检测数字输入信号线连通性的装置及方法制造方法及图纸

提供一种检测PLC的数字输入信号线路的连通性的装置以及方法，其中所述数字输入信号线路中串联有由直流电压供电的传感器，所述装置包括：电容器，并联在传感器的干触点上；三端开关，所述三端开关的公共端（K）与第一接触端（K1）串联在输入输入信号线路中，所述三端开关的第一接触端连接到数字输入信号线路的输入公共端，所述三端开关的第二接触端（K2）连接到直流电压上。其中，当通过PLC控制器内部控制三端开关的公共端（K）到第一、二接触端（K1、K2）的通断时，根据PLC控制器在数字输入通道中是否检测到电流脉冲，所述装置判断PLC的数字输入信号线路中是否存在断路。

【技术实现步骤摘要】
检测数字输入信号线连通性的装置及方法
本专利技术涉及工业控制领域中检测数字输入信号线的连通性的装置及方法。具体地涉及针对将各类传感器的干触点输出信号连接到可编程控制器(PLC)的数字输入端的信号连接线的连通性进行检测的装置及方法。
技术介绍
在工业控制领域中，通常使用各类传感器来获得受控点的变化量，并将所检测的变化量通过信号线传送到PLC进行处理。一般地，传感器通过其干触点来输出代表上述变化量的信号。但是在PLC输入端是数字输入端且传感器经由其干触点输出感测信号的情况下，如果连接传感器输出端和PLC输入端的数字输入通道的信号线出现断路，则PLC控制器很难分辨是PLC的数字输入通道的信号线出现断路的情况还是信号线无断路但传感器的干触点处于正常断开状态的情况，因为PLC的数字输入通道的信号线出现断路的情况与信号线无断路但传感器的干触点处于正常断开状态的情况的两种情况下，PLC数字输入端的信号的状态是完全一样的。为了区分是PLC的数字输入通道的信号线出现断路的情况还是信号线无断路但传感器的干触点处于正常断开状态的情况，传统的做法是在传感器的干触点上并联或串联一个电阻器，如图1所示。图1是现有技术中检测PLC的数字输入信号线的连通性的原理图。在图1中，传感器串联连接在PLC的数字输入通道中，并由直流电压24V供电，其中在传感器的干触点上并联一个电阻器并且串联一个电阻器。在图1中，如果连接传感器输出端和PLC输入端的信号线没有出现断路，则：当传感器的干触点正常断开时，从供电电源侧看过去，PLC的数字输入端DI+和DI-COM所连接的数字输入通道的总的输入电阻是R1+R2+Rin，其中R1是与传感器的干触点串联的电阻器的电阻值，R2是与传感器的干触点并联的电阻器的电阻值，Rin是数字输入通道的等效电阻值；当传感器干触点正常闭合时，数字输入通道的总的输入电阻是R1+Rin。如果连接传感器输出端和PLC输入端的信号线出现断路时，则：无论传感器的干触点处于正常断开还是正常闭合时，数字输入通道的总的输入电阻是无穷大∞。进一步地，数字输入通道的总的输入电阻的不同确定了不同的输入电流，不同的输入电流经由参考电阻器产生了不同的电压，对这些不同的电压进行测试或比较，PLC控制器就可以判断出其数字输入通道是否处于断路的状态。但是，图1的上述传统做法存在以下缺点：1)对于PLC控制器的每一个数字输入通道，均需要设计一个测试或比较电路，非常复杂且使得成本增加；2)在每个数字输入通道中并联或串联的电阻器的阻值选择并不容易，因为对于PLC控制器不同类型的数字输入通道、不同的现场模块、不同的生产厂商，所选择的电阻器的阻值各不相同。3)测试电路中一直存在着测试电流，这也增加了产品的功耗。4)对于一些老的旧的PLC产品或系统，难于进行信号线连通性的检测。因此，需要一种针对将各类传感器的干触点输出信号连接到可编程控制器(PLC)的数字输入端的信号连接线的连通性进行检测的简单有效的装置及方法。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种检测PLC的数字输入信号线路的连通性的装置和方法来克服现有技术中的上述缺点，从而达到简单有效地检测各类传感器的干触点输出信号连接到可编程控制器(PLC)的数字输入端的信号连接线的连通性的目的。根据本专利技术的一方面，提供一种检测PLC的数字输入信号线路的连通性的装置，其中所述数字输入信号线路中串联有由直流电压供电的传感器，所述装置包括：电容器，并联在传感器的干触点上；三端开关，所述三端开关的公共端与第一接触端串联在数字输入信号线路中，所述三端开关的第一接触端连接到数字输入信号线路的输入公共端，所述三端开关的第二接触端连接到直流电压上。其中，当通过PLC控制器内部控制三端开关的公共端到第一、二接触端的通断时，根据PLC控制器在数字输入通道中是否检测到电流脉冲，所述装置判断PLC的数字输入信号线路中是否存在断路。其中，当通过PLC控制器内部控制三端开关的公共端到第一、二接触端的通断，PLC控制器在数字输入通道中检测到电流脉冲时，所述装置判断PLC的数字输入信号线路中不存在断路。其中，当通过PLC控制器内部控制三端开关的公共端到第一、二接触端的通断，PLC控制器在数字输入通道中检测不到电流脉冲时，所述装置判断PLC的数字输入信号线路中存在断路。其中所述直流电压为24V。所述三端开关为单刀双置类型，所述三端开关由晶体管或推挽式晶体管之一来实现。当所述三端开关由晶体管来实现时，所述装置还包括在所述电容器两端并联的电阻器。根据本专利技术的一方面，提供一种检测PLC的数字输入信号线路的连通性的方法，其中所述数字输入信号线路中串联有由直流电压供电的传感器，所述方法包括步骤：将电容器并联在传感器的干触点上；将三端开关的公共端与第一接触端串联在数字输入信号线路中，将所述三端开关的第一接触端连接到数字输入信号线路的输入公共端，所述三端开关的第二接触端连接到直流电压上；通过PLC控制器内部控制三端开关的公共端(K)到第一、二接触端的通断；以及当通过PLC控制器内部控制三端开关的公共端到第一、二接触端的通断时，根据PLC控制器在数字输入通道中是否检测到电流脉冲，判断PLC的数字输入信号线路中是否存在断路。附图说明通过下面结合附图对示例实施例的详细描述，将更好地理解本专利技术。应当清楚地理解，所描述的示例实施例仅仅是作为说明和示例，而本专利技术不限于此。本专利技术的精神和范围由所附权利要求书的具体内容限定。下面描述附图的简要说明，其中：图1是现有技术中检测PLC的数字输入信号线的连通性的原理图；图2是根据本专利技术的检测PLC的数字输入信号线的连通性的原理图；图3是根据本专利技术第一实施例的检测PLC的数字输入信号线的连通性的装置的电路图；图4是根据本专利技术第一实施例的检测PLC的数字输入信号线的连通性的装置在检测中的电容放电过程示意图；图5是根据本专利技术第一实施例的检测PLC的数字输入信号线的连通性的装置在检测中的电容充电过程示意图；以及图6是根据本专利技术第二实施例的检测PLC的数字输入信号线的连通性的装置的电路图。具体实施方式现在参照附图来详细介绍根据本专利技术如何检测PLC的数字输入信号线的连通性。与图1所示的传统做法相比，本专利技术提出了一种区分PLC的数字输入通道的信号线出现断路的情况和信号线无断路但传感器的干触点处于正常断开状态的情况的全新的技术思路。参见图2，图2是根据本专利技术的检测PLC的数字输入信号线的连通性的原理图。在图2中，传感器串联连接在PLC的数字输入通道中，并由直流电压24V供电。节点A表示直流电压24V的正端。如图2所示，本专利技术的做法是在传感器的干触点上并联一个电容器。通过PLC控制器内部控制三端开关的公共端K到其接触端K1、K2的通断，在其数字输入通道的DI+端产生交变脉冲信号。所述三端开关为单刀双置类型，三端开关的接触端K1连接到DI_COM端，三端开关K的接触端K2连接到24V电源，所述三端开关由诸如晶体管或推挽式晶体管等的电子开关来实现，并且通过PLC的控制器来控制器通断。正如本领域技术人员所知的，AC信号能够通过电容器，DC信号不能通过电容器，所以该脉冲信号可使得在该并联的电容器上产生充电或放电效应，进而在数字输入通道中产生电流脉冲流过Rin，该电流脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测PLC的数字输入信号线路的连通性的装置，其中所述数字输入信号线路中串联有由直流电压供电的传感器，所述装置包括：电容器，并联在传感器的干触点上；三端开关，所述三端开关的公共端（K）与第一接触端（K1）串联在输入输入信号线路中，所述三端开关的第一接触端连接到数字输入信号线路的输入公共端，所述三端开关的第二接触端（K2）连接到直流电压上，其中，当通过PLC控制器内部控制三端开关的公共端（K）到第一、二接触端（K1、K2）的通断时，根据PLC控制器在数字输入通道中是否检测到电流脉冲，所述装置判断PLC的数字输入信号线路中是否存在断路。

【技术特征摘要】
1.一种检测PLC的数字输入信号线路的连通性的装置，其中所述数字输入信号线路中串联有由直流电压供电的传感器，所述装置包括：电容器，并联在传感器的干触点上；三端开关，所述三端开关的公共端(K)与第一接触端(K1)串联在数字输入信号线路中，所述三端开关的第一接触端连接到数字输入信号线路的输入公共端，所述三端开关的第二接触端(K2)连接到直流电压上，其中，当通过PLC控制器内部控制三端开关的公共端(K)到第一、二接触端(K1、K2)的通断时，根据PLC控制器在数字输入通道中是否检测到电流脉冲，所述装置判断PLC的数字输入信号线路中是否存在断路。2.如权利要求1所述的检测PLC的数字输入信号线路的连通性的装置，其中，当通过PLC控制器内部控制三端开关的公共端(K)到第一、二接触端(K1、K2)的通断，PLC控制器在数字输入通道中检测到电流脉冲时，所述装置判断PLC的数字输入信号线路中不存在断路。3.如权利要求1所述的检测PLC的数字输入信号线路的连通性的装置，其中，当通过PLC控制器内部控制三端开关的公共端(K)到第一、二接触端(K1、K2)的通断，PLC控制器在数字输入通道中检测不到电流脉冲时，所述装置判断PLC的数字输入信号线路中存在断路。4.如权利要求1所述的检测PLC的数字输入信号线路的连通性的装置，其中所述直流电压为24V。5.如权利要求1-4之一所述的检测PLC的数字输入信号线路的连通性的装置，所述三端开关为单刀双置类型，所述三端开关由晶体管来实现。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈美良，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR