[發明專利]PWM與AI復用端口及控制器

有效

• 申請號: 201210240547.X
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN102751975A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 周翔;鄧秋連;張陸續
• 申請（專利權）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及端口復用領域，具體涉及一種控制器及PWM與AI復用端口。

背景技術

目前，控制產品不斷向高端化發展及種類多樣化發展。其中，控制產品的高端化發展具體包括端口的智能化程度、靈活性、通用性能的提升等，如現有的高電平與低電平開關量輸入、電壓型與電阻型模擬量輸入，高端大電流和橋輸出電路等類型端口可靈活編程配置的控制設備及具體的配置辦法；控制產品的種類多樣化發展則是根據不同典型的應用場合的應用需求開發多種類型供系統設計者進行選擇。上述兩種發展方向在市場潛力方面是互為補充的關系，一方面，高端化的產品容易滿足復雜、高端的系統設計者對于防護等級、智能化等方面的需求，另一方面多種可供選擇的產品更加容易切合不同應用需求，且便于靈活搭配，為用戶提供最佳的應用解決方案。

端口復用是控制產品高端化發展的重要組成部分，目前常見的一般有不同輸入類型或不同輸出類型端口的互相復用，如AI/DI復用，DO/PWM復用等其中，AI是指模擬信號輸入端口（Analog?Signal?Input），DI是指數字信號輸入端口（Digital?Signal?Input），DO是指數字信號輸出端口（Digital?Signal?Output），PWM是指脈沖寬度調制端口（Pulse?Width?Modulation），但很少有輸入輸出端口復用相關的技術，因此在一定的程度上限制了控制產品本身靈活性的程度。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺陷和不足，本發明的第一目的在于提供一種有效的PWM與AI復用端口，包括：PWM輸出驅動單元、采樣單元、負載單元、開關單元；所述采樣單元的第一端與所述PWM輸出驅動單元的輸出端連接，所述采樣單元的第二端用于與端口負載連接或用于接收AI信號；所述開關單元的第一端與所述PWM輸出驅動單元的輸出端連接，所述開關單元的第二端連接所述負載單元；在所述開關單元斷開時，所述采樣單元用于采集所述端口負載的PWM電流值；在所述開關單元導通時，所述PWM輸出驅動單元關閉，所述采樣單元用于采集所述AI信號。

進一步地，所述的PWM與AI復用端口還包括：用于放大所述采樣單元采集的信息的運算放大器。

進一步地，所述運算放大器的同相輸入端連接所述采樣單元的第一端，反相輸入端連接所述采樣單元的第二端。

進一步地，所述的PWM與AI復用端口還包括：用于對所述運算放大器的輸出信號進行濾波的濾波電路。

進一步地，所述濾波電路包括：濾波電阻及濾波電容；所述濾波電阻的第一端連接所述運算放大器的輸出端，所述濾波電阻的第二端通過所述濾波電容接地。

進一步地，所述運算放大器為高共模電壓電流測量放大器。

進一步地，所述負載單元和/或所述采樣單元為電阻。

進一步地，所述開關單元為程控開關或手動開關。

為了克服現有技術的上述缺陷和不足，本發明的第二目的在于提供一種控制器，設置有上述任一種PWM與AI復用端口。

本發明PWM與AI復用端口通過在PWM端口內部增加可配置的負載回路，即負載單元及開關單元，通過開關單元的通斷切換復用端口的工作模式，在開關單元導通時實現對AI信號的檢測，在開關單元斷開時工作在PWM模式下，可提升端口的靈活度，復用PWM端口以實現不同范圍AI信號的高精度采集，滿足現場多樣化應用需求。

附圖說明

圖1為本發明PWM與AI復用端口的第一實施例結構示意圖；

圖2為本發明PWM與AI復用端口的第二實施例結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1所示，本發明PWM與AI復用端口實施例包括：PWM輸出驅動單元1、采樣單元3、負載單元8、開關單元7；其中，采樣單元3的第一端與PWM輸出驅動單元1的輸出端連接，采樣單元3的第二端用于與端口負載連接或用于接收AI信號（其中，PWM與AI復用端口用作PWM端口時連接端口負載，用作AI端口時接收AI信號）；開關單元7的第一端與PWM輸出驅動單元1的輸出端連接，開關單元7的第二端連接負載單元8；在開關單元7斷開時，采樣單元3用于采集端口負載的PWM電流值；在開關單元7導通時，PWM輸出驅動單元1關閉，采樣單元3用于采集上述AI信號。