[發明專利]一種智能自診斷數字輸入端子板及方法

有效

• 申請號: 201510260710.2
• 申請日: 2015-05-20
• 公開（公告）號: CN104852726B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 楊新民;李軍;曾衛東;肖勇;李曉博
• 申請（專利權）人: 西安西熱控制技術有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175;G01R31/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 何會俠

1.一種智能自診斷數字輸入端子板，其特征在于：包括外部設備輸入信號接線端子XS1，與外部設備輸入信號接線端子XS1連接的第1路輸入通道CM0、第1路智能診斷模塊DM0，第2路輸入通道CM1、第2路智能診斷模塊DM1，第3路輸入通道CM2、第3路智能診斷模塊DM2，依次類推，第4路輸入通道CM3、第4路智能診斷模塊DM3，...，第16路輸入通道CM15、第16路智能診斷模塊DM15，電源模塊EM以及D型插座XS2；

所述第1路輸入通道CM0、第2路輸入通道CM1...第16路輸入通道CM15完全一致；所述第1路輸入通道CM0的+48V輸入接電源模塊EM的+48V輸出；第1路輸入通道CM0的VGND接口連接外部設備輸入信號接線端子XS1的B19接線柱，CH0+接口連接外部設備輸入信號接線端子XS1的A1接線柱，CH0-接口連接外部設備輸入信號接線端子XS1的B1接線柱；第1路輸入通道CM0的DIM0接口連接D型插座XS2的2號線，FGND接口連接D型插座XS2的36號線；

所述第1路輸入通道CM0包括第一二極管V101、第二二極管V102,跳線器S1、第二電阻R2，第四電阻R4和第三光電耦合器E1，第1路輸入通道CM0的+48V輸入通過第一二極管V101連接跳線器S1的1號引腳，跳線器S1的16號引腳和11號引腳串聯連接2個第四電阻R4，并接入第三光電耦合器E1的發射端輸入，跳線器S1的10號引腳和15號引腳連接第一二極管V101并接入第三光電耦合器E1的發射端輸出；第三光電耦合器E1的接收端輸入連接D型插座XS2的DIM0接口，輸出連接D型插座XS2的FGND接口，DIM0接口和FGMD接口之間通過第二二極管V102連接；第三光電耦合器E1發射端輸入和輸出間串接第二電阻R2，跳線器S1的2 號引腳和6號引腳互相連接，并連接CH0+接口，3號引腳和7號引腳互相連接，并連接CH0-接口；

所述第1路智能診斷模塊DM0、第2路智能診斷模塊DM1...第16路智能診斷模塊DM15完全一致；所述第1路智能診斷模塊DM0包括第四光電耦合器E19、第二二極管V102，發光二極管L1和第五電阻R5，第二二極管V102和發光二極管L1并聯連接，第二二極管V102的陽極與發光二極管L1的陰極連接，第二二極管V102的陰極與發光二極管L1的陽極連接，并第四光電耦合器E19的接收端輸入串聯連接第五電阻R5，發光二極管L1的陽極連接第四光電耦合器E19的接收端輸入，其陰極連接第四光電耦合器E19的接收端輸出；

所述電源模塊EM包括第一二極管V101、保險絲FS1、第一電阻R1、第一光電耦合器E17、第二二極管V102和瞬態抑制管VT1；其中第一二極管V101、保險絲FS1和第一電阻R1串聯連接，連接第一光電耦合器E17的發射端輸入，瞬態抑制管VT1的一端連接+48V，另一端連接電源模塊EM的地線VGND，電源模塊EM的地線VGND和第一光電耦合器E17的發射端輸出連接，電源模塊EM的+48VIN連接外部設備輸入信號接線端子XS1的A19和A20接線柱，VGND連接外部設備輸入信號接線端子XS1的B19和B20接線柱，第一光電耦合器E17的接收端輸入PXT+連接D型插座XS2的37號線，接收端輸出PXT-連接D型插座XS2的19號線；

所述外部設備輸入信號接線端子XS1具有40個接線柱，分為20組，每組包含兩個接線柱，XS1左側20個接線柱從上至下分別命名為A1到A20，右側20個接線柱從上至下依次命名為B1到B20；接線端子XS1和D型插座XS2的編號和連接方式，XS1為20組端子，左側A1到A16分別連接16 個輸入通道CH0+，CH1+，...,CH15+，右側B1到B16分別連接16個輸入通道的CH0-，CH1-，...，CH15-；A18和B18懸空；

所述D型插座XS2為37針D型插座，插座的引出線按照先右側即寬口，再左側即窄口進行命名，右側從上到下分別命名為1號線到19號線，左側從上到下分別命名為20號線到37號線；21號線、22號線、23號線...36號線連接D型插座XS2的FGND接口；2號線連接D型插座XS2的DIM0接口，3號線連接D型插座XS2的DIM1接口，依次，17號線連接D型插座XS2的DIM15接口；18號線懸空。

2.權利要求1所述智能自診斷數字輸入端子板智能自診斷方法，其特征在于：

通過每路通道的診斷模塊的指示燈的亮和滅反映接入設備的電路的通斷，當燈亮時，外接設備電路導通，當燈滅時，外接設備電路斷開；通過指示燈實時診斷出外接設備電路的通斷和電路是否發生斷開故障；第1路智能診斷模塊DM0到第16路智能診斷模塊DM15通過硬件電路實時判斷各自接入電路的通斷情況，并通過指示燈進行報警，電源模塊EM依次向第1路輸入通道CM0、第1路智能診斷模塊DM0，第2路輸入通道CM1、第2路智能診斷模塊DM1，...,第16路輸入通道CM15、第16路智能診斷模塊DM15供電，當外接設備電路接通，第四光電耦合器E19的發射端導通，接收端產生電流，發光二極管L1亮，反之，當外接設備電路斷開，第四光電耦合器E19的發射端斷開，接收端沒有電流產生，發光二極管L1滅；

+48VIN外供電經過第一二極管V101、保險絲FS1形成板卡電源+48V，并通過串接兩個第一電阻R1接入第一光電耦合器E17的發射端輸入； 第一光電耦合器E17發射端導通，接收端接收到光信號，PXT-為低電平，第二二極管V102反向保護；瞬態抑制管VT1能夠防止大電壓燒壞電路，當+48VIN接入大于48V的電壓時，瞬態抑制管VT1在瞬間動作使電壓全部加在保險絲FS1上，保證后面的電路不受影響；

跳線器S1的4號引腳、13引腳和5引腳、12引腳以及8引腳、9引腳是懸空的；跳線器S1有觸點和48V/24V電壓信號兩種跨接方式：

采用第一種跨接方式即跳線器S1的引腳1和引腳16、引腳2和引腳15以及引腳3和引腳14短接時，第三光電耦合器E1的發射端上側接+48V，下側接CH0+，當接入開關使得外部設備輸入信號接線端子XS1的CH0+接口和CH0-接口接通之后，第三光電耦合器E1發射端導通，接收端接收到光信號，光耦導通，D型插座XS2的DIM0接口輸入到FDI01模件；

采用第二種跨接方式即跳線器S1的引腳6和引腳11、引腳7和引腳10短接時，第三光電耦合器E1的發射端上側接外部設備輸入信號接線端子XS1的CH0+接口，下側接外部設備輸入信號接線端子XS1的CH0-接口，當接入48V/24V電壓時，第三光電耦合器E1發射端導通，接收端接收到光信號，光耦導通，D型插座XS2的DIM0接口輸入到DI模件。