[發明專利]PLC開關量輸入點擴展模塊及擴展方法

有效

• 申請號: 201310689016.3
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103699049B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 張曄明
• 申請（專利權）人: 上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 陳穎潔

本發明提供了一種PLC開關量輸入點擴展模塊及擴展方法，屬于工業自動化控制技術領域，用于解決現有PLC系統DI端數擴展成本過高的問題。所述PLC開關量輸入點擴展模塊包括一CMOS模擬開關陣列，CMOS模擬開關陣列包括2n個輸入端、n個輸出端以及n個控制端，每個輸入端分別連接一個設備端，每個輸出端分別連接一個DI端，每個控制端分別與DO端連接，控制端根據DO端的值控制輸出端與輸入端的連接/斷開；其中n為正整數。采用上述PLC開關量輸入點擴展模塊及擴展方法，可以達到以極低成本實現將PLC的采集DI信號的數量增加一倍的目的。

技術領域

本發明涉及工業自動化控制技術領域，特別涉及一種PLC開關量輸入點擴展模塊及擴展方法。

背景技術

眾所周知，可編程控制器（PLC）是一個數字運算操作的電子系統，采用可編程的存儲器在其內部存儲，可以執行邏輯運算、順序控制、定時、計算和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機械或生產過程。為了完成強大而復雜的工程，需要PLC具有強大而穩定的擴展能力。

通常，PLC的開關量輸入點（Digital Input點，簡稱DI端）的數量是固定的，并且一個DI端只能采集來自一個設備的DI信號。在設計PLC系統時，一般會留出少許DI端備用，以供將來設備升級時采集新增的DI信號。

對于大型的PLC系統，例如AB的Control Logix系列，其DI端一般以DI模塊的形式插在背板上，通過增加DI模塊即可增加DI端，但是DI模塊的價格較高。而且，隨著擴展的進行會出現背板插槽不夠的情況，這是需要連帶升級背板，使得增加DI端的成本進一步升高。

對于一些中型PLC，例如三菱的FX2N系列，其DI端也是以DI模塊的方式與PLC相連，但DI端數存在上限且較低，例如FX2N系列的DI端上限僅為184點，因此若原先的DI端數量已達到或接近上限的話，如果要增加DI端，則必須更換整套PLC系統，PLC系統的成本相對來說更高。

對于一些小型的PLC，例如三菱的FX1N/FN1S系列，其DI端直接集成在PLC上。此類PLC若需增加DI端的話，必須更換整個PLC。這樣不但成本較高，且原先控制軟件的移植也會有一定的困難。此外，對于一些型號較老的PLC，即使更換整套PLC系統，也可能因找不到合適的替換型號而造成系統升級困難。

綜上所述，上述擴展PLC系統DI端數的方法，都需要較高的系統升級成本，對于有些特殊的PLC系統甚至還存在因為型號更迭而產生升級困難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種PLC開關量輸入點擴展模塊及擴展方法，以解決現有PLC系統DI端數擴展成本過高的問題，在不改動原PLC系統的前提下，可以用較低的成本將原PLC系統的DI端數擴展到原來的2倍，從而達到低成本的擴展PLC系統的DI端數量目的。

為解決上述技術問題，本發明提供一種PLC開關量輸入點擴展模塊，所述PLC包括n個DI端以及1個DO端，所述PLC開關量輸入點擴展模塊包括一CMOS模擬開關陣列，所述CMOS模擬開關陣列包括2n個輸入端、n個輸出端以及n個控制端，每個所述輸入端分別連接一個設備端，每個所述輸出端分別連接一個所述DI端，每個所述控制端分別與所述DO端連接，所述控制端根據所述DO端的值控制所述輸出端與所述輸入端的連接/斷開；其中n為正整數。

可選的，所述PLC還包括2n個暫存器，用于存儲2n個DI信號。

可選的，所述PLC還包括一PLC接地端，所述CMOS模擬開關陣列還包括一CMOS接地端，所述PLC接地端與所述CMOS接地端相連接。

可選的，當所述DO端的值為0時，所述控制端控制每個偶數項所述輸入端分別與一個所述輸出端連接，并控制每個奇數項所述輸入端分別與所述輸出端斷開；當所述DO端的值為1時，所述控制端控制每個偶數項所述輸入端分別與所述輸出端斷開，并控制每個奇數項所述輸入端分別與一個所述輸出端連接。