[发明专利]一种基于SAFEBus总线的故障安全输出方法

说明书

本发明一种基于SAFEBus总线的故障安全输出方法，属于电子电路技术领域。本方法步骤如下：步骤一，主节点的BIU模块从SAFEBus总线上读取离散量输入控制信号；步骤二，X支路与Y支路的BIU模块对离散量控制进行比较；步骤三，确认控制信号一致后，传输给后一级的FPGA模块；步骤四，FPGA模块产生方波传输至输出电路模块；步骤五，输出电路模块对方波进行调制后对外输出并回绕至离散量采集模块；步骤六，FPGA模块读取离散量采集模块中的输出信号，并对输入输出信号进行比较；步骤八，仅当输入输出信号对应，继续下一阶段任务。本发明针对单个故障影响，采用组合式技术，固有故障技术，以及反应式故障技术，对故障模式进行规避，极大的提高信号输出的安全性。

技术领域

本发明一种基于SAFEBus总线的故障安全输出方法，属于电子电路技术领域。

背景技术

目前的安全控制系统绝大多数都是计算机控制系统，一旦控制系统不能正常工作，有可能向被控设备输出危险的控制信号，从而造成人员伤亡和财产损失，当前在铁路领域，故障安全输出常见的结构有二取二，三取二结构，普遍只使用组合故障安全技术，安全措施相对单一，缺乏多重保障。

发明内容

本发明的目的，为了提高现阶段列控车载安全计算机平台架构的安全性，本发明提出一种基于SAFEBus总线的故障安全输出方法。

本发明的技术方案：

一种基于SAFEBus总线的故障安全输出方法，其特征在于，所述方法采取以下步骤：

步骤一：主节点的X支路读取SAFEBus总线上的离散量输入控制信号一x0；主节点的Y支路读取SAFEBus总线上的离散量输入控制信号二y1。

步骤二：主节点X支路的背板总线单元读取SAFEBus中的离散量输入控制信号二y1，并对离散量输入控制信号一x0与离散量输入控制信号二y1进行逐位比较；主节点Y支路的背板总线单元读取SAFEBus中的离散量输入控制信号一x0，并对离散量输入控制信号二y1与离散量输入控制信号一x0进行逐位比较；若X支路的背板总线单元、Y支路的背板总线单元读取到离散量输入控制信号一x0与离散量输入控制信号二y1一致，则进入步骤三，反之报故障。

步骤三：主节点FPGAx收到主节点X支路的背板总线单元传递的离散量输入控制信号一x0，FPGAx产生相应的方波信号x3；主节点FPGAy收到主节点Y支路的背板总线单元传递的离散量输入控制信号二y1，主节点的FPGAy产生相应的方波信号y3。

步骤四：FPGAx产生的方波信号x3通过主节点X支路的输出电路模块，方波信号x3经过光耦产生具有新电平的方波信号x1，同时光耦具有隔离作用。方波信号x1经过反激励变压器，其中反激励变压器的作用是避免光耦或是其他驱动电路故障后，输出低电平或高电平或不受控制。仅在输入端有一定频率的方波信号x1时，反激励变压器次级才会有输出信号1，方波信号x1经反激励变压器输出至全波整流电路，其功能主要对输出信号1的波形进行整流；输出信号1经全波整流电路进入参数匹配电路模块，其功能在于通过负载等进行参数匹配输出需求参数下的离散量输出信号x。FPGAy产生的方波信号y3通过主节点Y支路的输出电路模块，同理产生离散量输出信号y。离散量输出信号x与离散量输出信号y分别通过X支路输出电路模块与Y支路输出电路模块对外输出。当FPGAx、FPGAy没有产生方波信号x3、方波信号y3时，X支路、Y支路输出电路模块中的反激励变压器次级无输出。不输出离散量输出信号x、离散量输出信号y。

步骤五：离散量输出信号x同时回绕至主节点X支路的离散量采集模块；离散量输出信号y同时回绕至主节点Y支路的离散量采集模块。

步骤六：离散量输出信号x通过X支路的离散量采集模块传输至FPGAx；离散量输出信号y通过Y支路的离散量采集模块传输至FPGAy。