复用采集端口电路、控制器、模拟量输入采集方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种复用采集端口电路、控制器、模拟量输入采集方法和系统。该复用采集端口电路的一端与输入信号接口连接，另一端与控制器连接；复用采集端口电路根据控制器的控制信号，采集与所述控制信号相对应的多种类型模拟量输入信号中的一种。本发明专利技术可以在不更改电路连接的情况下，使用同一个外部接口对不同类型的模拟量传感器进行信号采集。本发明专利技术提高了控制器的通用性，满足了现场的多样化使用需求。

Multiplex Acquisition port circuit, controller, analog input acquisition method and system

The invention discloses a multiplexing acquisition port circuit, a controller, an analog input collection method and a system. One end of the multiplexing acquisition port circuit is connected with the input signal interface, the other end is connected with the controller, and the multiplexed acquisition port circuit, based on the control signal of the controller, collects one of the various types of analog input signals corresponding to the control signals. The invention can use the same external interface to collect signals of different types of analog sensors without changing the circuit connection. The invention improves the versatility of the controller and meets the diverse needs of the field.

【技术实现步骤摘要】
复用采集端口电路、控制器、模拟量输入采集方法和系统
本专利技术涉及工程机械检测控制领域，特别涉及一种复用采集端口电路、控制器、模拟量输入采集方法和系统。
技术介绍
随着现代化电子技术的高速发展，需要加入更多的传感器监测单元来进行数据监测。常用的模拟量传感器类型包括0-5V电压型、4-20mA电流型及电阻型，在不同的控制系统中，这三种类型的传感器几乎都会同时用到，而且其对应的使用数量也都会有所差别，现有技术方案中的控制器的模拟量输入采用的是两种处理方案：(1)单输入模式：只支持一种传感器输入；(2)手动切换：内部通过手动跳线变换处理，以选择不同的模拟量传感器需求。现有技术中的方案(1)兼容性较差，会影响控制器的选型，无法满足复杂系统的控制输入；现有技术中的方案(2)由于需要手动跳线处理，就会存在操作失误导致错误测量的风险，所以这两种方式都不能满足现场的多样化需求。
技术实现思路
鉴于以上技术问题，本专利技术提供了一种复用采集端口电路、控制器、模拟量输入采集方法和系统，可以在不更改电路连接的情况下，使用同一个外部接口对不同类型的模拟量传感器进行信号采集。根据本专利技术的一个方面，提供一种复用采集端口电路，其中，复用采集端口电路的一端与输入信号接口连接，另一端与控制器连接；复用采集端口电路根据控制器的控制信号，采集与所述控制信号相对应的多种类型模拟量输入信号中的一种。在本专利技术的一些实施例中，所述多种类型模拟量输入信号为电阻型传感器输入信号、电压型传感器输入信号及电流型传感器输入信号中的至少一项。在本专利技术的一些实施例中，所述复用采集端口电路包括电阻型分压电路、电阻型控制开关、滤波电路和限压电路，其中：滤波电路与输入信号接口连接，限压电路分别与滤波电路和控制器的输入接口连接；电阻型分压电路与电阻型控制开关连接，电阻型控制开关还分别与滤波电路和控制器的电阻开关控制端口连接。在本专利技术的一些实施例中，在模拟量端口采集方式配置为电压型的情况下，控制器通过电阻开关控制端口输出电阻型控制开关关信号；在接收到电阻型控制开关关信号的情况下，电阻型控制开关断开，滤波电路和限压电路构成电压型采集通道；在模拟量端口采集方式配置为电阻型的情况下，控制器通过电阻开关控制端口输出电阻型控制开关开信号；在接收到电阻型控制开关开信号的情况下，电阻型控制开关闭合，电阻型分压电路、电阻型控制开关、滤波电路和限压电路构成电压型采集通道。在本专利技术的一些实施例中，所述复用采集端口电路还包括电流型分压电路、电流型控制开关，其中：电流型分压电路与电流型控制开关连接，电流型控制开关还分别与滤波电路和控制器的电流开关控制端口连接。在本专利技术的一些实施例中，在模拟量端口采集方式配置为电压型的情况下，控制器通过电阻开关控制端口输出电阻型控制开关关信号，并通过电流开关控制端口输出电流型控制开关关信号；在接收到电阻型控制开关关信号的情况下，电阻型控制开关断开，在接收到电流型控制开关关信号的情况下，电流型控制开关断开，滤波电路和限压电路构成电压型采集通道。在本专利技术的一些实施例中，在模拟量端口采集方式配置为电阻型的情况下，控制器通过电阻开关控制端口输出电阻型控制开关开信号，并通过电流开关控制端口输出电流型控制开关关信号；在接收到电阻型控制开关开信号的情况下，电阻型控制开关闭合，在接收到电流型控制开关关信号的情况下，电流型控制开关断开，电阻型分压电路、电阻型控制开关、滤波电路和限压电路构成电阻型采集通道。在本专利技术的一些实施例中，在模拟量端口采集方式配置为电流型的情况下，控制器通过电阻开关控制端口输出电阻型控制开关关信号，并通过电流开关控制端口输出电流型控制开关开信号；在接收到电阻型控制开关关信号的情况下，电阻型控制开关断开，在接收到电流型控制开关开信号的情况下，电流型控制开关闭合，电流型分压电路、电流型控制开关、滤波电路和限压电路构成电流型采集通道。在本专利技术的一些实施例中，所述复用采集端口电路包括电流型分压电路、电流型控制开关、滤波电路和限压电路，其中：滤波电路与输入信号接口连接，限压电路分别与滤波电路和控制器的输入接口连接；电流型分压电路与电流型控制开关连接，电流型控制开关还分别与滤波电路和控制器的电流开关控制端口连接。在本专利技术的一些实施例中，在模拟量端口采集方式配置为电阻型的情况下，控制器通过电流开关控制端口输出电流型控制开关关信号；在接收到电流型控制开关关信号的情况下，电流型控制开关断开，滤波电路和限压电路构成电压型采集通道。在本专利技术的一些实施例中，在模拟量端口采集方式配置为电流型的情况下，控制器通过电流开关控制端口输出电流型控制开关开信号；在接收到电流型控制开关开信号的情况下，电流型控制开关闭合，电流型分压电路、电流型控制开关、滤波电路和限压电路构成电流型采集通道。在本专利技术的一些实施例中，所述复用采集端口电路还包括下拉电路，其中：下拉电路分别与限压和控制器的输入接口连接。在本专利技术的一些实施例中，复用采集端口电路还用于将所述模拟量输入信号转换为电压信号，并将所述电压信号发送给控制器。根据本专利技术的另一方面，提供一种控制器，包括输入接口和电阻开关控制端口，其中：电阻开关控制端口，用于在模拟量端口采集方式配置为电压型的情况下，向复用采集端口电路的电阻型控制开关发送电阻型控制开关关信号，以便复用采集端口电路的电压型采集通道导通，电阻型采集通道关闭；输入接口，用于接收复用采集端口电路发送的电压信号，其中，所述电压信号是复用采集端口电路将模拟量输入信号转换为的电压信号。在本专利技术的一些实施例中，电阻开关控制端口还用于在模拟量端口采集方式配置为电阻型的情况下，向复用采集端口电路的电阻型控制开关发送电阻型控制开关开信号，以便复用采集端口电路的电阻型采集通道导通，电压型采集通道关闭。在本专利技术的一些实施例中，所述控制器还包括电流开关控制端口，其中：控制器，用于在模拟量端口采集方式配置为电流型的情况下，通过电流开关控制端口向复用采集端口电路的电流型控制开关发送电流型控制开关开信号，通过电阻开关控制端口向复用采集端口电路的电阻型控制开关发送电阻型控制开关关信号，以便复用采集端口电路的电流型采集通道导通，电阻型采集通道和电压型采集通道关闭。在本专利技术的一些实施例中，控制器还用于在模拟量端口采集方式配置为电压型的情况下，通过电流开关控制端口向复用采集端口电路的电流型控制开关发送电流型控制开关关信号，通过电阻开关控制端口向复用采集端口电路的电阻型控制开关发送电阻型控制开关关信号，以便复用采集端口电路的电压型采集通道导通，电阻型采集通道和电流型采集通道关闭；在本专利技术的一些实施例中，控制器还用于在模拟量端口采集方式配置为电阻型的情况下，通过电流开关控制端口向复用采集端口电路的电流型控制开关发送电流型控制开关关信号，通过电阻开关控制端口向复用采集端口电路的电阻型控制开关发送电阻型控制开关开信号，以便复用采集端口电路的电阻型采集通道导通，电压型采集通道和电流型采集通道关闭。在本专利技术的一些实施例中，输入接口为模数转换模块的输入端口，其中：模数转换模块，用于把输入的电压信号转换为对应的数字量，并保存所述数字量。在本专利技术的一些实施例中，所述控制器还包括实际输入值确定模块，其中：实际输入值确定模块，用于根据所述数字量、模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复用采集端口电路，其特征在于，复用采集端口电路的一端与输入信号接口连接，另一端与控制器连接；复用采集端口电路根据控制器的控制信号，采集与所述控制信号相对应的多种类型模拟量输入信号中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种复用采集端口电路，其特征在于，复用采集端口电路的一端与输入信号接口连接，另一端与控制器连接；复用采集端口电路根据控制器的控制信号，采集与所述控制信号相对应的多种类型模拟量输入信号中的一种。2.根据权利要求1所述的复用采集端口电路，其特征在于，所述多种类型模拟量输入信号为电阻型传感器输入信号、电压型传感器输入信号及电流型传感器输入信号中的至少一项。3.根据权利要求1所述的复用采集端口电路，其特征在于，包括电阻型分压电路、电阻型控制开关、滤波电路和限压电路，其中：滤波电路与输入信号接口连接，限压电路分别与滤波电路和控制器的输入接口连接；电阻型分压电路与电阻型控制开关连接，电阻型控制开关还分别与滤波电路和控制器的电阻开关控制端口连接。4.根据权利要求3所述的复用采集端口电路，其特征在于，在模拟量端口采集方式配置为电压型的情况下，控制器通过电阻开关控制端口输出电阻型控制开关关信号；在接收到电阻型控制开关关信号的情况下，电阻型控制开关断开，滤波电路和限压电路构成电压型采集通道；或，在模拟量端口采集方式配置为电阻型的情况下，控制器通过电阻开关控制端口输出电阻型控制开关开信号；在接收到电阻型控制开关开信号的情况下，电阻型控制开关闭合，电阻型分压电路、电阻型控制开关、滤波电路和限压电路构成电压型采集通道。5.根据权利要求1所述的复用采集端口电路，其特征在于，还包括电流型分压电路、电流型控制开关，其中：电流型分压电路与电流型控制开关连接，电流型控制开关还分别与滤波电路和控制器的电流开关控制端口连接。6.根据权利要求5所述的复用采集端口电路，其特征在于，在模拟量端口采集方式配置为电压型的情况下，控制器通过电阻开关控制端口输出电阻型控制开关关信号，并通过电流开关控制端口输出电流型控制开关关信号；在接收到电阻型控制开关关信号的情况下，电阻型控制开关断开，在接收到电流型控制开关关信号的情况下，电流型控制开关断开，滤波电路和限压电路构成电压型采集通道；或，在模拟量端口采集方式配置为电阻型的情况下，控制器通过电阻开关控制端口输出电阻型控制开关开信号，并通过电流开关控制端口输出电流型控制开关关信号；在接收到电阻型控制开关开信号的情况下，电阻型控制开关闭合，在接收到电流型控制开关关信号的情况下，电流型控制开关断开，电阻型分压电路、电阻型控制开关、滤波电路和限压电路构成电阻型采集通道；或，在模拟量端口采集方式配置为电流型的情况下，控制器通过电阻开关控制端口输出电阻型控制开关关信号，并通过电流开关控制端口输出电流型控制开关开信号；在接收到电阻型控制开关关信号的情况下，电阻型控制开关断开，在接收到电流型控制开关开信号的情况下，电流型控制开关闭合，电流型分压电路、电流型控制开关、滤波电路和限压电路构成电流型采集通道。7.根据权利要求1所述的复用采集端口电路，其特征在于，包括电流型分压电路、电流型控制开关、滤波电路和限压电路，其中：滤波电路与输入信号接口连接，限压电路分别与滤波电路和控制器的输入接口连接；电流型分压电路与电流型控制开关连接，电流型控制开关还分别与滤波电路和控制器的电流开关控制端口连接。8.根据权利要求7所述的复用采集端口电路，其特征在于，在模拟量端口采集方式配置为电阻型的情况下，控制器通过电流开关控制端口输出电流型控制开关关信号；在接收到电流型控制开关关信号的情况下，电流型控制开关断开，滤波电路和限压电路构成电压型采集通道；或，在模拟量端口采集方式配置为电流型的情况下，控制器通过电流开关控制端口输出电流型控制开关开信号；在接收到电流型控制开关开信号的情况下，电流型控制开关闭合，电流型分压电路、电流型控制开关、滤波电路和限压电路构成电流型采集通道。9.根据权利要求3-8中任一项所述的复用采集端口电路，其特征在于，还包括下拉电路，其中：下拉电路分别与限压和控制器的输入接口连接。10.根据权利要求1或2所述的复用采集端口电路，其特征在于，复用采集端口电路还用于将所述模拟量输入信号转换为电压信号，并将所述电压信号发送给控制器。11.一种控制器，其特征在于，包括输入接口和电阻开关控制端口，其中：电阻开关控制端口，用于在模拟量端口采集方式配置为电压型的情况下，向复用采集端口电路的电阻型控制开关发送电阻型控制开关关信号，以便复用采集端口电路的电压型采集通道导通，电阻型采集通道关闭；输入接口，用于接收复用采集端口电路发送的电压信号，其中，所述电压信号是复用采集端口电路将模拟量输入信号转换为的电压信号。12.根据权利要求11所述的控制器，其特征在于，电阻开关控制端口还用于在模拟量端口采集方式配置为电阻型的情况下，向复用采集端口电路的电阻型控制开关发送电阻型控制开关开信号，以便复用采集端口电路的电阻型采集通道导通，电压型采集通道关闭。13.根据权利要求11或12所述的控制器，其特征在于，还包括电流开关控制端口，其中：控制器，用于在模拟量端口采集方式配置为电流型的情况下，通过电流开关控制端口向复用采集端口电路的电流型控制开关发送电流型控制开关开信号，通过电阻开关控制端口向复用采集端口电路的电阻型控制开关发送电阻型控制开关关信号，以便复用采集端口电路的电流型采集通道导通，电阻型采集通道和电压型采集通道关闭；或，控制器用于在模拟量端口采集方式配置为电压型的情况下，通过电流开关控制端口向复用采集端口电路的电流型控制开关发送电流型控制开关关信号，通过电阻开关控制端口向复用采集端口电路的电阻型控制开关发送电阻型控制开关关信号，以便复用采集端口电路的电压型采集通道导通，电阻型采集通道和电流型采集通道关闭；或，控制器用于在模拟量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霞，宋文生，王美娜，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32