一种数字量信号采集通道诊断电路制造技术

本申请提供一种数字量信号采集通道诊断电路，包括：多个断线检测电路，所述断线检测电路由断线检测电阻和第一开关管并联组成，所述断线检测电路的第一端接地；DI采集芯片，所述DI采集芯片的采集信号输入端与所述断线检测电路的第二端一一对应相连；SPI通信接口，所述DI采集芯片的一端与所述DI采集芯片相连，另一端与上级芯片MCU相连，用于实现上级芯片MCU与DI采集芯片之间的数据交互，其成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种数字量信号采集通道诊断电路
本技术涉及电子电路
，具体涉及一种数字量信号采集通道诊断电路。
技术介绍
随着工业控制对可靠性和安全性的要求越来越高，为了保证采集到的信号可靠，数字量信号本身的采集和其自身的线路连接必须可靠和安全，通过数字量信号采集通道诊断电路可以保证采集的每一个通道都可靠和安全，且如若发生通道断线或者故障可以立即诊断出问题，冗余切换到备用设备，保证采集系统稳定可靠的运行。目前常见的诊断电路有AD采集电路方式和比较器诊断电路方式，这两种方式的缺点是成本高，电路设计复杂；本文提供一种低成本，电路设计简单，便于批量化的数字量采集通道诊断电路。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供一种数字量信号采集通道诊断电路，以实现一种成本较低的便于批量化的数字量采集通道诊断电路。为实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：一种数字量信号采集通道诊断电路，包括：多个断线检测电路，所述断线检测电路由断线检测电阻和第一开关管并联组成，所述断线检测电路的第一端与外部电源VCC相连，第二端与DI采集芯片的输入接口相连；DI采集芯片，所述DI采集芯片的采集信号输入端与所述断线检测电路的第二端一一对应相连；SPI通信接口，所述DI采集芯片的一端与所述DI采集芯片相连，另一端与上级芯片MCU相连，用于实现上级芯片MCU与DI采集芯片之间的数据交互。优选的，上述数字量信号采集通道诊断电路中，所述断线检测电路与所述DI采集芯片之间通过接插件转接。优选的，上述数字量信号采集通道诊断电路中，所述SPI通信接口为板间连接器。优选的，上述数字量信号采集通道诊断电路中，还包括：设置在所述DI采集芯片与所述SPI通信接口之间的容偶芯片。优选的，上述数字量信号采集通道诊断电路中，所述DI采集芯片为支持IEC61131-2协议的MAX22190。优选的，上述数字量信号采集通道诊断电路中，所述容偶芯片为π162E30芯片。优选的，上述数字量信号采集通道诊断电路中，所述DI采集芯片的数量为两个，所述容偶芯片的数量为两个，所述DI采集芯片与所述容偶芯片之间一一对应连接。优选的，上述数字量信号采集通道诊断电路中，所述接插件为32针接插件。优选的，上述数字量信号采集通道诊断电路中，所述板间连接器为44针板间连接器。基于上述技术方案，本技术实施例提供的上述电路，通过将断线检测电路、DI采集芯片和SPI通信接口进行连接后即可实现批量化的数字量采集和诊断，相较于现有的AD采集电路方式和比较器诊断电路方式而言，成本低。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的一种数字量信号采集通道诊断电路的结构示意图；图2为本申请另一实施例公开的一种数字量信号采集通道诊断电路的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。针对于现有技术中，AD采集电路和比较器诊断电路成本高的问题，本申请公开了一种低成本的数字量信号采集通道诊断电路，参见图1，该诊断电路包括：多个断线检测电路100，所述断线检测电路由断线检测电阻R和第一开关管K并联组成，所述断线检测电路100的第一端与外部电源VCC相连，第二端与DI采集芯片的输入接口相连，即，断线检测电路100通过第一端断线检测电流，其幅值为现场供电电压24V，断线检测电路100第二端与DI采集芯片200的数据信号输入引脚一一对应相连，使得每个断线检测电路100的第二端与所述DI采集芯片200的一个数据信号输入引脚相连，例如，所述多个断线检测电路100包括第一断线检测电路、第二断线检测电路……第n断线检测电路，所述DI采集芯片200的数据信号输入引脚包括：第一引脚、第二引脚……第n引脚，所述第一断线检测电路的第二端与所述第一引脚相连，第二断线检测电路的第二端与所述第二引脚相连，……第n断线检测电路的第二端与所述第n引脚相连；DI采集芯片200，所述DI采集芯片的采集信号输入端与所述断线检测电路的第二端一一对应相连，其中，所述DI采集芯片200可以采用现有的MAX22190芯片，所述MAX22190芯片支持IEC61131-2协议，这颗芯片是美信(Maxim)公司出品的一种量产芯片，已经在现有技术中应用，其主要用于数字量电平采集，该芯片内部包括数字量采集电流阈值设定电路、通道采集输入电路和通道诊断功能块，数字量采集电流阈值设定电路主要通过电阻值调整输入信号的阈值电流大小；通道采集输入电路主要采集数字信号量并做防浪涌和防静电处理。其中数字量信号的输入电流必须大于数字量采集电流的阈值，所述通道诊断功能块主要实现所有采集通道的电路故障检测。它包括现场外接诊断电阻和诊断信号电流阈值设定电路，所述现场外接诊断电阻主要提供诊断信号的检测电流；诊断信号电流阈值设定电路主要通过电阻值调整诊断信号电流阈值大小；其中诊断信号的电流必须大于诊断信号设定的电流阈值且必须小于数字量信号输入的电流阈值。SPI通信接口300，所述DI采集芯片的一端与所述DI采集芯片相连，另一端与上级芯片MCU相连，用于实现上级芯片MCU与DI采集芯片之间的数据交互；具体的，所述SPI通信接口300主要实现与上级芯片MCU的数据通信，MCU通过SPI通信接口300可以获取数字信号的采集值，可以获取诊断检测值，并读取DI采集芯片200的实时状态。此外，上述电路还可以包括电源功能块：所述电源功能模块主要提供整个数字采集系统的供电。它包括现场24V电源，主要提供给现场电路供电(包括断线检测电路100和DI采集芯片200供电)。本申请上述实施例公开的技术方案中，通过将断线检测电路100、现有的DI采集芯片200和SPI通信接口300进行连接后即可实现批量化的数字量采集和诊断，相较于现有的AD采集电路方式和比较器诊断电路方式而言，成本低。在本申请实施例公开的上述电路中，诊断信号的电流必须大于诊断信号设定的电流阈值且小于数字量信号输入的电流阈值；则用户需要现场外接的诊断电阻(断线检测电阻R)大小值必须大于：Rwb＝24V/244uA＝98.36K，必须小于：Rwb＝24V/1.7568mA＝13.66K之间，即现场外接电阻值(断线检测电阻R的阻值Rwb)为：13.66K<Rwb<98.36K。其中，所述244uA为诊断信号的电流阈值设定的最小阈值，所述1.75mA为诊断信号的电流阈值设定的最大阈值，所述24V为电源功能块的输出电压值。进一步的，参见图2，为了方便所述断线检测电路100与所述DI采集芯片200之间的可靠连接，所述断线检测电路100与所述DI采集芯片200之间可以通过接插件转接，具体的，所述接插件可以为32针接插件或欧式32针接插件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字量信号采集通道诊断电路，其特征在于，包括：多个断线检测电路，所述断线检测电路由断线检测电阻和第一开关管并联组成，所述断线检测电路的第一端与外部电源VCC相连，第二端与DI采集芯片的输入接口相连；DI采集芯片，所述DI采集芯片的采集信号输入端与所述断线检测电路的第二端一一对应相连；SPI通信接口，所述DI采集芯片的一端与所述DI采集芯片相连，另一端与上级芯片MCU相连，用于实现上级芯片MCU与DI采集芯片之间的数据交互。

【技术特征摘要】
1.一种数字量信号采集通道诊断电路，其特征在于，包括：多个断线检测电路，所述断线检测电路由断线检测电阻和第一开关管并联组成，所述断线检测电路的第一端与外部电源VCC相连，第二端与DI采集芯片的输入接口相连；DI采集芯片，所述DI采集芯片的采集信号输入端与所述断线检测电路的第二端一一对应相连；SPI通信接口，所述DI采集芯片的一端与所述DI采集芯片相连，另一端与上级芯片MCU相连，用于实现上级芯片MCU与DI采集芯片之间的数据交互。2.根据权利要求1所述的数字量信号采集通道诊断电路，其特征在于，所述断线检测电路与所述DI采集芯片之间通过接插件转接。3.根据权利要求1所述的数字量信号采集通道诊断电路，其特征在于，所述SPI通信接口为板间连接器。4.根据权利要求1所述的数字量信...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴波波，韩宝林，尹俊杰，肖素委，
申请(专利权)人：北京和利时智能技术有限公司，宁波和利时智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11