一种用于可编程控制器模拟输入模块嵌入数字输入的装置，包括：模拟数字转换器(20)，接收经由一条信号线传送的输入信号，并将所述输入信号转换成数字信号传送到主控制器(30)进行处理；信号匹配装置(10)，接收经由所述一条信号线传送的所述输入信号，在控制信号(CON)的控制下开启或关闭，当开启时，并将所述输入信号进行匹配处理后传送到主控制器(30)进行处理；主控制器(30)，接收来自模拟数字转换器(20)或信号匹配装置(10)的输出信号以进行处理。其中，所述输入信号为模拟输入信号和数字输入信号之一。
【技术实现步骤摘要】
用于可编程控制器模拟输入模块嵌入数字输入的装置
本技术涉及可编程控制器(PLC)的输入。具体地，涉及一种用于在可编程控制器模拟输入模块中自动嵌入数字输入的装置以及采用所述装置的可编程控制器模拟输入模块，通过所述装置来在可编程控制器模拟输入模块中实现数字输入功能。
技术介绍
通常可编程控制器的输入类型大致分为数字输入DI和模拟量输入Al。数字输入一般都需要符合IEC61131-2中定义的PLC数字量输入类型1，类型2或类型3的要求(类型详细定义请参照IEC61131-1中5.2章节)，输入数字量逻辑为高时的电压幅值为24V。而模拟量输入可分为电压型输入和电流型输入，电压型输入有0-10V和-10到1V两种，电流型输入主要有4-20MA，0-20MA。对于模拟量输入，PLC模块通过A/D转换，把模拟量转换成+32767?-32768之间的数，然后再实行控制。 通常可编程控制器的输入类型是固定的，例如PLC模拟输入模块只接收模拟量输入，PLC数字输入模块只接收数字量输入。现有技术中PLC模拟输入模块不能支持数字输入的要求。 如果能够在模拟输入模块中嵌入数字输入的功能，以便当模拟输入模块用作数字输入功能时，能够满足数字输入在IEC61131-2中定义的PLC数字量输入类型I，类型2或类型3的要求，则通过向模拟输入功能增加额外的数字输入功能，可以满足客户应用中的灵活配置。
技术实现思路
根据本技术的一方面，提供一种用于可编程控制器模拟输入模块嵌入数字输入的装置，包括:模拟数字转换器，接收经由一条信号线传送的输入信号，并将所述输入信号转换成数字信号传送到主控制器进行处理；信号匹配装置，接收经由所述一条信号线传送的所述输入信号，在控制信号的控制下开启或关闭，当开启时，并将所述输入信号进行匹配处理后传送到主控制器进行处理；主控制器，接收来自模拟数字转换器或信号匹配装置的输出信号以进行处理。其中，所述输入信号为模拟输入信号和数字输入信号之一。 其中，所述模拟数字转换器由外部电源提供工作电压，所述装置还包括:控制信号产生器，当外部电源有效时，控制信号产生器产生控制信号。 其中，所述装置还包括:连接在模拟数字转换器和主控制器之间的第一隔离器；以及连接在信号匹配装置和主控制器之间的第二隔离器。 其中，所述装置还包括:并行/串行数据转换器，接收来自信号匹配装置的输出信号，并进行并行/串行数据转换，将转后的数据经由模拟数字转换器和主控制器之间的总线传送到主控制器。 其中，所述装置还包括:滤波器，连接在并行/串行数据转换器和所述总线之间，包括串联连接的第一电阻器和第二电阻器、连接在第一电阻器、第二电阻器的连接节点和地之间的电容器。 其中，所述模拟数字转换器由可编程控制器的内部电源提供工作电压，所述控制信号由主控制器产生。 所述装置还包括连接在信号匹配装置和主控制器之间的隔离器。 其中所述信号匹配装置为电流源或输入阻抗匹配网络之一。 【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，而本技术不限于此。本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示出了本技术的构思的原理示意图。 图2示出了根据本技术的第一实施例的用于可编程控制器模拟输入模块嵌入数字输入的装置。 图3示出了根据本技术的第二实施例的用于可编程控制器模拟输入模块嵌入数字输入的装置。 图4示出了根据本技术的第三实施例的用于可编程控制器模拟输入模块嵌入数字输入的装置。 【具体实施方式】 现在参照附图来详细介绍本技术。 图1示出了本技术的构思的原理示意图。 如图1所示，在模拟输入模块的回路添加作为信号匹配装置的电流源或者输入阻抗网络10，添加该电流源回路或输入阻抗网络10的目的是为了在数字量数字信号输入DI的时候，可以使得该输入满足IEC61131-2中对数字量输入的定义。 由于一般模拟量输入信号为弱信号，可提供的输出电流远小于数字量输入的需求，同时对于输入阻抗的需求也远远高于数字量输入，所以对于电流源回路或输入阻抗网络10，还需要一个控制信号CON，用以控制该电流源回路或输入阻抗网络10仅仅在数字量输入DI时工作，在模拟量输入Al时处于不工作状态。此控制信号CON可以通过软件让主控制器30控制，也可以根据实际的模拟量输入回路中模拟量部分电源的结构不同，自动实现数字量输入和模拟量输入的区分。 在图1示中，当作为模拟量输入Al的时候，通过控制信号CON将电流源回路或输入阻抗网络10关闭，此时主控制器30可以通过模拟数字转换器20读取转换出的数字信息。 作为数字量输入的信号，可以通过以下的两种方式输入到主控制器30。对于选择哪种输入方式，主要取决于输入信号的频率以及模拟数字转换器20的工作电源设计。 如果模拟数字转换器20的工作电源为PLC内部提供，在输入信号频率较低的情况下，例如当采用10比特或12比特的SAR结构模拟数字转换器时如果数字输入信号的频率为80-100KHZ以下的情况下，或者例如当采用高精度的Σ Δ结构模拟数字转换器时如果数字输入信号的频率为1K-5KHZ以下的情况下，主控制器30可以通过读取模拟数字转换器20转换出的数字信息，由主控制器30内部的软件来判断该数字信号为逻辑高还是逻辑低。 如果输入信号频率较高的情况下，例如当采用10比特或12比特的SAR结构模拟数字转换器时如果数字输入信号的频率为大于80-100KHZ的情况下，或者例如当采用高精度的Σ Δ结构模拟数字转换器时如果数字输入信号的频率大于1K-5KHZ的情况下，则必须通过电流源或输入阻抗网络10直接传输数字量输入的信息给主控器30。 对于是否通过主控制器30读取模拟数字转换器20转换出的数字信息，主要取决于模拟数字转换器20的类型、精度以及转换速度，并且需要在考虑综合成本的前提下做出结论。 对于模拟数字转换器20的工作电源为外部提供时，则数字量输入信号必须通过电流源或输入阻抗网络20直接传输数字量输入的信息给主控器30。 图2示出了根据本技术的第一实施例的用于可编程控制器模拟输入模块嵌入数字输入的装置。 图2中，24V的电源输入由外部提供，通过该24V电源，给PLC内部的模拟数字转换器20提供所需工作电压。模拟数字转换器10可以是专用模拟数字转换器或嵌入在主控制器30中的模拟数字转换器。 图2中，输入到电流源或输入阻抗网络10的控制信号CON是将上述24V电源的电压输入到控制信号产生器40后经由控制信号产生器40来产生的。当连接了有效的外部24V电源时，控制信号产生器40产生的控制信号CON表现为使得电流源或输入阻抗网络10被关闭的开关量的关闭状态，而在没有连接外部24V电源时，控制信号产生器40产生的控制信号CON表现为使得电流源或输入阻抗网络10被开启的开关量的开启的状态。 当输入为模拟量输入时，必须提供外部24V电源，所以此时的外部24V电源是模拟量输入有效的状态，控制信号产生器40产生的控制信号CON将会根据24V有效的状态表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于可编程控制器模拟输入模块嵌入数字输入的装置，其特征在于包括：模拟数字转换器(20)，接收经由一条信号线传送的输入信号，并将所述输入信号转换成数字信号传送到主控制器(30)进行处理；信号匹配装置(10)，接收经由所述一条信号线传送的所述输入信号，在控制信号(CON)的控制下开启或关闭，当开启时，并将所述输入信号进行匹配处理后传送到主控制器(30)进行处理；主控制器(30)，接收来自模拟数字转换器(20)或信号匹配装置(10)的输出信号以进行处理，其中，所述输入信号为模拟输入信号和数字输入信号之一。
【技术特征摘要】
1.一种用于可编程控制器模拟输入模块嵌入数字输入的装置，其特征在于包括: 模拟数字转换器(20)，接收经由一条信号线传送的输入信号，并将所述输入信号转换成数字信号传送到主控制器(30)进行处理； 信号匹配装置(10)，接收经由所述一条信号线传送的所述输入信号，在控制信号(CON)的控制下开启或关闭，当开启时，并将所述输入信号进行匹配处理后传送到主控制器(30)进行处理； 主控制器(30)，接收来自模拟数字转换器(20)或信号匹配装置(10)的输出信号以进行处理， 其中，所述输入信号为模拟输入信号和数字输入信号之一。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模拟数字转换器(20)由外部电源提供工作电压，所述装置还包括: 控制信号产生器(40)，当外部电源有效时，控制信号产生器(40)产生控制信号(CON)。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 连接在模拟数字转换器(20)和主控制器(30)之间的第一隔离器(50);以及连接在信号匹配装置(10)和主控制器(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢鉴，邹琦，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：新型
国别省市：法国;FR
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