數(shù)字輸入斷線檢測(cè)的方法和電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種斷線檢測(cè)的方法，更具體地說(shuō)，涉及一種利用占空比轉(zhuǎn)換電路用于PLC(Programmable Logic Controller,)數(shù)字輸入斷線檢測(cè)的方法和電路。
【背景技術(shù)】
[0002]PLC在控制各種用戶設(shè)備時(shí)，設(shè)備中的各種操作按鈕及壓力、溫度、液位、行程開關(guān)等開關(guān)量直接與PLC的輸入端相連。PLC的內(nèi)部電路可以掃描到開關(guān)信號(hào)的有無(wú)。也即，當(dāng)傳感器/開關(guān)接通時(shí)，有信號(hào)輸入；而當(dāng)傳感器/開關(guān)斷開時(shí)，無(wú)信號(hào)輸入。
[0003]但是，如果傳感器/開關(guān)至PLC的輸入端之間的線路發(fā)生斷線時(shí)，無(wú)法通過(guò)該輸入通道進(jìn)行檢測(cè)。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的檢測(cè)AC數(shù)字輸入的斷線的技術(shù)方案中，需要為斷線檢測(cè)反饋添加輸入通道，從而成本較高。
[0004]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的用于數(shù)字輸入斷線檢測(cè)的電路示意圖。
[0005]如圖1所示，為了檢測(cè)用戶設(shè)備側(cè)傳感器/開關(guān)和所接電源與PLC輸入端之間的斷線故障，需要在PLC中添加一個(gè)用于斷線反饋的I個(gè)通道。因此，在CPU中需要2個(gè)輸入管腳，即具有用于數(shù)字輸入的I個(gè)通道，和用于斷線反饋的另一個(gè)通道。在圖1中，數(shù)字輸入通過(guò)光耦合器和濾波器輸入到PLC的CPU的一個(gè)通道中；并且斷線反饋輸入通過(guò)另一個(gè)光耦合器和另一個(gè)濾波器輸入到PLC的CPU的另一個(gè)通道中。
[0006]本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N低硬件成本方案，不需要為AC數(shù)字輸入添加輸入通道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的另外方面和優(yōu)點(diǎn)部分將在后面的描述中闡述，還有部分可從描述中明顯地看出，或者可以在本發(fā)明的實(shí)踐中得到。
[0008]本申請(qǐng)的主旨在于提供一種低成本的方式來(lái)對(duì)于PLC數(shù)字輸入檢測(cè)斷線。
[0009]本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N低硬件成本方案，不需要為AC數(shù)字輸入添加輸入通道。
[0010]本申請(qǐng)的方法也可以擴(kuò)展到DC數(shù)字輸入。
[0011]本申請(qǐng)公開了一種數(shù)字輸入斷線檢測(cè)電路，包括:數(shù)字輸入電路，包含:傳感器/開關(guān)；與傳感器/開關(guān)并聯(lián)的輔助阻抗器件；以及與傳感器/開關(guān)串聯(lián)的電源；該數(shù)字輸入電路用于將用戶設(shè)備的傳感器/開關(guān)輸出的數(shù)字信號(hào)輸出到轉(zhuǎn)換電路；轉(zhuǎn)換電路，用于接收來(lái)自數(shù)字輸入電路的數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為能夠反映傳感器/開關(guān)的各種狀態(tài)的預(yù)定數(shù)字信號(hào)；隔離電路，用于將預(yù)定數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有第一電平的預(yù)定數(shù)字信號(hào)；和檢測(cè)電路，用于檢測(cè)隔離電路輸出的具有第一電平的預(yù)定數(shù)字信號(hào)，并輸出表示傳感器/開關(guān)的狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)。
[0012]本申請(qǐng)還公開了一種數(shù)字輸入斷線檢測(cè)電路，包括:數(shù)字輸入電路，包含:傳感器/開關(guān)；與傳感器/開關(guān)并聯(lián)的輔助阻抗器件；以及與傳感器/開關(guān)串聯(lián)的交流電源；該數(shù)字輸入電路用于將用戶設(shè)備的傳感器/開關(guān)輸出的數(shù)字信號(hào)輸出到隔離電路；隔離電路，用于接收來(lái)自數(shù)字輸入電路的數(shù)字信號(hào)，并對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換處理以輸出具有第一電平的占空比數(shù)字信號(hào)；和檢測(cè)電路，用于檢測(cè)隔離電路輸出的具有第一電平的占空比數(shù)字信號(hào)，并輸出表示傳感器/開關(guān)的狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)。
[0013]本申請(qǐng)還公開了一種數(shù)字輸入斷線檢測(cè)的方法，包括步驟:接收通過(guò)輔助阻抗器件耦合的、來(lái)自用戶設(shè)備的傳感器/開關(guān)的數(shù)字信號(hào)；將接收的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠反映傳感器/開關(guān)的不同狀態(tài)的預(yù)定數(shù)字信號(hào)；對(duì)預(yù)定數(shù)字信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換處理；檢測(cè)電平轉(zhuǎn)換后的預(yù)定數(shù)字信號(hào)，并輸出表示傳感器/開關(guān)的狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)。
[0014]本申請(qǐng)的方法解決了現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案的高成本問(wèn)題，并且在當(dāng)前的技術(shù)方案中能夠節(jié)省出更多的PCB空間。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]I)低硬件成本。
[0017]2)小的PCB空間。
[0018]3)在相同的PCB空間中對(duì)于用戶具有更多的輸入通道。
【附圖說(shuō)明】
[0019]通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特性和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中相同的標(biāo)號(hào)指定相同結(jié)構(gòu)的單元，并且在其中:
[0020]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的用于數(shù)字輸入斷線檢測(cè)的電路示意圖。
[0021]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字輸入斷線檢測(cè)電路的示意性方框圖。
[0022]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字輸入斷線檢測(cè)電路的第一方框圖。
[0023]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采用交流電源的數(shù)字輸入斷線檢測(cè)電路的第二方框圖。
[0024]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字輸入斷線檢測(cè)電路的第三方框圖。
[0025]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字輸入斷線檢測(cè)的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將參照示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖充分描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)現(xiàn)，而不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為限于這里所述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例以便使本公開透徹且完整，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分表達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚起見(jiàn)放大了組件。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱“元件” “連接到”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時(shí)，不存在中間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列出的項(xiàng)目的任何和所有組合。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解，盡管這里可以使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等描述各個(gè)元件、組件和/或部分，但這些元件、組件和/或部分不受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅用于將元件、組件或部分相互區(qū)分開來(lái)。因此，下面討論的第一元件、組件或部分在不背離本發(fā)明教學(xué)的前提下可以稱為第二元件、組件或部分。
[0029]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字輸入斷線檢測(cè)電路的示意性方框圖。
[0030]如圖2所示，數(shù)字輸入斷線檢測(cè)電路包括:數(shù)字輸入電路201、轉(zhuǎn)換電路202、隔離電路203、和檢測(cè)電路204。
[0031]數(shù)字輸入電路201將用戶設(shè)備的傳感器/開關(guān)輸出的數(shù)字信號(hào)輸出到轉(zhuǎn)換電路202。
[0032]轉(zhuǎn)換電路202接收來(lái)自數(shù)字輸入電路201的數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為預(yù)定數(shù)字信號(hào)，預(yù)定數(shù)字信號(hào)能夠反映傳感器/開關(guān)的不同狀態(tài)，即，導(dǎo)通、斷開、斷線狀態(tài)。
[0033]當(dāng)傳感器/開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，轉(zhuǎn)換電路202輸出第一預(yù)定數(shù)字信號(hào)；當(dāng)傳感器/開關(guān)斷開時(shí)，轉(zhuǎn)換電路202輸出第二預(yù)定數(shù)字信號(hào)；當(dāng)傳感器/開關(guān)斷線時(shí)，轉(zhuǎn)換電路202輸出第三預(yù)定數(shù)字信號(hào)。因此，不同的預(yù)定數(shù)字信號(hào)表示傳感器/開關(guān)的不同狀態(tài)。
[0034]從轉(zhuǎn)換電路202輸出的預(yù)定數(shù)字信號(hào)輸入到隔離電路203。隔離電路203是用于將現(xiàn)場(chǎng)電平(如DC24V、AC220V等)轉(zhuǎn)換成內(nèi)部邏輯電平(如DC5V、DC3.3V等)的電路。隔離電路203基本能保證數(shù)字信號(hào)的占空比和頻率不變，從而將表示傳感器/開關(guān)的不同狀態(tài)傳送到檢測(cè)電路204。也即，隔離電路203用于對(duì)來(lái)自轉(zhuǎn)換電路202的預(yù)定數(shù)字信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換處理，以輸出具有第一電平的預(yù)定數(shù)字信號(hào)。
[0035]預(yù)定數(shù)字信號(hào)可以很容易通過(guò)諸如光隔離、磁隔離、電容隔離等的隔離電路。這樣傳感器/開關(guān)2011的三種狀態(tài)通過(guò)一個(gè)隔離器件就可以到達(dá)PLC的內(nèi)部芯片CPU。
[0036]隔離電路203將具有第一電平的預(yù)定數(shù)字信號(hào)輸出到檢測(cè)電路204。
[0037]檢測(cè)電路204通過(guò)檢測(cè)這個(gè)預(yù)定數(shù)字信號(hào)的是第一至第三預(yù)定數(shù)字信號(hào)中的哪一個(gè)，輸出表不傳感器/開關(guān)2011的狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)。檢測(cè)電路204例如是