一种模拟量输出板卡制造技术

本实用新型专利技术公开了一种模拟量输出板卡，包括：用于发送输出指令的控制模块、用于根据输出指令输出相应电压信号的电压输出模块和用于根据输出指令输出相应电流信号的电流输出模块；其中，电流输出模块和电压输出模块均分别与控制模块连接。本实用新型专利技术公开的模拟量输出板卡，将电流和电压信号两种输出功能集成在一起，降低了维护成本，提高了通道资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟量输出板卡
本技术涉及工业自动化控制领域，尤指一种模拟量输出板卡。
技术介绍
在火电、化工等传统工控行业普遍需要通过输出0-10V电压或4-20mA电流两种模拟量信号来进行实时控制现场设备，因此需要能够输出0-10V和4-20mA的输出模块。图1为传统的控制系统对电机进行监控的架构示意图，如图1所示，控制器模块将输出指令发送给电压或电流输出模块，分布式控制系统(DistributedControlSystem，简称DCS)或可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，简称PLC)等控制系统，电流输出模块仅能输出8通道4-20mA电流信号，电压输出模块仅能输出8通道0-10V电压。然而目前的电压输出模块和电流输出模块两种模块的输出信号互相不兼容，在现场仅用少量几个通道的情况下，模块通道资源利用率低，造成浪费，维护成本也较大。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种模拟量输出板卡，将电流和电压信号两种输出功能集成在一起，降低了维护成本，提高了通道资源利用率。为了达到本技术目的，本技术提供了一种模拟量输出板卡，包括：用于发送输出指令的控制模块、用于根据所述输出指令输出相应电压信号的电压输出模块和用于根据所述输出指令输出相应电流信号的电流输出模块；其中，所述电流输出模块和所述电压输出模块均分别与所述控制模块连接。进一步地，在上述实施例中，所述控制模块为MCU芯片，所述电压输出模块和所述电流输出模块均为DA芯片。进一步地，在上述实施例中，所述DA芯片为N个，N为大于或等于1的正整数；其中，所有DA芯片的输入端均与所述MCU芯片连接，每一个DA芯片的输入端与所述MCU芯片的不同管脚连接，每一个DA芯片的输出端输出一路电压或电流信号。进一步地，在上述实施例中，所述模拟量输出板卡还包括：隔离模块，所述隔离模块分别与所述DA芯片和所述MCU芯片连接；其中，所述隔离模块包括：N个用于电源隔离的电源隔离模块，每一个DA芯片和所述MCU之间设置一个电源隔离模块，其中，每一个电源隔离模块的输出端与一个DA芯片连接，所有电源隔离模块的输入端均与所述MCU芯片连接，每一个电源隔离模块的输入端与所述MCU芯片的不同管脚连接。进一步地，在上述实施例中，所述电源隔离模块为DC-DC电源隔离模块。进一步地，在上述实施例中，所述隔离模块还包括：N个用于信号隔离的光耦芯片或磁耦隔离芯片，每一个DA芯片和所述MCU之间设置一个与电源隔离模块并联的光耦芯片或磁耦隔离芯片；其中，每一个光耦芯片或磁耦隔离芯片的输出端与一个DA芯片连接，所有光耦芯片或磁耦隔离芯片的输入端均与所述MCU芯片连接，每一个光耦芯片或磁耦隔离芯片的输入端与所述MCU芯片的不同管脚连接。进一步地，在上述实施例中，每一个DA芯片上设置有用于向所述MCU芯片反馈自身输出状态的SPI接口。进一步地，在上述实施例中，所述模拟量输出板卡还包括：N个自恢复保险；其中，每一个自恢复保险的一端与一个DA芯片的输出端连接，另一端作为所述模拟量板卡的输出端。进一步地，在上述实施例中，所述模拟量输出板卡还包括：N个低温漂电阻元件；其中，每一个低温漂电阻元件的一端与一个DA芯片的输出端连接，所有低温漂电阻元件的另一端均与所述MCU芯片连接，每一个低温漂电阻元件的另一端均与所述MCU芯片的不同管脚连接。与现有技术相比，本技术提供的模拟量输出板卡，具有以下有益效果：1.将电流、电压两种输出类型集成在一个模块中，提高资源利用率。2.输出精度从千分之一提高至万分之五。3.输出状态能够回读给控制器模块，可用于模拟量输出板卡的自检。4.电源及通讯每个通道之间路路隔离。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。图1为传统的控制系统对电机进行监控的架构示意图；图2为本技术实施例一提供的模拟量输出板卡的结构示意图；图3为本技术实施例二提供的模拟量输出板卡的结构示意图；图4为本技术实施例提供的模拟量输出板卡配套端子排的示意图；图5为本技术实施例提供的模拟量输出板卡端子接线的示意图；图6为本技术实施例三提供的模拟量输出板卡的结构示意图；图7为本技术实施例提供的模拟量输出板卡的电路原理图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图2为本技术实施例一提供的模拟量输出板卡的结构示意图，如图2所示，本实施例提供的模拟量输出板卡，包括：用于发送输出指令的控制模块21、用于根据输出指令输出相应电压信号的电压输出模块22和用于根据输出指令输出相应电流信号的电流输出模块23；其中，电流输出模块23和电压输出模块22均分别与控制模块21。具体的，本实施例中提供的模拟量输出板卡可以分别与DCS、PLC等控制系统中的控制器模块和现场仪表连接，在需要将数字量转化为模拟量来控制现场仪表的驱动电路时，控制系统中的控制器模块向模拟量输出板卡发送输出控制指令，以指示需要输出的模拟量信号。模拟量输出板卡中的控制模块21接收该输出控制指令，并将该输出控制指令解析为具体输出何种模拟信号(比如输出电流信号和/或电压信号)的输出指令，并将该输出指令发送给相应的电流输出模块23或电压输出模块22。电流输出模块23根据该输出指令，输出相应的电流信号，电压输出模块22根据该输出指令，输出相应的电压信号。本实施例提供的输出模块将电压信号和电流信号两种输出功能集成在一起，根据需求输出相应的电压和电流信号，电压和电流两种模拟输出信号可以由同一个模块输出，即可以共用同一通道进行输出，降低了维护成本互，提高了通道资源利用率低。且简化了DCS、PLC等控制系统结构。本技术实施例提供的模拟量输出板卡，将电压信号和电流信号两种输出功能集成在一起，根据需求可以输出相应的电压和电流信号，也即，电压和电流两种模拟输出信号可以由同一个模拟量输出板卡输出，提高了通道资源利用率低，降低了维护成本互。且简化了DCS、PLC等控制系统结构。进一步地，在上述实施例中，控制模块21可以为微控制单元(MicrocontrollerUnit，简称MCU)芯片，电流输出模块23和电压输出模块22均可以为数模转换(DigitaltoAnalog，简称DA)芯片。其中，电流输出模块23和电压输出模块22可以为同一输出模块，其均为DA芯片。具体的，MCU芯片可以接收控制系统中的控制器模块发送的输出控制指令，并将该输出控制指令解析为具体输出何种模拟信号的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟量输出板卡，其特征在于，包括：用于发送输出指令的控制模块、用于根据所述输出指令输出相应电压信号的电压输出模块和用于根据所述输出指令输出相应电流信号的电流输出模块；其中，所述电流输出模块和所述电压输出模块均分别与所述控制模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种模拟量输出板卡，其特征在于，包括：用于发送输出指令的控制模块、用于根据所述输出指令输出相应电压信号的电压输出模块和用于根据所述输出指令输出相应电流信号的电流输出模块；其中，所述电流输出模块和所述电压输出模块均分别与所述控制模块连接。2.根据权利要求1所述的模拟量输出板卡，其特征在于，所述控制模块为微控制单元MCU芯片，所述电压输出模块和所述电流输出模块均为数模转换DA芯片。3.根据权利要求2所述的模拟量输出板卡，其特征在于，所述DA芯片为N个，N为大于或等于1的正整数；其中，所有DA芯片的输入端均与所述MCU芯片连接，每一个DA芯片的输入端与所述MCU芯片的不同管脚连接，每一个DA芯片的输出端输出一路电压或电流信号。4.根据权利要求3所述的模拟量输出板卡，其特征在于，所述模拟量输出板卡还包括：隔离模块，所述隔离模块分别与所述DA芯片和所述MCU芯片连接；其中，所述隔离模块包括：N个用于电源隔离的电源隔离模块，每一个DA芯片和所述MCU之间设置一个电源隔离模块，其中，每一个电源隔离模块的输出端与一个DA芯片连接，所有电源隔离模块的输入端均与所述MCU芯片连接，每一个电源隔离模块的输入端与所述MCU芯片的不同管脚连接。5.根据权利要求4所述的模拟量...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐卓彦，王军，梁金宝，李杰，丁娟，张立然，常宁，张佩，刘芳兵，蔡琛，安凤栓，田彬，丁辉，刘乐，刘亮，
申请(专利权)人：北京国电智深控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11