[發明專利]一種智能端口轉換裝置及系統

在審

• 申請號: 202110429805.8
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113110281A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 郭文輝
• 申請（專利權）人: 郭文輝
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚

1.一種智能端口轉換裝置，其特征在于，包括；

控制器輸入/輸出子端口模塊，包括至少一種類型的輸入/輸出子端口，用于輸出信號或接收信號；

負載輸入/輸出端口，用于接收所述控制器輸入/輸出子端口模塊輸出的信號，或用于輸出信號至所述控制器輸入/輸出子端口模塊；

端口切換模塊，用于根據所述控制器輸入/輸出子端口模塊輸出至所述負載輸入/輸出端口的信號的類型或所述負載輸入/端口輸出至所述控制器輸入/輸出子端口模塊的信號的類型將所述至少一種類型的輸入/輸出子端口中對應類型的輸入/輸出子端口與所述負載輸入/輸出端口電連接。

2.根據權利要求1所述的一種智能端口轉換裝置，其特征在于，所述輸入/輸出子端口為模擬量輸出子端口、模擬量/數字量輸入子端口及數字量輸出子端口中的至少一種或多種組合。

3.根據權利要求2所述的一種智能端口轉換裝置，其特征在于，所述端口切換模塊包括模擬量輸出開關、模擬量輸入開關、數字量輸出開關及數字量輸入開關中的至少一種；

所述模擬量輸出開關的輸入端用于與所述模擬量輸出子端口電連接，所述模擬量輸出開關的輸出端用于與所述負載輸入/輸出端口電連接；

所述模擬量輸入開關的輸入端用于與所述負載輸入/輸出端口電連接，所述模擬量輸入開關的輸出端用于與所述模擬量/數字量輸入子端口電連接；

所述數字量輸出開關的輸入端用于與所述數字量輸出子端口電連接，所述數字量輸出開關的輸出端用于與所述負載輸入/輸出端口電連接；

所述數字量輸入開關的輸入端用于與所述負載輸入/輸出端口電連接，所述數字量輸入開關的輸出端用于與所述模擬量/數字量輸入子端口電連接。

4.根據權利要求3所述的一種智能端口轉換裝置，其特征在于，所述模擬量輸出開關包括第一電阻R1、放大器AMP及隔離器，所述模擬量輸出子端口的輸出信號通過所述第一電阻R1耦合至所述放大器AMP，所述放大器AMP的輸出端與所述負載輸入/輸出端口之間串聯有所述隔離器。

5.根據權利要求3或4所述的一種智能端口轉換裝置，其特征在于，所述模擬量輸入開關包括第二電阻R2及第三電阻R3，所述第二電阻R2的一端與所述負載輸入/輸出端口電連接，所述第二電阻R2的另一端與所述第三電阻R3的一端電連接，所述第三電阻R3的另一端接地，所述第二電阻R2和第三電阻R3的連接節點與所述模擬量/數字量輸入子端口電連接。

6.根據權利要求3或4所述的一種智能端口轉換裝置，其特征在于，所述數字量輸出開關包括第一晶體管開關，所述第一晶體管開關串聯在所述數字量輸出子端口與所述負載輸入/輸出端口之間，所述數字量輸出子端口輸出至所述第一晶體管開關的信號用于控制所述第一晶體管開關的導通狀態。

7.根據權利要求3或4所述的一種智能端口轉換裝置，其特征在于，所述數字量輸入開關包括數字量輸入電路；

所述數字量輸入電路的輸入端與所述負載輸入/輸出端口電連接，所述數字量輸入電路的輸出端與所述模擬量/數字量輸入子端口電連接。

8.根據權利要求7所述的一種智能端口轉換裝置，其特征在于，所述數字量輸入開關還包括使能信號輸入子端口及光隔離輸入電路；

所述光隔離輸入電路的輸入端與所述負載輸入/輸出端口電連接，所述光隔離輸入電路的輸出端與所述模擬量/數字量輸入子端口電連接；

所述使能信號輸入子端口的輸出信號用于控制所述光隔離輸入電路的導通狀態。

9.一種智能端口轉換系統，其特征在于，包括主控模塊及至少一個如權利要求1－8任意一項所述的智能端口轉換裝置；

所述主控模塊與所述智能端口轉換裝置的至少一種類型的輸入/輸出子端口電連接，所述主控模塊用于輸出信號至所述至少一種類型的輸入/輸出子端口，所述主控模塊還用于接收所述智能端口轉換裝置的負載輸入/輸出端口輸入的信號。

10.根據權利要求9所述的一種智能端口轉換系統，其特征在于，還包括電源轉換裝置、顯示裝置、基準電壓裝置、通訊裝置、輸入裝置中的至少一個；

所述顯示裝置用于顯示狀態數據和/或工作狀態；

所述輸入裝置用于本地設定系統參數，包括系統通訊地址和/或波特率；

所述基準電壓裝置用于提供模擬量輸出開關和模擬量輸入開關的電壓基準；

所述電源轉換裝置至少用于為所述主控模塊和/或基準電壓裝置供電。