一种带有自检功能的运动控制卡及检测方法技术

本发明专利技术公开了一种带有自检功能的运动控制卡及检测方法，包括检测电路和存储模块；所述检测电路包括输出口检测电路和输入口检测电路，输出口检测电路包括数据选择器，输入口检测电路包括MOS管；所述检测电路均连接到运动控制卡的控制芯片上，并同IO口相连，控制芯片还连接存储模块和人机接口。检测方法为运动控制卡的控制芯片收到检测指令后进行指令解析，然后控制输出口检测电路或输入口检测电路动作，并读取被测接口的信号，控制芯片将检测结果反馈给外部终端，同时将检测到的信息存储到存储模块。采用上述原理，利用该种控制卡及检测方法能够检测各接口是否正常，并将检测信息提供给用户，使其快速找到问题所在，进而快速找到处理故障的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业控制卡领域，具体涉及。
技术介绍
目前的运动控制卡产品都含有各种输入、输出口，且数量较多，如用于驱动电机驱动器的脉冲、方向输出口，用于接收开关信号的输入接口。但目前在工业控制卡领域，产品不具备对IO 口(即输入、输入口，以下简称为IO 口)进行自检测的能力，对于装机商而言，无法在装机调试时检测运动控制卡所有IO 口是否正常，从而增加其设备出厂后出现故障的几率；对于终端用户而言，在其设备IO 口出现故障时，无法快速找到并排除故障源，并通常认为是运动控制卡本身出现故障，进而优先考虑要求运动控制卡生产商更换或维修控制卡，造成不必要的返修；如果卡本身可以快速确定为IO故障，则用户可以及时采用备用方案(如使用卡上其他类似口来替代)，可以避免终端用户因返修而造成的浪费时间，延误工期等问题。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供，利用该种控制卡及检测方法能够检测各接口是否正常，并将检测信息提供给用户，使其快速找到问题所在，进而快速找到处理故障的方法，提高设备的可维护性。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案:一种带有自检功能的运动控制卡， 包括检测电路和存储模块； 所述检测电路包括输出口检测电路和输入口检测电路，输出口检测电路包括数据选择器，输入口检测电路包括MOS管； 所述检测电路均连接到运动控制卡的控制芯片上，并同IO 口相连，控制芯片还连接存储模块和人机接口，其中的人机接口为PC机或HMI/PAD控制器，用于发出检测指令及检测结果显示，其中的控制芯片用于接收PC机或HMI/PAD的指令，并根据指令控制检测电路进行IO 口的检测，将检测结果反馈给上位机，对各个检测电路进行管理。控制芯片实现检测回路控制，接收检测指令，并将结果返回，并将结果反馈给PC机或发给HMI/PAD控制器进行显示，同时进行数据存储。控制芯片还将检测结果进行存储备份，便于问题追溯；控制芯片对各个检测电路模块进行管理，同时还完成控制卡上其他基本功能。进一步的技术方案，所述数据选择器通过光耦隔离器同控制芯片相连接。优选的，所述的输出口检测电路包括数据选择器Ul、PS2801-4芯片U2、光耦合器U3、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电阻R10，所述的PS2801-4芯片U2上的输出端A、输出端B、输出端C和片选信号端CS依次连接数据选择器Ul的输出端A、输出端B、输出端C和片选信号端CS ;所述的PS2801-4芯片U2上的输入端1C、电阻R5和控制芯片的数据选择输入端Al依次串联连接，PS2801-4芯片U2上的输入端2C、电阻R6和控制芯片的数据选择输入端A2依次串联连接，PS2801-4芯片U2上的输入端3C、电阻R7和控制芯片的数据选择输入端A3依次串联连接，PS2801-4芯片U2上的输入端4C依次连接、电阻R8和控制芯片的片选信号端A4依次串联连接；所述的PS2801-4芯片U2的输出端A、B、C、CS信号端分别接上拉接电阻Rl、R2、R3、R4到5V电源；5V电源口接旁路电容C2 ;所述的PS2801-4芯片U2的输出端EMl、输出端EM2、输出端EM3、输出端EM4、电容C2、电容Cl、电容C3、电容C4和电容C5均接地；所述的PS2801-4芯片U2的输入端1A、输入端2A、输入端3A和输入端4A均连接到3.3V电源，电源接旁路电容C3 ;所述的数据选择器Ul的信号端Y、电阻RlO和光耦合器U3的引脚2依次串联连接；所述的数据选择器Ul的D1-D7接被测的输出信号端口 ；所述的光耦合器U3的引脚3接上拉电阻R9到3.3V，电源并接旁路电容C4，光耦合器U3的引脚3与电阻R9的公共端连接控制芯片的输入口 B，光耦合器U3的引脚I接5V电源及旁路电容C5，光耦合器U3的引脚4接地；所述的连接数据选择器Ul的VCC 口接5V电源及旁路电容Cl。其中与控制芯片的接口都采用了光耦隔离，目的是提高抗干扰能力。检测信号速度不高，故选取普通的光耦器件PS2801-4(四路)，也可选择光耦器件EL3H7-G (单路)。从简化硬件系统角度，可以去掉光耦隔离器件，而由控制芯片直接控制74HC151数据选择器Ul0同时要注意的是74HC151数据选择器Ul的输入信号可能高于5V电平，可以用电阻分压的方式将信号降低到5V有效范围内。当输入口多于8个时可再增加74HC151数据选择器Ul，选择线A\B\C可共用，但每个芯片必须都有各自的CS控制线。优选的，所述MOS管通过光耦隔离器同控制芯片相连接。优选的，所述的输入口检测电路包括光稱合器U4、光稱合器U5、光稱合器U6、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、二极管D1、二极管D2和MOS管Q1，所述的光耦合器U4的引脚C接上拉电阻R12并连接控制芯片的输出端ElI，光耦合器U5的引脚C接上拉电阻R14并连接控制芯片的输出端A13，光耦合器U6的引脚H、电阻R16和控制芯片的输出端ElO依次串联连接；所述的光耦合器U4的引脚K、二极管Dl和MOS管Ql的漏极3依次串联连接，光耦合器U5的引脚K、二极管D2和MOS管Ql的漏极3依次串联连接；所述的光耦合器U4的引脚A、光耦合器U5的引脚A、光耦合器U6的引脚A和光耦合器U6的引脚C均分别连接上拉电阻Rl 1、Rl3、Rl5到5V电源，电源并接旁路电容C9 ;所述的光耦合器U4的引脚E、光耦合器U5的引脚E和MOS管Ql的源极2均接地；所述的光耦合器U4的C脚接上拉电阻R12到3.3V，电源接旁路电容C6 ;光耦合器U5的C脚接上拉电阻R14到3.3V，电源接旁路电容C7 ;光耦合器U6的C脚接上拉电阻R15到5V，电源接旁路电容C9 ;光耦合器U6的引脚A接3.3V电源，电源并接旁路电容C8 ;光耦合器U6的引脚E连接和MOS管Ql的栅极，电阻R17并接在栅极和地之间；所述的光耦合器U4的引脚K与二极管Dl的公共端连接输入引脚IN1，光耦合器U5的引脚K与二极管D2的公共端连接输入引脚IN2。每一路输入都串接一个二极管到MOS管的漏极上，目的是防止相互影响，且也可扩展到多个输入同时接入，此电路可对多路输入同时进行检测。优选的，运动控制卡的控制芯片收到检测指令后进行指令解析，然后控制输出口检测电路或输入口检测电路动作，并读取被测接口的信号，控制芯片将检测结果反馈给外部终端，同时将检测到的信息存储到存储模块。优选的，控制芯片控制输出口状态，控制芯片通过数据选择器选通对应输出口，读出给输出口实际状态，如实际状态同控制芯片理论输出一致，即说明输出口电路正常。优选的，控制芯片通过控制MOS管是否导通来改变输入口状态，当控制芯片识别到该状态改变时，即说明输入口电路正常。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:该系统可以对各接口是否正常进行判断，并将检测信息提供给用户，使其快速找到问题所在，进而找到处理故障的方法，并将检测信息提供给用户，提高设备的可维护性，减少因返修带来的成本，提升运动控制卡的用户体验和满意度。【附图说明】图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有自检功能的运动控制卡，其特征在于：包括检测电路和存储模块；所述检测电路包括输出口检测电路和输入口检测电路，输出口检测电路包括数据选择器，输入口检测电路包括MOS管；所述检测电路均连接到运动控制卡的控制芯片上，并同IO口相连，控制芯片还连接存储模块和人机接口，其中的人机接口为PC机或HMI/PAD控制器，用于发出检测指令及检测结果显示，其中的控制芯片用于接收PC机或HMI/PAD的指令，并根据指令控制检测电路进行IO口的检测，将检测结果反馈给上位机，对各个检测电路进行管理。

【技术特征摘要】
1.一种带有自检功能的运动控制卡，其特征在于: 包括检测电路和存储模块； 所述检测电路包括输出口检测电路和输入口检测电路，输出口检测电路包括数据选择器，输入口检测电路包括MOS管； 所述检测电路均连接到运动控制卡的控制芯片上，并同IO 口相连，控制芯片还连接存储模块和人机接口，其中的人机接口为PC机或HMI/PAD控制器，用于发出检测指令及检测结果显示，其中的控制芯片用于接收PC机或HMI/PAD的指令，并根据指令控制检测电路进行IO 口的检测，将检测结果反馈给上位机，对各个检测电路进行管理。2.根据权利要求1所述的一种带有自检功能的运动控制卡，其特征在于:所述数据选择器通过光耦隔离器同控制芯片相连接。3.根据权利要求2所述的一种带有自检功能的运动控制卡，其特征在于:所述的输出口检测电路包括数据选择器Ul、PS2801-4芯片U2、光耦合器U3、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电阻R10，所述的PS2801-4芯片U2上的输出端A、输出端B、输出端C和片选信号端CS依次连接数据选择器Ul的输出端A、输出端B、输出端C和片选信号端CS ;所述的PS2801-4芯片U2上的输入端1C、电阻R5和控制芯片的数据选择输入端Al依次串联连接，PS2801-4芯片U2上的输入端2C、电阻R6和控制芯片的数据选择输入端A2依次串联连接，PS2801-4芯片U2上的输入端3C、电阻R7和控制芯片的数据选择输入端A3依次串联连接，PS2801-4芯片U2上的输入端4C依次连接、电阻R8和控制芯片的片选信号端A4依次串联连接；所述的PS2801-4芯片U2的输出端A、B、C、CS信号端分别接上拉接电阻Rl、R2、R3、R4到5V电源；5V电源口接旁路电容C2 ;所述的PS2801-4芯片U2的输出端EM1、输出端EM2、输出端EM3、输出端EM4、电容 C2、电容Cl、电容C3、电容C4和电容C5均接地；所述的PS2801-4芯片U2的输入端1A、输入端2A、输入端3A和输入端4A均连接到3.3V电源，电源接旁路电容C3 ;所述的数据选择器Ul的信号端Y、电阻RlO和光耦合器U3的引脚2依次串联连接；所述的数据选择器Ul的D1-D7接被测的输出信号端口 ；所述的光耦合器U3的引脚3接上拉电阻R9到3.3V，电源并接旁路电容C4，光耦合器U3的引脚3与电阻R9的公共端连接控制芯片的输入口 B，光耦合器U3的引脚I接5V电源及旁路电容C5，光耦合器U3的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋莹君，周莹，张春雷，
申请(专利权)人：成都乐创自动化技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：