[发明专利]基于FPGA模拟量输入装置通道的自诊断系统和方法

摘要

本发明公开了一种基于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，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。本发明还公开了一种基于FPGA模拟量输入装置通道的自诊断系统的自诊断方法，并行实现16路模拟量采集通道自诊断，减少时间成本。可靠性高，全通道全码值同时并行检测，进行自诊断操作时输入装置所有通道不采集现场外部信号。电气安全性高，数据处理功能与输入装置通道部分实现电气隔离。

主权项

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；其中，所述FPGA处理单元还设置成能够执行：a、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，b、将所述标准码值依次发送至所述D/A转换器，c、采集所述AD通道经过所述A/D转换器的采集数据，d、将所述采集数据分别与所述标准码值进行对比，判断所述自诊断DA通路是否工作正常。