)行連接，而子控制單元21包括光纖接收端503、子控制單元中央處理器501以及驅(qū)動(dòng)電路502，子控制單元22檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，并將子控制單元22中驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖可以是子控制單元中央處理器501檢測(cè)光信號(hào)是否消失，當(dāng)主控制單元21切斷連接子控制單元22和主控制單元21的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)時(shí)，子控制單元22中的功能模塊，例如，子控制單元中央處理器501，立刻檢測(cè)到光纖接收端的光信號(hào)消失。光信號(hào)的消失意味著在子控制單元22會(huì)產(chǎn)生無(wú)光告警信號(hào)，無(wú)光告警信號(hào)觸發(fā)子控制単元中央處理器501產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將子控制単元22中驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行封鎖，使驅(qū)動(dòng)電路502不能輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在上述實(shí)施例中，無(wú)光告警信號(hào)觸發(fā)的是子控制單元中央處理器501產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)可以認(rèn)為是軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)。為了進(jìn)一步保證子控制單元22檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，子控制單元22包括光纖接收端503、子控制單元中央處理器501、驅(qū)動(dòng)電路502、數(shù)字信號(hào)處理器601和第二邏輯處理単元602。子控制單元22檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，并將子控制單元22中驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖可以是子控制單元中央處理器501和數(shù)字信號(hào)處理 器601檢測(cè)光信號(hào)是否消失，在子控制單元中央處理器501和數(shù)字信號(hào)處理器601檢測(cè)到光信號(hào)消失后，由無(wú)光告警信號(hào)觸發(fā)子控制単元22中的數(shù)字信號(hào)處理器601產(chǎn)生硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，子控制單元中央處理器501產(chǎn)生軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，其中，軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同。然后，第二邏輯處理單元602將子控制單元中央處理器601產(chǎn)生的軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)和數(shù)字信號(hào)處理器601產(chǎn)生的硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后輸出至子控制單元22的驅(qū)動(dòng)電路502，以阻斷驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由于子控制單兀中央處理器601產(chǎn)生的軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和數(shù)字信號(hào)處理器601產(chǎn)生的硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同，例如，子控制單元中央處理器601產(chǎn)生的軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值是1101，數(shù)字信號(hào)處理器601產(chǎn)生的硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值也是1101，并且，這兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行的是“或”邏輯運(yùn)算，因此，只要其中ー個(gè)信號(hào)有效，都能保證輸出至子控制單元22的驅(qū)動(dòng)電路502以阻斷驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。例如，由于某種原因，子控制單元中央處理器601不能按照預(yù)期輸出軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，但經(jīng)過第二邏輯處理單元602的“或”邏輯運(yùn)算，仍然可以將數(shù)字信號(hào)處理器601產(chǎn)生的硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)輸出至子控制單元22的驅(qū)動(dòng)電路502以阻斷驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，或者，由于某種原因，數(shù)字信號(hào)處理器601不能按照預(yù)期產(chǎn)生硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，但經(jīng)過第二邏輯處理單元602的“或”邏輯運(yùn)算，仍然可以將子控制單元中央處理器601產(chǎn)生的軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)輸出至子控制單元22的驅(qū)動(dòng)電路502以阻斷驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在上述實(shí)施例中，子控制單元22檢測(cè)到光信號(hào)消失后，其產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將子控制單元22中驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，使驅(qū)動(dòng)電路502不能輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，最終能夠使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。由于在某些場(chǎng)景，僅僅使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)是不夠的，對(duì)使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間還有要求，例如，在需要緊急制動(dòng)的場(chǎng)景下，應(yīng)該能夠使電機(jī)立刻停止轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，主控制單元21可以包括抱閘使能信號(hào)控制器701。抱閘使能信號(hào)控制器701根據(jù)接收的安全功能信號(hào)(SI)向機(jī)械抱閘裝置702發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。具體地，抱閘使能信號(hào)控制器701還可以包括輸出端子801 ；輸出端子801將輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702，機(jī)械抱閘裝置702以安全功能信號(hào)(SI)作為有效的抱閘使能信號(hào)，對(duì)電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作，使電機(jī)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在上述實(shí)施例中，輸入端子301接收的外部輸入的安全功能信號(hào)(SI)是硬件產(chǎn)生的信號(hào)，一般能夠保證其可靠性。為了進(jìn)一步保證主控制單元21向機(jī)械抱閘裝置702發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，抱閘使能信號(hào)控制器701還可以包括輸出端子801和第三邏輯處理單元901，如此，可以由主控制單元中央處理器401產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)(S2)，然后，第三邏輯處理單元901將主控制単元21的輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)與主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后得到的可靠控制信號(hào)輸出至輸出端子801，輸出端子801將可靠控制信號(hào)發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702，機(jī)械抱閘裝置702以可靠控制信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)，對(duì)電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作，其中，輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和 中央處理器產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同。由于輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同，例如，輸入端子301收到的安全功能信號(hào)(SI)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值是11，主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值也是11，并且，這兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行的是“或”邏輯運(yùn)算，因此，只要其中ー個(gè)信號(hào)有效，都能保證將其發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702。例如，由于某種原因，輸入端子301不能按照預(yù)期輸出安全功能信號(hào)(SI)，但經(jīng)過第三邏輯處理單元901的“或”邏輯運(yùn)算，輸出端子801仍然可以將主控制單元中央處理器401產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)(S2)發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702，機(jī)械抱閘裝置702以軟件安全功能信號(hào)(S2)作為有效的抱閘使能信號(hào)，對(duì)電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作，或者，由于某種原因，主控制單元中央處理器401不能按照預(yù)期產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)(S2)，但經(jīng)過第三邏輯處理單元901的“或”邏輯運(yùn)算，輸出端子801仍然可以將輸入端子301收到的軟件安全功能信號(hào)(S2)發(fā)送至機(jī)械抱閘裝置702，機(jī)械抱閘裝置702以安全功能信號(hào)
(SI)作為有效的抱閘使能信號(hào)，對(duì)電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。從上述本發(fā)明實(shí)施例提供的在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的方法可知，主控制單元21切斷連接子控制單元22和主控制單元21的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)，子控制單元22在檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將子控制單元22中驅(qū)動(dòng)電路502輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，以使驅(qū)動(dòng)電路502不能輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由于子控制単元22和主控制單元21的光纖是原本就存在于電氣傳動(dòng)裝置上的，子控制單元22和主控制單元21不屬于電氣連接，因此，本發(fā)明從系統(tǒng)硬件的物理層面上實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)沒有電氣連接的電氣傳動(dòng)裝置的安全功能，在封鎖狀態(tài)下能夠完成整個(gè)電氣傳動(dòng)裝置的狀態(tài)監(jiān)控，硬件裝置簡(jiǎn)單，便于安裝維護(hù)，節(jié)約了設(shè)計(jì)成本但沒有降低SIL等級(jí)。需要說明的是，上述方法實(shí)施中的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容，由干與本發(fā)明裝置實(shí)施例是基于同一構(gòu)思，其帶來的技術(shù)效果與本發(fā)明裝置實(shí)施例相同，具體內(nèi)容可參見本發(fā)明裝置實(shí)施例中的敘述，此處不再贅述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，比如以下各種方法的ー種或多種或全部主控制單元21根據(jù)接收的安全功能信號(hào)切斷連接子控制單元22和主控制單元21的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)；子控制單元22檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將子控制単元22中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，以使驅(qū)動(dòng)電路不能輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲(chǔ)于ー計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盤或光盤等。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的方法和系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般 技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的方法，其特征在于，所述電氣傳動(dòng)裝置包括主控制單元及子控制單元，所述方法包括 所述主控制單元根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)切斷連接所述子控制單元和所述主控制單元的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)； 所述子控制單元檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，并將所述子控制單元中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，以使所述驅(qū)動(dòng)電路不能輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述主控制單元包括輸入端子、光纖發(fā)送端以及光纖電源，其中，所述主控制單元根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)切斷連接所述子控制單元和所述主控制單元的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)的步驟包括 所述輸入端子接收安全功能信號(hào)； 所述輸入端子將接收到的所述安全功能信號(hào)輸出至與所述光纖發(fā)送端連接的所述光纖電源的輸出端，以阻斷所述光纖電源向所述光纖發(fā)送端提供電源。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述主控制單元包括輸入端子、光纖發(fā)送端、光纖電源、主控制單元中央處理器以及第一邏輯處理單元，其中，所述主控制單元根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)切斷連接所述子控制單元和所述主控制單元的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)的步驟包括 所述輸入端子接收安全功能信號(hào)，并將所述安全功能信號(hào)輸出至所述第一邏輯處理單元; 所述主控制單元中央處理器根據(jù)所述輸入端子所接收到的所述安全功能信號(hào)產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)，其中，所述軟件安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制值和所述安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制值相同； 所述第一邏輯處理單元將所述輸入端子所接收到的所述安全功能信號(hào)與所述主控制單元中央處理器所產(chǎn)生的所述軟件安全功能信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算； 所述第一邏輯處理單元將運(yùn)算后的結(jié)果輸出至與所述光纖發(fā)送端連接的所述光纖電源的輸出端，以阻斷所述光纖電源向所述光纖發(fā)送端提供電源。
4.如權(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述子控制單元包括光纖接收端、子控制單元中央處理器以及驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述子控制單元檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，并將所述子控制單元中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖的步驟包括 所述子控制單元中央處理器檢測(cè)所述光信號(hào)是否消失； 在所述子控制單元中央處理器檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后，產(chǎn)生軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)并將所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)輸出至所述驅(qū)動(dòng)電路，以阻斷所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述子控制單元包括光纖接收端、子控制單元中央處理器、驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)字信號(hào)處理器和第二邏輯處理單元，其中，所述子控制單元檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，并將所述子控制單元中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖的步驟包括 所述子控制單元中央處理器和所述數(shù)字信號(hào)處理器檢測(cè)所述光信號(hào)是否消失； 在所述子控制單元中央處理器和所述數(shù)字信號(hào)處理器檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后，所述子控制單元中央處理器與所述數(shù)字信號(hào)處理器分別產(chǎn)生軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)和硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)并共同輸出至所述第二邏輯處理單元，其中，所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和所述硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同； 所述第二邏輯處理單元將所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)和所述硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算，并將運(yùn)算后的結(jié)果輸出至所述子控制単元的所述驅(qū)動(dòng)電路，以阻斷所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述主控制單元還包括抱閘使能信號(hào)控制器，所述方法還包括 所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述主抱閘使能信號(hào)控制器包括輸出端子，所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘的步驟包括 所述輸出端子將所述主控制單元接收到的所述安全功能信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置； 所述機(jī)械抱閘裝置以所述安全功能信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在干，所述主控制單元還包括抱閘使能信號(hào)控制器，所述方法還包括所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述主抱閘使能信號(hào)控制器包括輸出端子，所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘的步驟包括 所述輸出端子將所述輸入端子接收到的所述安全功能信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置； 所述機(jī)械抱閘裝置以所述安全功能信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。
10.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述主控制單元還包括抱閘使能信號(hào)控制器，所述方法還包括所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述抱閘使能信號(hào)控制器包括第三邏輯處理單元以及輸出端子，其中，所述抱閘使能信號(hào)控制器根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘的步驟包括 所述第三邏輯處理單元將所述輸入端子接收到的所述安全功能信號(hào)與所述主控制單元中央處理器產(chǎn)生的所述軟件安全功能信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算得到的可靠控制信號(hào)輸出至所述輸出端子； 所述輸出端子將所述可靠控制信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置，其中，所述機(jī)械抱閘裝置以所述可靠控制信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作，且所述安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和所述軟件安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同。
12.一種在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括主控制単元和子控制單元，其中， 所述主控制単元，用于根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)切斷連接所述子控制単元和所述主控制單元的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)； 所述子控制単元，用于檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將所述子控制單元中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，以使所述驅(qū)動(dòng)電路不能輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制単元包括輸入端子、光纖發(fā)送端以及光纖電源，其中，所述光纖電源與所述光纖發(fā)送端相連，用于向所述光纖發(fā)送端提供電源，所述輸入端子用于將收到的安全功能信號(hào)輸出至與所述光纖發(fā)送端連接的所述光纖電源的輸出端，以阻斷所述光纖電源向所述光纖發(fā)送端提供電源。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制単元包括輸入端子、光纖發(fā)送端、光纖電源、主控制單元中央處理器以及第ー邏輯處理單元，其中，所述光纖電源與所述光纖發(fā)送端相連，用于向所述光纖發(fā)送端提供電源； 所述輸入端子，與所述第一邏輯處理單元相連，用于將收到的安全功能信號(hào)輸出至所述第一邏輯處理單元； 所述主控制単元中央處理器，與所述輸入端子相連，用于根據(jù)所述輸入端子所收到的安全功能信號(hào)產(chǎn)生軟件安全功能信號(hào)，且所述軟件安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和所述安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同； 所述第一邏輯處理單元，與所述光纖電源的輸出端以及所述主控制単元中央處理器均相連，用于將所述輸入端子收到的所述安全功能信號(hào)與所述主控制単元中央處理器產(chǎn)生的所述軟件安全功能信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后輸出至所述光纖電源的輸出端，以阻斷所述光纖電源向所述光纖發(fā)送端提供電源。
15.如權(quán)利要求12至14任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述子控制単元包括光纖接收端、子控制單元中央處理器以及驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述子控制単元中央處理器，與所述光纖接收端以及所述驅(qū)動(dòng)電路均相連，用于檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)，并將所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)輸出至所述驅(qū)動(dòng)電路，以阻斷所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
16.如權(quán)利要求12至14任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述子控制単元包括光纖接收端、子控制單元中央處理器、驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)字信號(hào)處理器和第二邏輯處理單元，其中， 所述子控制単元中央處理器，與所述第二邏輯處理單元和所述光纖接收端均相連，用于檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)并輸出至所述第二邏輯處理單元； 所述數(shù)字信號(hào)處理器，與所述光纖接收端和所述第二邏輯處理單元均相連，用于檢測(cè)到所述光信號(hào)消失后產(chǎn)生硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)并輸出至所述第二邏輯處理單元，其中，所述硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同； 所述第二邏輯處理單元，與所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連，用于將所述軟件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)和所述硬件驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后輸出至所述驅(qū)動(dòng)電路，以阻斷所述驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
17.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制單元還包括 抱閘使能信號(hào)控制器，用于根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主抱閘使能信號(hào)控制器包括輸出端子，用于將所述主控制単元接收到的所述安全功能信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置，所述機(jī)械抱閘裝置以所述安全功能信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。
19.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制單元還包括 抱閘使能信號(hào)控制器，用于根據(jù)接到收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述抱閘使能信號(hào)控制器包括輸出端子，用于將所述輸入端子接收到的所述安全功能信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置，所述機(jī)械抱閘裝置以所述安全功能信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。
21.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制單元還包括 抱閘使能信號(hào)控制器，用于根據(jù)接收的安全功能信號(hào)向機(jī)械抱閘裝置發(fā)送抱閘使能信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的抱閘。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述抱閘使能信號(hào)控制器包括 第三邏輯處理單元，與所述輸入端子以及所述主控制単元中央處理器均相連，用于將所述輸入端子接收到的所述安全功能信號(hào)與所述主控制単元中央處理器所產(chǎn)生的軟件安全功能信號(hào)進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后得到可靠控制信號(hào)，其中，所述安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值和所述軟件安全功能信號(hào)對(duì)應(yīng)的ニ進(jìn)制值相同； 輸出端子，與所述第三邏輯處理單元相連，用于將所述第三邏輯處理單元進(jìn)行“或”邏輯運(yùn)算后得到的所述可靠控制信號(hào)發(fā)送至所述機(jī)械抱閘裝置，其中，所述機(jī)械抱閘裝置以所述可靠控制信號(hào)作為有效的抱閘使能信號(hào)對(duì)所述電機(jī)輸出抱閘動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種在電氣傳動(dòng)裝置上實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)功能的方法和系統(tǒng)，該電氣傳動(dòng)裝置包括主控制單元及子控制單元，該方法包括主控制單元根據(jù)接收到的安全功能信號(hào)切斷連接子控制單元和主控制單元的光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào)；子控制單元檢測(cè)到光信號(hào)消失后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)封鎖信號(hào)將子控制單元中驅(qū)動(dòng)電路輸出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，以使驅(qū)動(dòng)電路不能輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本發(fā)明從系統(tǒng)硬件的物理層面上實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)沒有電氣連接的電氣傳動(dòng)裝置的安全功能，在封鎖狀態(tài)下能夠完成整個(gè)電氣傳動(dòng)裝置的狀態(tài)監(jiān)控，硬件裝置簡(jiǎn)單，便于安裝維護(hù)，節(jié)約了設(shè)計(jì)成本但沒有降低SIL等級(jí)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102778870SQ20121022042
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者嚴(yán)若蟬, 段捷, 鄭亞明, 黃申力 申請(qǐng)人:深圳市英威騰電氣股份有限公司