基于Markov判定方法的数控系统硬件安全保护方法及装置

摘要

本发明涉及现场总线技术领域，具体的说是一种基于Markov判定方法的数控系统硬件安全保护方法及装置。装置包括内含Microblaze处理器的FPGA，高精度实时时钟RTC，高速数字及模拟量I/O输入电路，I/O输出控制接口电路。步骤包括进行数控系统电源单元、控制单元、数控系统现场总线单元、I/O单元、脉冲输出单元、模拟量输入输出单元的采集计算，利用Markov估计方法计算系统的失效概率，并基于Markov方法实时计算并判定硬件运行状态，在预测到系统安全失效概率达到阈值时，通过启动I/O输出保护信号，实现对系统的保护操作功能，满足对系统的保护要求。本发明具有实现简单，占用资源少的优点。

主权项

一种基于Markov判定方法的数控系统硬件安全装置，其特征在于，包括：Microblaze处理器，输入端接收来自总线的总线数据到达指示信号和来自执行同步延时计时器发出的同步信号；输出控制信号分别至高精度实时时钟RTC、高速数字及模拟量I/O输入电路、I/O输出控制接口电路；并与其进行数据传输；用于完成数字及模拟量信号的采集计算控制，基于Markov方法的系统失效概率计算，系统安全失效概率是否达到阈值的实时计算及判断处理，以及保护操作功能执行控制；高精度实时时钟RTC，连接Microblaze处理器，用于为Microblaze处理器提供高精度的数字及模拟量信号作为实时采集的启动控制信号；高速数字信号采集电路，连接Microblaze处理器，输入端接收来自Microblaze处理器的控制信号，用于监测来自数控系统的脉冲输出、运行状态等监测信号；与Microblaze处理器进行数据传输，将采集到的信号发送给Microblaze处理器；高速模拟信号采集模块，连接Microblaze处理器，输入端接收来自Microblaze处理器的控制信号，用于监测来自数控系统的电源电压、工作电流的模拟量信号，将采集到的信号发送给Microblaze处理器；I/O输出控制接口电路，连接Microblaze处理器，输入端接收来自Microblaze处理器的控制信号，输出安全控制信号，作为外部紧急停止控制信号，通过启动I/O输出保护信号，实现对系统的保护操作功能，实现错误处理机制，对系统进行保护操作。