[發明專利]模擬量輸出裝置及控制該裝置的多個輸出通道的方法

有效

• 申請號: 201010506869.5
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN102445915A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 呂慧;徐伯元;端梁勇;倪杰;潘佳莉
• 申請（專利權）人: 歐姆龍（上海）有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 呂靜姝

技術領域

本發明涉及一種用于可編程邏輯控制器(PLC)的模擬量輸出裝置，尤其涉及控制模擬量輸出裝置的多個輸出通道的方法。

背景技術

在可編程邏輯控制器中使用的模擬量輸出裝置有多個輸出通道，根據用戶針對每個輸出通道所輸入的輸入數據，該模擬量輸出裝置可以使相應的輸出通道輸出指定的電壓或電流，以作為后續裝置的輸入。然而，在多個輸出通道中，根據用戶的需要，可能希望禁用其中的一部分輸出通道，即，使這一部分輸出通道的輸出電壓為0V或輸出電流為0A，同時，又希望另一部分輸出通道可用，即，使另一部分輸出通道輸出用戶所希望的指定電壓或電流。所以，必須對可用輸出通道以及禁用輸出通道分別進行控制。

現有的模擬量輸出裝置10如附圖1所示，包括存儲單元11、控制單元12、數字/模擬轉換單元13、可用通道選擇單元14、禁用通道選擇單元15以及通道接通/切斷單元16、保持單元(圖未示)以及四個輸出通道1、2、3、4。該通道接通/切斷單元16例如可以由四個開關K161、K162、K163、K164來實現，并且四個開關K161、K162、K163、K164分別用于接通/切斷4個輸出通道1、2、3、4與數字/模擬轉換單元13的通路。保持單元例如由與四個輸出通道1、2、3、4分別相連接的電容C11、C12、C13、C14來實現，用于在4個輸出通道1、2、3、4與數字/模擬轉換單元13的通路被切斷時，分別對4個輸出通道1、2、3、4的輸出電壓或輸出電流進行保持。

存儲單元11存儲有用戶預先輸入的設定值以及用戶針對每個可用輸出通道所輸入的輸入數據，該設定值用于設定每一個輸出通道的可用或禁用、以及輸出范圍(量程)。其中，輸入數據對應于用戶希望每個可用輸出通道輸出的指定電壓或電流。

假設控制單元12根據該設定值判斷出輸出通道1、2可用，而輸出通道3、4禁用。

對于禁用輸出通道3、4，例如，控制單元12首先對禁用輸出通道3進行控制。具體的，控制單元12對禁用通道選擇單元15進行控制，使禁用通道選擇單元15選擇禁用輸出通道3，然后使通道接通/切斷單元16中的開關K163直接接地，即，使禁用輸出通道3輸出0V或與0V相對應的0A。同理，控制單元12也使輸出通道4輸出0V或與0V相對應的0A。

對于可用輸出通道1、2，例如，控制單元12首先對可用輸出通道1進行控制。具體的，控制單元12從存儲單元11中讀取可用輸出通道1的輸入數據并獲得輸出通道1的量程，然后將輸入數據輸出給數字/模擬轉換單元13，使其輸出與該輸入數據相對應的電壓。這里，數字/模擬轉換單元13還包括數字/模擬轉換芯片131以及運放單元132，該運放單元132由運放電路來實現。控制單元12根據讀取的該輸入數據獲得校正輸入數據，并將校正輸入數據輸出給數字/模擬轉換芯片131，數字/模擬轉換芯片131對該校正輸入數據進行轉換并輸出轉換后的電壓。另一方面，控制單元12對可用通道選擇單元14進行控制，使其選擇輸出通道1的量程的放大系數，并將該放大系數輸出給運放單元132。該運放單元132以該放大系數對數字/模擬轉換芯片131輸出的轉換后的電壓進行放大，最終輸出與該輸入數據相對應的指定電壓。

然后，控制單元12對可用通道選擇單元14進行控制，使可用通道選擇單元14選擇可用輸出通道1，然后使通道接通/切斷單元16中的開關K161閉合，使數字/模擬轉換單元13與可用輸出通道1接通，以使輸出通道1輸出指定電壓或與該指定電壓對應的電流，即輸出通道1輸出用戶所希望的指定電壓或電流。在到達例如2毫秒時，控制單元12會控制可用通道選擇單元14選擇可用輸出通道1、2與數字/模擬轉換單元13的所有通路都切斷，然后可用通道選擇單元14對通道接通/切斷單元16進行控制，使其中的開關K161和K162全打開。接著，控制單元12按照上述方式，也使輸出通道2輸出指定電壓或與該指定電壓對應的電流，即，輸出通道2輸出用戶所希望的指定電壓或電流。這里，數字/模擬轉換單元13輸出的始終是電壓，而各個輸出通道可以根據需要在電壓檔和電流檔之間進行切換，以輸出指定電壓值或與該指定電壓值相對應的電流值。

這里，在數字/模擬轉換單元13與輸出通道1、2的通路切斷時，通過保持單元中的電容C1、C2，將輸出通道1、2的輸出保持在指定電壓或電流。

然后，控制單元12對輸出通道1、2循環進行如上所述的控制，使輸出通道1、2的輸出始終是指定電壓或電流。