[發(fā)明專利]一種可編程邏輯控制器數(shù)字量輸出裝置及自檢方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010214041.2
• 申請(qǐng)日: 2010-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102315844A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳海峰;戎思吉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市合信自動(dòng)化技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H03K17/51
• 分類號(hào): H03K17/51;G06F11/22
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;潘中毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)化控制領(lǐng)域，尤其涉及一種可編程邏輯控制器數(shù)字量輸出裝置及自檢方法。

背景技術(shù)

可編程邏輯控制器(PLC，Programmable?Logic?Controller)控制的數(shù)字量(開(kāi)關(guān)量)在一個(gè)中規(guī)模的系統(tǒng)中用量超過(guò)一千點(diǎn)，其中輸出點(diǎn)占一半左右，因此數(shù)字量輸出的可靠性關(guān)系到整個(gè)自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性，而這些數(shù)字量輸出中的一些輸出點(diǎn)控制著系統(tǒng)的要害設(shè)備部位，系統(tǒng)對(duì)這些重要部位的輸出點(diǎn)的可靠性要求甚為苛刻。

現(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)字量輸出點(diǎn)一般都是由功率開(kāi)關(guān)控制的，這些輸出點(diǎn)的可靠性基本由功率開(kāi)關(guān)的耐用性決定，當(dāng)功率開(kāi)關(guān)由于老化等原因發(fā)生故障而失效的時(shí)候，往往不容易覺(jué)察到。現(xiàn)有技術(shù)中一種改進(jìn)的方案是給這些輸出點(diǎn)增加反饋回路，以便在探測(cè)到輸出異常后及時(shí)報(bào)警，便于系統(tǒng)的維修。

然而以上的做法是在輸出點(diǎn)已經(jīng)故障的情況下才做出的反應(yīng)，這個(gè)時(shí)候往往已經(jīng)給工業(yè)生產(chǎn)造成了無(wú)可挽回的損失。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字量輸出點(diǎn)的故障監(jiān)控滯后的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種可編程邏輯控制器數(shù)字量輸出裝置，包括：I/O模塊處理單元和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管，每一個(gè)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管通過(guò)一個(gè)光電隔離器與所述I/O模塊處理單元相連，所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管在所述I/O模塊處理單元的控制下驅(qū)動(dòng)數(shù)字量輸出，所述裝置還包括：多路復(fù)用器、差分運(yùn)放單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中：

所述I/O模塊處理單元通過(guò)一信號(hào)隔離單元分別與所述多路復(fù)用器及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，所述多路復(fù)用器根據(jù)所述I/O模塊處理單元發(fā)出的選出信號(hào)采集所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的數(shù)字量輸出；

所述差分運(yùn)放單元連接在所述多路復(fù)用器及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間，其中所述多路復(fù)用器的輸出作為所述差分運(yùn)放單元的一個(gè)輸入，所述差分運(yùn)放單元的另一個(gè)輸入是與所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管電源相同的電壓輸入；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述差分運(yùn)放單元輸出的表征驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通壓降的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后發(fā)送到所述I/O模塊處理單元，將所述數(shù)字信號(hào)與I/O模塊處理單元內(nèi)預(yù)存的驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通壓降參數(shù)值進(jìn)行比較，以判斷驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管是否老化。

其中，所述I/O模塊處理單元內(nèi)預(yù)存的驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通壓降參數(shù)值包括：各個(gè)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管在額定工作狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)通壓降值或各個(gè)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的極限導(dǎo)通壓降值。

其中，所述I/O模塊處理單元通過(guò)通信端口與可編程邏輯控制器PLC的主處理器連接。

其中，所述I/O模塊處理單元中還存儲(chǔ)有各個(gè)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)信息，所述工作狀態(tài)信息供與所述I/O模塊處理單元相連的PLC主處理器讀取，所述工作狀態(tài)信息包括老化狀態(tài)和正常狀態(tài)，當(dāng)所述I/O模塊處理單元根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器發(fā)送來(lái)的數(shù)字信號(hào)判斷出某驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管處于老化狀態(tài)時(shí)，將該驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)信息設(shè)置為老化狀態(tài)。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種可編程邏輯控制器數(shù)字量輸出裝置，包括：I/O模塊處理單元和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管，每一個(gè)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管通過(guò)一個(gè)光電隔離器與所述I/O模塊處理單元相連，所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管在所述I/O模塊處理單元的控制下驅(qū)動(dòng)數(shù)字量輸出，所述裝置還包括：多路復(fù)用器、差分運(yùn)放單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中：

所述I/O模塊處理單元通過(guò)一信號(hào)隔離單元分別與所述多路復(fù)用器及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，所述多路復(fù)用器根據(jù)所述I/O模塊處理單元發(fā)出的選出信號(hào)采集所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)的數(shù)字量輸出；

所述差分運(yùn)放單元連接在所述多路復(fù)用器及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間，其中所述多路復(fù)用器的輸出作為所述差分運(yùn)放單元的一個(gè)輸入，所述差分運(yùn)放單元的另一個(gè)輸入是與所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管電源相同的電壓輸入；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述差分運(yùn)放單元輸出的表征驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管漏電判斷參數(shù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后發(fā)送到所述I/O模塊處理單元，將所述數(shù)字信號(hào)與I/O模塊處理單元內(nèi)存儲(chǔ)的與驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管電源相同的電壓值進(jìn)行比較，以判斷驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管是否老化。

其中，所述I/O模塊處理單元通過(guò)通信端口與可編程邏輯控制器PLC的主處理器連接。

其中，所述I/O模塊處理單元中還存儲(chǔ)有各個(gè)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)信息，所述工作狀態(tài)信息供與所述I/O模塊處理單元相連的PLC主處理器讀取，所述工作狀態(tài)信息包括老化狀態(tài)和正常狀態(tài)，當(dāng)所述I/O模塊處理單元根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器發(fā)送來(lái)的數(shù)字信號(hào)判斷出某驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管處于老化狀態(tài)時(shí)，將該驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)信息設(shè)置為老化狀態(tài)。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種可編程邏輯控制器數(shù)字量輸出裝置的自檢方法，包括：