專利名稱：Plc數(shù)字量輸入接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及PLC領(lǐng)域，具體的說是一種具有對(duì)信號(hào)輸入線路是否存在斷 線進(jìn)行檢測(cè)功能的PLC數(shù)字量輸入接口電路。
技術(shù)背景工業(yè)控制系統(tǒng)中，PLC對(duì)無源觸點(diǎn)或NPN型集電極開路輸出方式的傳感器等 開關(guān)量信號(hào)采集非常普遍。如果信號(hào)輸入線路由于機(jī)械拉扯、線路自身老化、鼠 害等原因出現(xiàn)斷線，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)無法傳送給PLC,則會(huì)不能正確、及時(shí)地采集到現(xiàn) 場(chǎng)信號(hào)，而且故障不容易察覺，會(huì)降低檢測(cè)信號(hào)的真實(shí)性與控制系統(tǒng)的可靠性。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種PLC數(shù)字量輸入接口電路，不僅能夠采集觸點(diǎn) 信息，而且具有對(duì)信號(hào)輸入線路是否存在斷線進(jìn)行檢測(cè)功能。 本實(shí)用新型可通過以下方案予以實(shí)現(xiàn)。一種PLC數(shù)字量輸入接口電路，包括外部觸點(diǎn)電路，正邏輯輸入接口電路、 負(fù)邏輯輸入接口電路；其特征在于 (1)、正邏輯輸入接口電路由信號(hào)輸入端口電路、斷線判斷端口電路組成所述的信號(hào)輸入端口電路包括光電耦合器Ul，光電耦合器U1的發(fā)光二極管 兩端并聯(lián)有電阻(R2);光電耦合器U1的發(fā)光二極管一端通過電阻(Rl)與輸入 端子B1相串聯(lián)，另一端直接接地；同時(shí)輸入端子B1通過一個(gè)電阻(R3)與NPN 型三極管(Ql)的基極相串聯(lián)，NPN型三極管(Ql)的發(fā)射極接地，光電耦合器 Ul的信號(hào)輸出端一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED1、電阻(R6)接工作電壓，另一路接 入PLC內(nèi)部處理電路；所述的斷線判斷端口電路包括光電耦合器U2，光電耦合器U2的發(fā)光二極管 兩端并聯(lián)有電阻(R4);光電耦合器U2的發(fā)光二極管一端直接與NPN型三極管(Ql) 的集電極相串聯(lián)，另一端通過電阻(R5)與電源端子A1相串聯(lián)，光電耦合器U2 的信號(hào)輸出端一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED2、電阻(R7)接工作電壓，另一路接入 PLC內(nèi)部處理電路；(2)、負(fù)邏輯輸入接口電路由信號(hào)輸入端口電路、斷線判斷端口電路組成所述的信號(hào)輸入端口電路包括光電耦合器ur ，光電耦合器ur的發(fā)光二極 管兩端并聯(lián)有電阻(R2');光電耦合器ur的發(fā)光二極管一端通過電阻(Rl')接入電源端子A2，另一端接輸入端子B2，輸入端子B2通過電阻(R3')接入PNP 型三極管Q1'基極，PNP型三極管Q1'發(fā)射極接工作電壓，光電耦合器U1'的信號(hào) 輸出端分成二路， 一路接到PLC內(nèi)部處理電路，另一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED1'、 電阻(R6')接工作電壓；所述的斷線判斷端口電路包括光電耦合器U2'，光電耦合器U2'的發(fā)光二極 管兩端并聯(lián)有電阻(R4');光電耦合器U2'的發(fā)光二極管一端直接與PNP型三極 管(Ql')的集電極相串聯(lián)，另一端通過電阻(R5')與接地端子C2相串聯(lián)，光 電耦合器U2'的信號(hào)輸出端一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED2'、電阻(R7')接工作電壓， 另一路接入PLC內(nèi)部處理電路； (3)、外部觸點(diǎn)電路所述的外部觸點(diǎn)電路為用一個(gè)電阻并聯(lián)于觸點(diǎn)開關(guān)，觸點(diǎn)開關(guān)兩端分別連接 有兩芯線，如果是正邏輯輸入接口兩芯線接入其A1、 Bl端子；如果是負(fù)邏輯輸 入接口兩芯線接入其B2、 C2端子。本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型能對(duì)無源觸點(diǎn)或NPN型集電極開路輸出方式的傳感器等開關(guān)量 的輸入線路是否存在斷線進(jìn)行檢測(cè)，增加了檢測(cè)信號(hào)的真實(shí)性與控制系統(tǒng)的可靠 性，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)可靠、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。


圖l為本實(shí)用新型的原理圖。 圖2為本實(shí)用新型中正邏輯輸入接口圖。 圖3為本實(shí)用新型中負(fù)邏輯輸入接口圖。
具體實(shí)施方式
見附圖。 一種PLC數(shù)字量輸入接口電路，包括外部觸點(diǎn)電路，正邏輯輸入接 口電路、負(fù)邏輯輸入接口電路；其特征在于-(1)、正邏輯輸入接口電路由信號(hào)輸入端口電路、斷線判斷端口電路組成所述的信號(hào)輸入端口電路包括光電耦合器U1，光電耦合器U1的發(fā)光二極管 兩端并聯(lián)有電阻(R2);光電耦合器U1的發(fā)光二極管一端通過電阻(Rl)與輸入 端子B1相串聯(lián)，另一端直接接地；同時(shí)輸入端子B1通過一個(gè)電阻(R3)與NPN 型三極管(Ql)的基極相串聯(lián)，NPN型三極管(Ql)的發(fā)射極接地，光電耦合器 Ul的信號(hào)輸出端一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED1、電阻(R6)接工作電壓，另一路接 入PLC內(nèi)部處理電路；所述的斷線判斷端口電路包括光電耦合器U2，光電耦合器U2的發(fā)光二極管 兩端并聯(lián)有電阻(R4);光電耦合器U2的發(fā)光二極管一端直接與NPN型三極管(Q1) 的集電極相串聯(lián)，另一端通過電阻(R5)與電源端子A1相串聯(lián)，光電耦合器U2 的信號(hào)輸出端一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED2、電阻(R7)接工作電壓，另一路接入 PLC內(nèi)部處理電路； (2)、負(fù)邏輯輸入接口電路由信號(hào)輸入端口電路、斷線判斷端口電路組成所述的信號(hào)輸入端口電路包括光電耦合器Ul'，光電耦合器Ul'的發(fā)光二極管兩端并聯(lián)有電阻(R2');光電耦合器Ul'的發(fā)光二極管一端通過電阻(Rl')接入電源端子A2，另一端接輸入端子B2，輸入端子B2通過電阻(R3')接入PNP 型三極管Q1'基極，PNP型三極管Q1'發(fā)射極接工作電壓，光電耦合器U1'的信號(hào) 輸出端分成二路， 一路接到PLC內(nèi)部處理電路，另一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED1'、 電阻(R6')接工作電壓；所述的斷線判斷端口電路包括光電耦合器U2'，光電耦合器U2'的發(fā)光二極 管兩端并聯(lián)有電阻(R4');光電耦合器U2'的發(fā)光二極管一端直接與PNP型三極 管(Ql')的集電極相串聯(lián)，另一端通過電阻(R5')與接地端子C2相串聯(lián)，光 電耦合器U2'的信號(hào)輸出端一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED2'、電阻(R7')接工作電壓， 另一路接入PLC內(nèi)部處理電路； (3)、外部觸點(diǎn)電路所述的外部觸點(diǎn)電路為用一個(gè)電阻并聯(lián)于觸點(diǎn)開關(guān)，觸點(diǎn)開關(guān)兩端分別連接 有兩芯線，其中一組芯線用于接入正邏輯輸入接口電路的A1、 Bl端子；另一組 芯線用于接入負(fù)邏輯輸入接口電路的B2、 C2端子。若連接的PLC輸入接口為正邏輯輸入型，則外部觸點(diǎn)電路接入正邏輯輸入接口電路；若連接的PLC輸入接口為負(fù)邏輯輸入型，外部觸點(diǎn)電路接入負(fù)邏輯輸入 接口電路。信號(hào)輸入端口電路用于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)觸點(diǎn)開關(guān)是否閉合。當(dāng)外部觸點(diǎn)開關(guān)沒有閉 合時(shí)，信號(hào)輸入端口的光電耦合器不導(dǎo)通，傳送給PLC內(nèi)部處理電路一個(gè)高電位，表示信號(hào)輸入端口沒有信號(hào)輸入；當(dāng)外部觸點(diǎn)開關(guān)閉合時(shí)，信號(hào)輸入端口的光電 耦合器導(dǎo)通，傳送給PLC內(nèi)部處理電路一個(gè)低電位，表示信號(hào)輸入端口有信號(hào)輸 入。在外部觸點(diǎn)開關(guān)并聯(lián)一個(gè)電阻不會(huì)改變信號(hào)輸入端口的狀態(tài)(導(dǎo)通或截止)。 斷線檢測(cè)端口用于檢測(cè)信號(hào)輸入線路是否存在斷線。當(dāng)輸入線路沒有斷線 時(shí)，即使外部觸點(diǎn)沒有閉合，通過并聯(lián)的電阻R，線路上也有微小電流流過，使 三極管Q1/Q1'飽和導(dǎo)通，光電耦合器U2/U2'導(dǎo)通，輸送給PLC內(nèi)部處理電路一 個(gè)低電位，表示有信號(hào)輸入，說明輸入線路沒有斷線；當(dāng)輸入線路發(fā)生斷線時(shí)， 三極管Q1/Q1'截止，光電耦合器U2/U2'截止，輸送給PLC內(nèi)部處理電路一個(gè)高 電位，表示沒有信號(hào)輸入，說明輸入線路存在斷線。對(duì)于正邏輯輸入接口，當(dāng)輸入線路沒有斷線時(shí)，即使觸點(diǎn)(S)沒有閉合， 通過電阻(R)，線路上也有微小電流流過，輸入端B2有一定電壓(該電壓較低 不會(huì)使光電耦合器Ul導(dǎo)通)，三極管Ql飽和導(dǎo)通，光電耦合器U2的發(fā)光二極管 亮、光敏三極管飽和導(dǎo)通，輸送給PLC內(nèi)部處理電路一個(gè)低電位，表示有信號(hào)輸 入；當(dāng)線路發(fā)生斷線時(shí)，輸入端B2電位為0V，三極管Q1截止，光電耦合器U2 的發(fā)光二極管滅，光敏三極管截止，輸送給PLC內(nèi)部處理電路一個(gè)高電位，表示 沒有信號(hào)輸入。對(duì)于負(fù)邏輯輸入接口，當(dāng)輸入線路沒有斷線時(shí)，即使觸點(diǎn)(S)沒有閉合， 通過電阻R，線路上也有微小電流流過，輸入端B2電壓低于VCC (該電壓與VCC 相差不大，不會(huì)使光電耦合器U1'導(dǎo)通)，三極管Q1'飽和導(dǎo)通，光電耦合器U2' 的發(fā)光二極管亮，光敏三極管飽和導(dǎo)通，輸送給PLC內(nèi)部處理電路一個(gè)低電位， 表示有信號(hào)輸入；當(dāng)線路發(fā)生斷線時(shí)，輸入端B2電位為VCC,三極管Q1'截止， 光電耦合器U2'的發(fā)光二極管滅，光敏三極管截止，輸送給PLC內(nèi)部處理電路一 個(gè)高電位，表示沒有信號(hào)輸入。電阻R7/R7'與發(fā)光二極管LED2/LED2'組成斷線檢測(cè)指示電路，當(dāng)線路沒有斷線時(shí)，發(fā)光二極管LED1/LED1'亮；當(dāng)發(fā)生斷線時(shí)，發(fā)光二極管LED1/LED1'滅。 電阻R1/R1'、 R5/R5'為光電耦合器發(fā)光二極管的限流電阻，輸入電壓的不 同對(duì)應(yīng)的阻值也不同，改變其阻值可以控制光電耦合器發(fā)光二極管電流的大?。?電阻R2/R2'、 R4/R4'起到抗干擾作用，使干擾信號(hào)不至于使光電耦合器發(fā)光二 極管亮。
權(quán)利要求1、一種PLC數(shù)字量輸入接口電路，包括外部觸點(diǎn)電路，正邏輯輸入接口電路、負(fù)邏輯輸入接口電路；其特征在于(1)、正邏輯輸入接口電路由信號(hào)輸入端口電路、斷線判斷端口電路組成所述的信號(hào)輸入端口電路包括光電耦合器U1，光電耦合器U1的發(fā)光二極管兩端并聯(lián)有電阻(R2)；光電耦合器U1的發(fā)光二極管一端通過電阻(R1)與輸入端子B1相串聯(lián)，另一端直接接地；同時(shí)輸入端子B1通過一個(gè)電阻(R3)與NPN型三極管(Q1)的基極相串聯(lián)，NPN型三極管(Q1)的發(fā)射極接地，光電耦合器U1的信號(hào)輸出端一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED1、電阻(R6)接工作電壓，另一路接入PLC內(nèi)部處理電路；所述的斷線判斷端口電路包括光電耦合器U2，光電耦合器U2的發(fā)光二極管兩端并聯(lián)有電阻(R4)；光電耦合器U2的發(fā)光二極管一端直接與NPN型三極管(Q1)的集電極相串聯(lián)，另一端通過電阻(R5)與電源端子A1相串聯(lián)，光電耦合器U2的信號(hào)輸出端一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED2、電阻(R7)接工作電壓，另一路接入PLC內(nèi)部處理電路；(2)、負(fù)邏輯輸入接口電路由信號(hào)輸入端口電路、斷線判斷端口電路組成所述的信號(hào)輸入端口電路包括光電耦合器U1′，光電耦合器U1′的發(fā)光二極管兩端并聯(lián)有電阻(R2′)；光電耦合器U1′的發(fā)光二極管一端通過電阻(R1′)接入電源端子A2，另一端接輸入端子B2，輸入端子B2通過電阻(R3′)接入PNP型三極管Q1′基極，PNP型三極管Q1′發(fā)射極接工作電壓，光電耦合器U1′的信號(hào)輸出端分成二路，一路接到PLC內(nèi)部處理電路，另一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED1′、電阻(R6′)接工作電壓；所述的斷線判斷端口電路包括光電耦合器U2′，光電耦合器U2′的發(fā)光二極管兩端并聯(lián)有電阻(R4′)；光電耦合器U2′的發(fā)光二極管一端直接與PNP型三極管(Q1′)的集電極相串聯(lián)，另一端通過電阻(R5′)與接地端子C2相串聯(lián)，光電耦合器U2′的信號(hào)輸出端一路串聯(lián)發(fā)光二極管LED2′、電阻(R7′)接工作電壓，另一路接入PLC內(nèi)部處理電路；(3)、外部觸點(diǎn)電路所述的外部觸點(diǎn)電路為用一個(gè)電阻并聯(lián)于觸點(diǎn)開關(guān)，觸點(diǎn)開關(guān)兩端分別連接有兩芯線，如果是正邏輯輸入接口兩芯線接入其A1、B1端子；如果是負(fù)邏輯輸入接口兩芯線接入其B2、C2端子。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種PLC數(shù)字量輸入接口電路，包括正邏輯輸入接口、負(fù)邏輯輸入接口；其特征在于所述的正邏輯輸入接口、負(fù)邏輯輸入接口包括外部觸點(diǎn)電路、信號(hào)輸入端口電路、斷線判斷端口電路、顯示電路；本實(shí)用新型能對(duì)無源觸點(diǎn)或NPN型集電極開路輸出方式的傳感器等開關(guān)量的輸入線路是否存在斷線進(jìn)行檢測(cè)，增加了檢測(cè)信號(hào)的真實(shí)性與控制系統(tǒng)的可靠性，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)可靠、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/05GK201084002SQ20072004439
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者沈之柱, 王恩平, 王恩成 申請(qǐng)人:沈之柱