[實用新型]PLC交流數字量輸入模塊

有效

• 申請號: 201521131312.2
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN205247154U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 張博;謝夢
• 申請（專利權）人: 南大傲拓科技江蘇股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11487
• 代理人: 劉葛;郭鴻雁

技術領域

本實用新型屬于工業自動化領域，具體涉及一種PLC交流數字量輸入模塊。

背景技術

目前，在工業自動化現場運用中，可編程邏輯控制器PLC因其強大的功能、簡單的圖形化編程語言、豐富的通訊接口、廣闊的應用領域，越來越受到工業現場自動化工程師的青睞。

工業自動化現場的PLC系統主要是以電源模塊單元、CPU模塊單元、I/O模塊單元以及通訊模塊單元構成；在工業自動化現場應用中，數字量輸入模塊一般以直流數字量信號采集模塊為主，而用于工業自動化現場交流數字量信號的采集模塊較少；在工業現場交流數字量輸入信號采集過程中因為現場信號的復雜性，比如現場布線的不規范導致信號之間的相互干擾、交流數字量輸入信號電壓的不穩定、交流數字量輸入信號不隔離等都會影響交流數字量信號采集模塊的采集值。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種電平信號輸出穩定的PLC交流數字量輸入模塊。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型PLC交流數字量輸入模塊，包括供電單元、交流數字量信號輸入處理單元、MCU單元；

所述供電單元為整個模塊硬件單元以及MCU單元提供工作電源；

所述交流數字量信號輸入處理單元采集工業現場交流數字量信號，并將采集的信號進行處理、隔離；

所述MCU用于接收經過所述數字量信號輸入處理單元處理、隔離的信號，并將該信號通過總線上傳給上位機進行人機交互。

本實用新型PLC交流數字量輸入模塊與現有技術不同之處在于：本實用新型增加了交流數字量信號輸入處理單元，該處理單元能將現場采集的信號進行處理和隔離，從而將穩定的電平信號傳給MCU，避免了現場采集信號后直接傳給MCU導致的電平信號不穩定，有利于人機交互。

本實用新型PLC交流數字量輸入模塊，所述交流數字量信號輸入處理單元包括限流電路、阻容降壓電路、整流電路、穩壓電路、光耦電路和濾波電路。

本實用新型PLC交流數字量輸入模塊，交流數字量輸入信號L端與第一電阻(相連，第一電阻的另一端與第一電容和第二電阻相連，第一電容(和第二電阻并聯，第一電容的另一端以及第二電阻的另一端與整理橋的第一管腳相連，整流橋的第二管腳分別與第一穩壓管的一端以及第二穩壓管的一端相連，整流橋的第三管腳與輸入信號N端相連，整流橋的第四管腳與第一穩壓管的另一端相連，第二穩壓管的另一端與二極管的一端相連，二極管的另一端與第三電阻相連，同時二極管的另一端分別與第三電容的一端以及第四電容的一端相連，第三電容的另一端以及第四電容的另一端均與第一穩壓管的另一端相連，第三電阻的另一端分別與第四電阻以及光耦的第一管腳相連，光耦的第二管腳與第四電阻的另一端相連，光耦的第三管腳與信號地相連，光耦的第四管腳分別與第五電阻以及第六電阻相連，第五電阻的另一端分別與5V供電電源以及第二電容相連，第二電容的另一端分別與第六電阻以及施密特觸發器的第一管腳相連，施密特觸發器的第二管腳與MCU相連。

現場交流數字量信號通過第一電阻R1限流，然后經過第一電容C1和第二電阻R2組成的阻容降壓回路降壓得到低壓交流信號，再將通過D1整流橋整流后的信號經過UC1光耦進行隔離輸出，最后將光耦隔離的輸出信號經過第六電阻RC2和第二電容CC1組成的RC濾波電路和74HC14整形后輸出到MCU的IO管腳。一方面經過限流、阻容降壓、整流、光耦和隔離后的電平信號更加穩定，不會因為采集的交流電壓的不穩定而導致電平信號的跳變；另一方面通過阻容降壓，第四電阻RB2以及光耦UC1參數的選取有效的降低了輸入通道電流，大大降低了模塊通道電路部分的功耗，提高了模塊的散熱性能。

本實用新型PLC交流數字量輸入模塊，所述交流數字量信號輸入處理單元輸出的信號為邏輯“0”和“1”。

一方面，數據表示采用二進制規定，更加符合MCU的內部各部分之間的通信標準；另一方面，通過調整第四電阻RB2的阻值以及第二穩壓管DU2的穩壓值可以調節模塊交流信號輸入通道邏輯“0”到“1”的閾值電壓，滿足了不同工業現場對于交流輸入信號閾值電壓要求不同的應用。

本實用新型PLC交流數字量輸入模塊，所述交流數字量輸入信號范圍是0-AC265V。

通常，國內工業自動化現場采集的是AC220V交流信號，0-AC265V包含了AC220V交流信號，使得本實用新型PLC交流數字量輸入模塊應用范圍更加廣闊。