3.6. Цифровой выходной модуль

Имеется четыре основных типа выходных модулей: кон­тролирующие, сдвоенные, контролирующие напряжения посто­янного тока и напряжения переменного тока. Рассмотрим общие принципы построения цифровых выходных модулей и особен­ности каждого из четырех типов (рис.17).

Рис.17. Архитектура цифрового выходного модуля

с утроенным модульным резервированием

Каждый цифровой выходной модуль включает схемы для трех идентичных, изолированных каналов. Каждый канал вклю­чает микропроцессор ввода/вывода, который получает свою таблицу выходных значений из коммуникационного микропро­цессора ввода/вывода в соответствующем модуле главного про­цессора. Все цифровые выходные модули, за исключением уд­военных модулей постоянного тока, используют специальную учетверенную выходную цепь, которая проводит мажоритарную выборку индивидуальных выходных сигналов непосредственно перед их поступлением в нагрузку. Схема выборки основана на параллельно-последовательных маршрутах, которые передают сигнал, если схемы управления переключателями для каналов А и В, или В и С, или А и С выдают команду на замыкание. Дру­гими словами, две из трех выходных схем выдают сигнал «ВКЛ». Учетверенная схема мажоритарной выборки обеспечи­вает многократное резервирование для всех критических цепей сигналов, гарантированную безопасность и максимальную го­товность.

Каждый тип цифрового выходного модуля выполняет оп­ределенную диагностику мажоритарной выборки выходного сигнала (Output Voter Diagnostic, OVD) для каждой точки. Петля обратной связи в модуле позволяет каждому микропроцессору считывать выходные значения для точки, чтобы определить присутствие скрытой неисправности в выходной цепи.

Удвоенные цифровые выходные модули обеспечивают один параллельный или последовательный путь, при котором выборка 2 из 3 применяется отдельно к каждому ключу. В то время как учетверенная схема мажоритарной выборки обеспе­чивает многократное резервирование для всех критических це­пей сигналов, удвоенные цепи обеспечивают вполне достаточно резервирование для безопасной работы. Одноканальные модули оптимизированы для таких критических, точки зрения безопас­ности, применений, для которых низкая цена важнее максималь­ной готовности.

Контролирующий, цифровой выходной модуль обеспе­чивает обратную связь как по току, так и по напряжению, вы­полняя поиск отказов как для случая подачи напряжения, от­ключения, так и в случае работы по принципу обесточивания, для отключения. Кроме того, управляемый цифровой выходной модуль проверяет наличие периферийной нагрузки, проводя по­стоянную проверку целостности цепи. Модуль сообщает об от­сутствии периферийной нагрузки или закорачивании цепи.

Цифровой выходной модуль постоянного тока специаль­но разработан для управления устройствами, у которых точки удерживаются в одном и том же состоянии в течение долгого периода времени. Стратегия OVD для модуля постоянного тока обеспечивает полный контроль отказов, даже если состояние точек не меняется. Для модуля этого типа передача выходного сигнала обычно прерывается во время выполнения OVD, но этот тест продолжается менее 2 миллисекунд и такое прерывание не воздействует на большинство периферийных устройств (для устройств, не допускающих прерывание сигнала на любой ин­тервал, OVD на цифровых выходных модулях постоянного и переменного тока может быть заблокировано).

На цифровом выходном модуле переменного тока неис­правный переключатель, обнаруженный процедурой OVD, вы­нуждает выходной сигнал переходить в противоположное со­стояние не более чем на половину периода переменного тока. Этот переход может быть допустим не для всех периферийных

устройств. Если обнаружена неисправность, модуль прекращает дальнейшие попытки проверок OVD. Каждая точка на цифровом выходном модуле переменного тока требует периодического пе­реключения в состояние ВКЛ/ВЫКЛ для гарантии 100% кон­троля отказов.