一种PLC模拟量输入输出电路制造技术

本发明专利技术涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种PLC模拟量输入输出电路。该输入输出电路包括MCU主控单元、输入部分和输出部分，其中输入部分通过切换开关模块控制电压、电流的输入，进一步的通过MCU主控单元转化成电信号后通过数模转化电路进行进一步的转化，进一步的通过输出接口进行输出，实现了单个输入接口能够传输不同的电压信号和电流信号，该输入输出电路能够减少整机的接口数量，同时采用mos管式开关进行电压、电流之间的切换，有效的解决了传统PLC采用继电器开关，其使用寿命短、消耗功率大的问题。功率大的问题。功率大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种PLC模拟量输入输出电路


[0001]本专利技术涉及自动化控制
，尤其涉及一种PLC模拟量输入输出电路。

技术介绍

[0002]可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)是一种具有微处理器的自动化控制数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存后进行储存与执行。可编程控制器由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成，同时其模拟量是将各种工艺参数(温度、压力、流量、液位等)转化成统一标准的信号，进一步的将标准信号转化成实际参数后进行传输。
[0003]随着工业技术的发展，工业现场也变得越来越复杂，所需的模拟量测量点也随着结构的复杂而增加，往往在复杂的工业场合会使用比较多的模拟量测量，但随着测量模块也随之增加，使得PLC的输入/输出接口增加，多个接口之间的切换开关通常采用继电器进行控制，不仅消耗功率大，而且使用寿命相对较短。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种PLC模拟量输入输出电路，该电路通过单个接口实现多个电压、电流的输入和输出，减少了接口数量，同时采用MOS管式开关进行电压、电流之间的切换，解决了现有技术中继电器开关使用寿命短、消耗功率大的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种PLC模拟量输入输出电路，包括：
[0006]MCU主控单元；
[0007]输入部分，所述输入部分包括输入接口、多个电压输入电路、多个电流输入电路和切换开关模块，所述输入接口同时与多个所述电压输入电路和多个电流输入电路电性连接，所述电压输入电路和所述电流输入电路均与所述切换开关模块电性连接，所述切换开关模块与所述MCU主控单元电性连接；
[0008]输出部分，所述输出部分包括数模转化电路、多个电压输出电路、多个电流输出电路和输出接口，多个所述电压输出电路和多个所述电流输出电路均与所述数模转化电路电性连接，多个所述电压输出电路和所述多个电流输出电路均与所述输出接口电性连接；
[0009]所述切换开关模块包括多个结构相同的第一开关线路，多个所述第一开关线路分别对应多个所述电压输入电路和多个所述电流输入电路电性连接，其中一个所述第一开关线路包括二极管D1、电容C3、电阻R3、mos管Q17和集成单元U13D，所述二极管D1、所述电容C3、所述电阻R3和所述mos管Q17依序并联，所述mos管Q17与所述集成单元U13D电性连接。
[0010]在一种可能的实施方式中，优选的，所述电压输出电路与所述输出接口之间设置有第二开关线路，所述电流输出电路与所述输出接口之间设置有第三开关线路，所述第二开关线路与所述第三开关线路具有相同结构。
[0011]在一种可能的实施方式中，优选的，所述输入输出电路还包括前级滤波部分，所述前级滤波部分的输入端与所述输入接口电性连接，所述前级滤波部分的输出端同时与多个
所述电压输入电路和多个所述电流输入电路电性连接，所述前级滤波部分包括多个电路组，其中一个电路组包括电流线路和电压线路，所述电流线路包括电阻R4和电阻R5，所述电阻R4和所述电阻R5串联连接，所述电压线路包括电阻R10和电阻R7，所述电阻R10和所述电阻R7串联连接，所述电流线路和所述电压线路之间连接有电容C55和电容C60，所述电容C55和所述电容C60串联连接。
[0012]在一种可能的实施方式中，优选的，所述输入输出电路还包括模拟开关和多级滤波部分，所述模拟开关的输入端同时与多个所述电压输入电路和多个所述电流输入电路电性连接，所述模拟开关的输出端与所述多级滤波部分电性连接，所述多级滤波部分与所述MCU主控单元电性连接，所述多级滤波部分包括衰减滤波器和抗混叠滤波器，所述衰减滤波器和所述抗混叠滤波器串联连接。
[0013]在一种可能的实施方式中，优选的，所述数模转化电路包括多个结构相同的转化线路，其中一个所述转化线路包括电阻R51、电阻R49、电阻R50、运算放大器、电容C146、电容C147、电容C148和电容C149，所述电阻R51与所述电阻R49的一端电性连接，所述电阻R49的另一端与所述电阻R50的一端电性连接，所述电阻R50的另一端与所述运算放大器电性连接，所述电容C146的一端连接于所述电阻R49和所述电阻R50之间，所述电容C146的另一端与所述运算放大器电性连接，所述电容C148的一端电性连接于所述电阻R51与所述电阻R49之间，所述电容C148的另一端与所述运算放大器电性连接，所述电容C149的一端电性连接于所述电阻R50与所述运算放大器之间，所述电容C149的另一端与所述电容C148电性连接，所述电容C147与所述电容C149的另一端连接。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术提出一种PLC模拟量输入输出电路，该输入输出电路包括输入部分、MCU主控单元和输出部分，其中输入部分包括多个电压输入电路和多个电流输入电路，并且多个电压输入电路和多个电流输入电路通过切换开关模块进行切换，进而实现了同一个输入接口(通道)同时用于电压信号采集(测量)和电流信号的采集(测量)，在不需要更改接口(通道)的情况下，就可以将接口(通道)配置为电压采集(输入)或者电流采集(输入)，切换开关模块包括多个第一开关线路，第一开关线路上设有MOS管，进一步的使用MOS管(场效应晶体管)来进行电压、电流的开关切换，不仅减少了功率的消耗，同时切换开关的无限次数切换还能够使输入输出电路的使用寿命得到增长。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0016]图1示出了输入输出电路的整体框架线路结构示意图；
[0017]图2示出了输入部分的电路结构示意图；
[0018]图3示出了多级滤波部分的电路结构示意图；
[0019]图4示出了模拟开关的电路结构示意图；
[0020]图5示出了MCU主控单元的电路结构示意图；
[0021]图6示出了数模转化电路的电路结构示意图；
[0022]图7示出了输出部分的电路结构示意图。
[0023]主要元件符号说明：
[0024]100
‑
MCU主控单元；200
‑
输入部分；210
‑
输入接口；220
‑
电压输入电路；230
‑
电流输入电路；240
‑
切换开关模块；241
‑
第一开关线路；250
‑
前级滤波部分；300
‑
输出部分；310
‑
数模转化电路；311
‑
转化线路；320
‑
电压输出电路；321
‑
第二开关线路；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PLC模拟量输入输出电路，其特征在于，包括：MCU主控单元；输入部分，所述输入部分包括输入接口、多个电压输入电路、多个电流输入电路和切换开关模块，所述输入接口同时与多个所述电压输入电路和多个电流输入电路电性连接，所述电压输入电路和所述电流输入电路均与所述切换开关模块电性连接，所述切换开关模块与所述MCU主控单元电性连接；输出部分，所述输出部分包括数模转化电路、多个电压输出电路、多个电流输出电路和输出接口，多个所述电压输出电路和多个所述电流输出电路均与所述数模转化电路电性连接，多个所述电压输出电路和所述多个电流输出电路均与所述输出接口电性连接；所述切换开关模块包括多个结构相同的第一开关线路，多个所述第一开关线路分别对应多个所述电压输入电路和多个所述电流输入电路电性连接，其中一个所述第一开关线路包括二极管D1、电容C3、电阻R3、mos管Q17和集成单元U13D，所述二极管D1、所述电容C3、所述电阻R3和所述mos管Q17依序并联，所述mos管Q17与所述集成单元U13D电性连接。2.根据权利要求1所述的PLC模拟量输入输出电路，其特征在于，所述电压输出电路与所述输出接口之间设置有第二开关线路，所述电流输出电路与所述输出接口之间设置有第三开关线路，所述第二开关线路与所述第三开关线路具有相同结构。3.根据权利要求1所述的PLC模拟量输入输出电路，其特征在于，所述输入输出电路还包括前级滤波部分，所述前级滤波部分的输入端与所述输入接口电性连接，所述前级滤波部分的输出端同时与多个所述电压输入电路和多个所述电流输入电路电性连接，所述前级滤波部分包括多个电路组，其中一个电路组包括电流线路和电压线路...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴静振，罗灿，姚永兴，
申请(专利权)人：深圳市汇辰自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：