一种多输出模式的IO单元制造技术

本实用新型专利技术涉及IO单元领域，具体涉及一种多输出模式的IO单元，所述IO单元包括IO输入模块、IO输出模块、手轮模块和D/A输出模块，所述IO传输模块、手轮模块和D/A输出模块均通过总线与外部的数控系统连接。所述IO单元增加了手轮模块，方便用户在使用IO手轮时可以即插即用，而不需要再对产品进行复杂的接线，使产品安装更加简单；所述IO单元还增加了D/A输出模块，能够实现控制机床电机的转速；另外，所述IO单元设有继电器子模块，不但加大了输出功率控制，也同时做到了对外隔离，提高了产品电气使用的安全性。

A IO unit with multiple output modes

The utility model relates to the field of IO units, in particular to an IO unit with multiple output modes. The IO unit comprises an IO input module, an IO output module, a handwheel module and a D/A output module. The IO transmission module, a handwheel module and a D/A output module are all connected with an external numerical control system through a bus. The IO unit adds a handwheel module to facilitate the user to plug and play when using the IO handwheel, and no more complicated wiring is needed to make the product installation easier; the IO unit adds a D/A output module to realize the speed control of the machine tool motor; in addition, the IO unit is provided with a relay sub-module; The block not only enlarges the output power control, but also achieves the external isolation, and improves the safety of the product electrical use.

【技术实现步骤摘要】
一种多输出模式的IO单元
本技术涉及IO单元领域，具体涉及一种多输出模式的IO单元。
技术介绍
随着社会的进步与不断进发展，电子产品越来越智能化，工业自动化技术也在其强有力的推动下得到快速发展，这一时期，硬件数控系统已成为工业自动化领域的典型代表，其应用行业主要体现于激光行业、铝合金行业、木工行业。数控系统对外控制必须要通过一定数量的IO接口来实现控制，我们把这个一定数量的IO接口简称为IO单元。IO单元是一电子电路,其内有若干专用寄存器和相应的控制逻辑电路构成，它是CPU和IO设备之间交换信息的媒介和桥梁。传统的IO单元普遍是使用24V晶闸管输出形式，这种晶闸管输出形式存在一个缺点，就是输出功率受限，当外接负载功率达到一定范围或受到干扰时，则很容易导致PCB板上的功率元器件烧坏，严重时甚至烧毁PCB板线路，除此之外，传统的IO单元上只带有数字输入输出接口，而并没有集成独立的IO手轮接口和模拟量输出接口，无法实现对机床电机的转速进行控制。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多输出模式的IO单元，解决外接负载功率过大容易导致PCB板上的功率元器件烧坏，以及缺少IO手轮接口和模拟量输出接口的问题。为解决该技术问题，本技术提供一种多输出模式的IO单元，所述IO单元包括IO输入模块、IO输出模块、手轮模块和D/A输出模块，所述IO传输模块、手轮模块和D/A输出模块均通过总线与外部的数控系统连接。其中，较佳方案是：所述手轮模块包括手轮输入模块，所述手轮输入模块包括手轮子模块、第一光耦隔离子模块和第一CMOS子模块；所述手轮子模块接收手轮信号，所述第一光耦隔离子模块将手轮信号隔离后流经第一CMOS子模块，所述第一CMOS子模块将手轮信号集成放大后输入总线。其中，较佳方案是：所述手轮模块还包括手轮输出模块，所述手轮输出模块包括第二CMOS子模块，所述手轮输出模块与手轮输入模块共用手轮子模块和第一光耦隔离子模块；所述总线将手轮信号发送到第二CMOS子模块，所述第二CMOS子模块将手轮信号集成放大后流经第一光耦隔离子模块，所述第一光耦隔离子模块将手轮信号隔离后通过手轮子模块输出。其中，较佳方案是：所述IO输入模块包括IO输入子模块，所述IO输入模块与手轮模块共用第一光耦隔离子模块和第一CMOS子模块；所述IO输入子模块接收外部信号后流经第一光耦隔离子模块，所述第一光耦隔离子模块将外部信号隔离后流经第一CMOS子模块，所述第一CMOS子模块将信号集成放大后输入总线。其中，较佳方案是：所述第一CMOS子模块包括四个74HC165芯片，外部的数字量通过74HC165芯片的8位输入口将并行数据转换成串行数据并发送到总线。其中，较佳方案是：所述D/A输出模块包括D/A转换子模块、运算放大子模块、第二光耦隔离子模块和D/A输出子模块，所述D/A输出模块与手轮输出模块共用第二CMOS子模块；所述总线将外部信号发送到第二CMOS子模块，所述第二CMOS子模块将信号集成放大后流经D/A转换子模块，所述D/A转换子模块将信号转换成模拟量后流经运算放大子模块，所述运算放大子模块将信号运算放大后流经第二光耦隔离子模块，所述第二光耦隔离将信号隔离后通过D/A输出子模块输出。其中，较佳方案是：所述第二CMOS子模块包括三个74HC595芯片，外部的信号通过74HC595芯片将串行数据转换成并行数据，所述第二CMOS子模块还包括用于将并行输出电路上拉成5V电压的10K电阻。其中，较佳方案是：所述IO输出模块包括继电器子模块和IO输出子模块，所述IO输出模块与手轮输出模块共用第二CMOS子模块和第一光耦隔离子模块；所述总线将外部信号发送到第二CMOS子模块，所述第二CMOS子模块将信号集成放大后流经第一光耦隔离子模块，所述第一光耦隔离子模块将信号隔离后流经继电器子模块，所述继电器子模块将信号进行调节后通过IO输出子模块输出。其中，较佳方案是：所述第一光耦隔离子模块包括光耦输入端、二极管和光耦输出端，所述光耦输入端为5V电压，控制二极管的通过与截止；所述第一光耦隔离子模块还包括用于将二极管阳极上拉成5V电压的1K电阻，以及用于将光耦输出端上拉成24V电压的22K电阻。其中，较佳方案是：所述继电器子模块包括继电器，所述继电器包括一个输入脚以及两个输出脚，所述输入脚与其一输出脚连通，当继电器的线圈感应到24V电压经过时，产生的电磁吸力使输入脚与另一输出脚连通。本技术的有益效果在于，与现有技术相比，本技术通过设计一种多输出模式的IO单元，所述IO单元增加了手轮模块，方便用户在使用IO手轮时可以即插即用，而不需要再对产品进行复杂的接线，使产品安装更加简单；所述IO单元还增加了D/A输出模块，能够实现控制机床电机的转速；另外，所述IO单元设有继电器子模块，不但加大了输出功率控制，也同时做到了对外隔离，提高了产品电气使用的安全性，并且，继电器子模块采用了常开常闭预留方式，不会受限于外部负载逻辑电平正反，提高控制方式的通用性。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是本技术IO单元的结构框图一；图2是本技术IO单元的结构框图二；图3是本技术第一CMOS子模块的示意图；图4是本技术第二CMOS子模块的示意图；图5是本技术光耦隔离子模块的示意图；图6是本技术继电器子模块的示意图。具体实施方式现结合附图，对本技术的较佳实施例作详细说明。如图1至图6所示，本技术提供一种多输出模式的IO单元100的优选实施例。具体地，并参考图1，一种多输出模式的IO单元100，所述IO单元100包括IO输入模块110、IO输出模块130、手轮模块140和D/A输出模块150，所述IO传输模块、手轮模块140和D/A输出模块150均通过总线120与外部的数控系统连接。所述IO输入模块110接收外部信号并输入到总线120，所述总线120将外部信号发送到IO输出模块130进行信号输出，以及发送到D/A输出模块150进行信号输出；所述手轮模块140包括手轮输入模块和手轮输出模块，所述手轮输入模块接收手轮信号并输入到总线120，所述总线120将外部信号发送到手轮输出模块进行信号输出。所述IO单元100集成性高，除了设有IO输出模块130外，还设有手轮模块140，方便用户在使用手轮时可以即插即用，而不需要再进行复杂的接线，使安装更加简单；所述IO单元100还设有D/A输出模块150，解决电机转速控制问题，实现0V至10V电压控制功能，提升了通用性。在本实施例中，所述IO单元100即是总电路板，所述IO输入模块110为内嵌于总电路板上的IO输入电路板，所述IO输出模块130为内嵌于总电路板上的IO输出电路板，所述手轮模块140为内嵌于总电路板上的手轮电路板，所述D/A输出模块150为内嵌于总电路板上的D/A输出电路板。进一步地，并参考图2，所述手轮模块140包括手轮输入模块，所述手轮输入模块包括手轮子模块143、第一光耦隔离子模块112和第一CMOS子模块113；所述手轮子模块143接收手轮信号，所述第一光耦隔离子模块112将手轮信号隔离后流经第一CMOS子模块113，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多输出模式的IO单元，其特征在于：所述IO单元包括IO输入模块、IO输出模块、手轮模块和D/A输出模块，所述IO传输模块、手轮模块和D/A输出模块均通过总线与外部的数控系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种多输出模式的IO单元，其特征在于：所述IO单元包括IO输入模块、IO输出模块、手轮模块和D/A输出模块，所述IO传输模块、手轮模块和D/A输出模块均通过总线与外部的数控系统连接。2.根据权利要求1所述的IO单元，其特征在于：所述手轮模块包括手轮输入模块，所述手轮输入模块包括手轮子模块、第一光耦隔离子模块和第一CMOS子模块；所述手轮子模块接收手轮信号，所述第一光耦隔离子模块将手轮信号隔离后流经第一CMOS子模块，所述第一CMOS子模块将手轮信号集成放大后输入总线。3.根据权利要求2所述的IO单元，其特征在于：所述手轮模块还包括手轮输出模块，所述手轮输出模块包括第二CMOS子模块，所述手轮输出模块与手轮输入模块共用手轮子模块和第一光耦隔离子模块；所述总线将手轮信号发送到第二CMOS子模块，所述第二CMOS子模块将手轮信号集成放大后流经第一光耦隔离子模块，所述第一光耦隔离子模块将手轮信号隔离后通过手轮子模块输出。4.根据权利要求2所述的IO单元，其特征在于：所述IO输入模块包括IO输入子模块，所述IO输入模块与手轮模块共用第一光耦隔离子模块和第一CMOS子模块；所述IO输入子模块接收外部信号后流经第一光耦隔离子模块，所述第一光耦隔离子模块将外部信号隔离后流经第一CMOS子模块，所述第一CMOS子模块将信号集成放大后输入总线。5.根据权利要求4所述的IO单元，其特征在于：所述第一CMOS子模块包括四个74HC165芯片，外部的数字量通过74HC165芯片的8位输入口将并行数据转换成串行数据并发送到总线。6.根据权利要求3所述的IO单元，其特征在于：所述D/A输出模块包括D/A转换子模块、运算放大子模块、第二光耦隔离子模块和D/A...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈露，陆渊，温旺古，封雨鑫，陈焱，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，深圳市大族智能控制科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44