本申請(qǐng)涉及自動(dòng)化控制，具體涉及一種保護(hù)電路、數(shù)字量輸入模塊以及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)控制系統(tǒng)中，di(digital?input，數(shù)字量輸入)模塊的應(yīng)用極為廣泛，通過(guò)在di模塊的接點(diǎn)處連接常閉開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)信號(hào)的采集，因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)中各級(jí)設(shè)備的控制過(guò)程、物理量門限狀態(tài)以及故障報(bào)警等開(kāi)關(guān)信號(hào)的準(zhǔn)確采集對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行與安全具有重要影響，因此，di模塊運(yùn)行過(guò)程中的安全性與可靠性就顯得尤為重要。

2、鑒于di模塊在工業(yè)控制系統(tǒng)中的重要性，如何提高di模塊的安全性與可靠性就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)致力于提供一種保護(hù)電路、數(shù)字量輸入模塊以及電子設(shè)備，能夠?qū)i模塊進(jìn)行故障診斷并提供限流保護(hù)，能夠有效提高di模塊的安全性與可靠性。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N保護(hù)電路，應(yīng)用于數(shù)字量輸入di模塊，所述di模塊包括接點(diǎn)電源、第一接點(diǎn)和第二接點(diǎn)，所述電路包括：限流電路、診斷電路以及控制器，其中，

3、所述限流電路的輸入端與所述接點(diǎn)電源相連，所述限流電路的輸出端與所述第一接點(diǎn)相連；

4、所述診斷電路與所述限流電路并聯(lián)連接；

5、所述控制器的診斷端口與所述診斷電路的控制端相連，所述控制器的采集端口與所述第二接點(diǎn)相連；

6、所述控制器在診斷模式下輸出診斷信號(hào)，并根據(jù)所述診斷信號(hào)與反饋信號(hào)之間的預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系檢測(cè)所述di模塊；

7、其中，所述診斷信號(hào)用于控制所述診斷電路閉合以使所述限流電路失效，并觸發(fā)所述di模塊生成所述反饋信號(hào)；

8、所述控制器在工作模式下輸出作業(yè)信號(hào)，所述作業(yè)信號(hào)用于控制所述診斷電路斷開(kāi)，以使所述限流電路限制流經(jīng)所述di模塊的電流。

9、在一種可能的實(shí)施方式中，所述診斷電路包括開(kāi)關(guān)電路和保護(hù)電阻，其中，

10、所述開(kāi)關(guān)電路與所述保護(hù)電阻串聯(lián)連接，形成串聯(lián)支路；

11、所述串聯(lián)支路與所述限流電路并聯(lián)連接；

12、所述開(kāi)關(guān)電路的控制端作為所述診斷電路的控制端。

13、在一種可能的實(shí)施方式中，所述開(kāi)關(guān)電路包括第一分壓電路和第一光耦合器，其中，

14、所述第一分壓電路包括第一分壓電阻和第二分壓電阻，其中，

15、所述第一分壓電阻的一端連接第一驅(qū)動(dòng)電源，所述第一分壓電阻的另一端連接所述第二分壓電阻的一端，所述第一驅(qū)動(dòng)電源用于提供所述第一光耦合器的驅(qū)動(dòng)電壓；

16、所述第二分壓電阻的另一端與所述診斷端口相連；

17、所述第一光耦合器的輸入端與所述第二分壓電阻并聯(lián)連接，所述第一光耦合器的輸出端與所述保護(hù)電阻串聯(lián)連接。

18、在一種可能的實(shí)施方式中，所述限流電路包括第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管以及啟動(dòng)電阻，其中，

19、所述第一開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與所述啟動(dòng)電阻的一端相連，所得連接點(diǎn)作為所述限流電路的輸入端；

20、所述第一開(kāi)關(guān)管的基極、所述啟動(dòng)電阻的另一端以及所述第二開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極相連；

21、所述第一開(kāi)關(guān)管的集電極、所述第二開(kāi)關(guān)管的基極以及所述第二開(kāi)關(guān)管的集電極相連，所得連接點(diǎn)作為所述限流電路的輸出端。

22、在一種可能的實(shí)施方式中，本申請(qǐng)第一方面提供的保護(hù)電路，還包括：濾波電路，其中，

23、所述濾波電路包括：第一濾波電容、第二濾波電容以及濾波電阻，其中，

24、所述第一濾波電容的第一端以及所述第二濾波電容的第一端分別與所述接點(diǎn)電源相連；

25、所述第一濾波電容的第二端與所述濾波電阻的一端相連，且所述第一濾波電容與所述濾波電阻的連接點(diǎn)與所述限流電路的輸出端相連；

26、所述第二濾波電容的第二端與所述濾波電阻的另一端相連，且所述第二濾波電容與所述濾波電阻的連接點(diǎn)與所述第一接點(diǎn)相連。

27、在一種可能的實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系包括：所述診斷信號(hào)與所述反饋信號(hào)邏輯電平相反；

28、所述控制器根據(jù)所述診斷信號(hào)與反饋信號(hào)之間的預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系檢測(cè)所述di模塊，包括：

29、若所述診斷信號(hào)與所述反饋信號(hào)邏輯電平相反，確定所述di模塊正常；

30、若所述診斷信號(hào)與所述反饋信號(hào)邏輯電平相同，確定所述di模塊故障。

31、在一種可能的實(shí)施方式中，本申請(qǐng)第一方面提供的保護(hù)電路，還包括：采集電路，其中，

32、所述采集電路的輸入端與所述第二接點(diǎn)相連，所述采集電路的輸出端與所述采集端口相連；

33、所述采集電路用于基于所述di模塊中的電流生成所述反饋信號(hào)。

34、在一種可能的實(shí)施方式中，所述采集電路包括：第二分壓電路、第二光耦合器以及上拉電阻，其中，

35、所述第二分壓電路包括第三分壓電阻和第四分壓電阻；

36、所述第三分壓電阻的一端與所述第二接點(diǎn)相連，所述第三分壓電阻的另一端與所述第四分壓電阻的一端相連；

37、所述第四分壓電阻的另一端接地；

38、所述第二光耦合器的輸入端與所述第四分壓電阻并聯(lián)連接；

39、所述上拉電阻的一端與第二驅(qū)動(dòng)電源相連，所述上拉電阻的另一端與所述第二光耦合器的第一輸出端相連，其中，所述第二驅(qū)動(dòng)電源用于提供高電平；

40、所述第二光耦合器的第二輸出端接地；

41、所述上拉電路與所述第二光耦合器的連接點(diǎn)與所述采集端口相連。

42、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N數(shù)字量輸入模塊，包括：接點(diǎn)電源、第一接點(diǎn)、第二接點(diǎn)以及如本申請(qǐng)第一方面任一項(xiàng)所述的保護(hù)電路，其中，

43、所述保護(hù)電路分別與所述接點(diǎn)電源、所述第一接點(diǎn)以及所述第二接點(diǎn)相連；

44、所述第一接點(diǎn)和所述第二接點(diǎn)用于連接常閉開(kāi)關(guān)。

45、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電子設(shè)備，包括：至少一個(gè)如本申請(qǐng)第二方面所述的數(shù)字量輸入模塊。

46、基于上述內(nèi)容，通過(guò)本申請(qǐng)?zhí)峁┑谋Ｗo(hù)電路，包括限流電路、診斷電路以及控制器，限流電路連接于di模塊的接點(diǎn)電源與第一接點(diǎn)之間，診斷電路則與限流電路并聯(lián)連接，控制器包括診斷端口和采集端口，診斷端口與診斷電路的控制端相連，采集端口與di模塊的第二接點(diǎn)相連，控制器在診斷模式下輸出診斷信號(hào)，使限流電路失效并根據(jù)診斷信號(hào)與di模塊反饋的反饋信號(hào)之間的預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系檢測(cè)di模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)di模塊的故障檢測(cè)，進(jìn)一步的，控制器在工作模式下輸出作業(yè)信號(hào)，控制診斷電路斷開(kāi)，以使限流電路限制流經(jīng)di模塊的電流。本申請(qǐng)?zhí)峁┑谋Ｗo(hù)電路能夠?qū)i模塊進(jìn)行故障診斷并提供限流保護(hù)，因此，能夠有效提高di模塊的安全性與可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種保護(hù)電路，其特征在于，應(yīng)用于數(shù)字量輸入di模塊，所述di模塊包括接點(diǎn)電源、第一接點(diǎn)和第二接點(diǎn)，所述電路包括：限流電路、診斷電路以及控制器，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述診斷電路包括開(kāi)關(guān)電路和保護(hù)電阻，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)電路包括第一分壓電路和第一光耦合器，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述限流電路包括第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管以及啟動(dòng)電阻，其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)電路，其特征在于，還包括：濾波電路，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系包括：所述診斷信號(hào)與所述反饋信號(hào)邏輯電平相反；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保護(hù)電路，其特征在于，還包括：采集電路，其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的保護(hù)電路，其特征在于，所述采集電路包括：第二分壓電路、第二光耦合器以及上拉電阻，其中，

9.一種數(shù)字量輸入模塊，其特征在于，包括：接點(diǎn)電源、第一接點(diǎn)、第二接點(diǎn)以及如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的保護(hù)電路，其中，

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：至少一個(gè)如權(quán)利要求9所述的數(shù)字量輸入模塊。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N保護(hù)電路、數(shù)字量輸入模塊以及電子設(shè)備，應(yīng)用于自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，該電路包括限流電路、診斷電路以及控制器，限流電路連接于DI模塊的接點(diǎn)電源與第一接點(diǎn)之間，診斷電路則與限流電路并聯(lián)連接，控制器包括診斷端口和采集端口，診斷端口與診斷電路的控制端相連，采集端口與DI模塊的第二接點(diǎn)相連，控制器在診斷模式下輸出診斷信號(hào)，使限流電路失效并根據(jù)診斷信號(hào)與反饋信號(hào)之間的預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系檢測(cè)DI模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)DI模塊的故障檢測(cè)，控制器在工作模式下輸出作業(yè)信號(hào)，控制診斷電路斷開(kāi)，以使限流電路限制流經(jīng)DI模塊的電流。本電路能夠?qū)I模塊進(jìn)行故障診斷并提供限流保護(hù)，能夠有效提高DI模塊的安全性與可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭浩南
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6