[發(fā)明專利]一種IO控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610850638.3
• 申請(qǐng)日: 2016-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN106200749B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 解群眺;徐文卿;王文輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江中控技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G05F1/625
• 分類號(hào): G05F1/625
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及自動(dòng)化及儀器儀表領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種IO控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

IO控制系統(tǒng)大量應(yīng)用于工業(yè)DCS(Distributed Control System，集散控制系統(tǒng))、工業(yè)可編程邏輯控制器PLC、儀器儀表等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的采集和輸出信號(hào)的控制等。例如，在工業(yè)DCS領(lǐng)域，IO控制系統(tǒng)采集進(jìn)入DCS系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)變送器信號(hào)(壓力P，溫度T，流量F，液位L，位置X)，并控制DCS發(fā)出到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器(調(diào)節(jié)閥、風(fēng)門執(zhí)行器、變頻調(diào)速器)的信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的監(jiān)控。

現(xiàn)有的每個(gè)IO控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)一種IO接口類型，而現(xiàn)有的IO接口類型包括AI(analog in，模擬量輸入)、AO(analog out，模擬量輸出)、DI(digital in，數(shù)字量輸入)、DO(digital out，數(shù)字量輸出)、PI(pluse in，脈沖輸入)和SOE(Sequence Of Event，事件順序)等多種類型。因此，在大型工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)，需要維護(hù)多種類型的IO控制系統(tǒng)，維護(hù)過程復(fù)雜且成本較高，并且，在工程前期設(shè)計(jì)需要梳理出各種IO控制系統(tǒng)分別需要多少，對(duì)于IO控制系統(tǒng)廠商需要生產(chǎn)多種IO控制系統(tǒng)，因此生產(chǎn)備料也非常不便。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环NIO控制系統(tǒng)，欲實(shí)現(xiàn)多種IO接口類型的配置，到達(dá)在工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)，只需維護(hù)一種類型的IO控制系統(tǒng)，進(jìn)而簡(jiǎn)化維護(hù)過程,降低維護(hù)成本，且方便生產(chǎn)備料。

一種IO控制系統(tǒng)，包括：通道控制電路和外部接口，其中，

通道控制電路包括第一電流源、第二電流源、第一電阻、第二電阻、DO接口電路和PI接口電路；第一電阻的一端與電源相連，第一電阻的另一端與第一電流源的第一端相連；第一電流源的第二端與第二電流源的第一端相連，第二電流源的第二端與第二電阻的一端相連，第二電阻的另一端接地；DO接口電路的第一端連接于第一電流源和第二電流源之間，DO接口電路的第二端接地；PI接口電路的第一端連接于第一電流源和第二電流源之間，PI接口電路的第二端接地；

外部接口包括第一輸入接口、第二輸入接口、第三輸入接口和第四輸入接口，第一信號(hào)采樣接口、第二信號(hào)采樣接口和第三信號(hào)采樣接口，以及第一接線端子和第二接線端子；第一輸入接口連接第一電流源的控制端，用于輸入第一電流源的控制信號(hào)；第二輸入接口連接第二電流源的控制端，用于輸入第二電流源的控制信號(hào)；第三輸入接口連接DO接口電路的控制端，用于輸入DO接口電路的控制信號(hào)；第四輸入接口連接PI接口電路的控制端，用于輸入PI接口電路的控制信號(hào)；第一信號(hào)采樣接口連接于第一電阻和第一電流源之間，用于對(duì)AO信號(hào)、配電AI信號(hào)、DI信號(hào)和SOE信號(hào)進(jìn)行采樣；第二信號(hào)采樣接口連接于第二電阻和第二電流源之間，用于對(duì)非配電AI信號(hào)進(jìn)行采樣。第三信號(hào)采樣接口連接PI接口電路的采樣端，用于對(duì)PI信號(hào)進(jìn)行采樣；第一接線端子連接于PI接口電路的第一端，第二接線端子連接于PI接口電路的第二端，用于接現(xiàn)場(chǎng)儀表。

優(yōu)選的，所述第一電流源包括：第一運(yùn)算放大器和PMOS晶體管，其中，

第一運(yùn)算放大器的同相輸入端為第一電流源的控制端，與第一輸入接口連接；第一運(yùn)算放大器的反相輸入端與PMOS晶體管的源極相連，連接點(diǎn)為第一電流源的第一端；第一運(yùn)算放大器的輸出端與PMOS晶體管的柵極相連；PMOS晶體管的漏極為第一電流源的第二端。

優(yōu)選的，所述第二電流源包括：第二運(yùn)算放大器和NMOS晶體管，其中，

第二運(yùn)算放大器的同相輸入端為第二電流源的控制端，與第二輸入接口P2連接；第二運(yùn)算放大器的反相輸入端與NMOS晶體管的源極相連，連接點(diǎn)為第二電流源的第二端；第二運(yùn)算放大器的輸出端與NMOS晶體管的柵極相連；NMOS晶體管的漏極為第二電流源的第一端。

優(yōu)選的，NMOS晶體管和PMOS晶體管共用一個(gè)封裝。

優(yōu)選的，所述第一電阻和所述第二電阻均為精密電阻。

優(yōu)選的，所述DO接口電路包括：NMOS晶體管，NMOS晶體管的柵極為DO接口電路的控制端，NMOS晶體管的漏極為DO接口電路的第一端，NMOS晶體管的源極為DO接口電路的第二端。

優(yōu)選的，所述DO接口電路還包括：過流過壓保護(hù)模塊，用于對(duì)所述DO接口電路實(shí)現(xiàn)過流和過壓的保護(hù)功能。

優(yōu)選的，所述PI接口電路包括：第三電阻、第四電阻和NMOS晶體管，其中，