基于工业控制领域的DI接口扩展设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于工业控制领域的DI接口扩展设备，包括外壳，所述外壳上固定有电路板、电源接口、DI输入接口和DI输出接口，所述电路板上设置有电源模块和用于将一路DI输入信号扩展成两路DI输出信号的DI扩展模块，电源模块的输入端和输出端分别与电源接口和DI扩展模块连接，DI扩展模块的输入端与一个DI输入接口连接，DI扩展模块的输出端与两个DI输出接口连接。本实用新型专利技术能够将输入的一路DI信号扩展成两路独立的DI信号输出到两套独立的控制系统中，更加安全有效的解决了现有DI信号扩展的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于工业控制领域的DI接口扩展设备
本技术属于工业控制
，具体涉及一种基于工业控制领域的DI接口扩展设备。
技术介绍
在工业控制
中，当某控制系统的DO信号需要同时接入两套独立的控制系统的DI接口时，一分二或者一分多路的DI扩展技术就显得尤为重要。目前，现场DI类型输入点通常为干接点，I/O模件需提供查询电压，不同的系统查询电压等级不同，通常为+24VDC和+48VDC。DI点采集信号通常采用光敏三极管电路进行设计，其简单电路模型如图5所示，当开关K1闭合时，发光二极管流过电流导致光敏三极管饱和导通；K1断开时，光敏三级管将关断，Vsig就代表了K1状态的BOOL值。当两个不同的系统对同一DI点采样时，如图6所示，当Ｋ１断开时，由于两个系统的查询电压不可能完全一致，会因为保护回路或二极管的反向漏电流形成电源电流注入，两个系统的电源系统产生了耦合，同时不同系统的Ｋ１两端接入点可能不一致，如果原系统的ＤＩ模件Ｋ１某端不接地，情况将更加复杂，会牵涉到整个系统的电源系统设计问题；同时由于端接板不可能预知每种系统的端接位置，可能存在Ｋ１点反接情况，即超驰控制器的ＤＩ模件的光电二极管下端直接连接到原系统的查询电压地.由于空间电势有系统电源构架有关，因此在Ｋ１断开时，可能存在不确定的ＢＯＯＬ状态。鉴于上述理由，目前的DI扩展技术不宜采用同一路ＤＩ信号给不同系统的两个DI模件同时使用，因此有必要研发新的技术以解决上述技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种基于工业控制领域的DI接口扩展设备，本技术能够将输入的一路DI信号扩展成两路独立的DI信号输出到两套独立的控制系统中，更加安全有效的解决了现有DI信号扩展的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：基于工业控制领域的DI接口扩展设备，其特征在于：包括外壳，所述外壳上固定有电路板、电源接口、DI输入接口和DI输出接口，所述电路板上设置有电源模块和用于将一路DI输入信号扩展成两路DI输出信号的DI扩展模块，电源模块的输入端和输出端分别与电源接口和DI扩展模块连接，DI扩展模块的输入端与一个DI输入接口连接，DI扩展模块的输出端与两个DI输出接口连接。所述DI扩展模块包括光继电器U1、保护二极管D4、TVS管D5、TVS管D6、电阻R3、电阻R4和电阻R5；其中，光继电器U1包括发光二极管A1、发光二极管A2、1引脚、2引脚、3引脚、4引脚、5引脚、6引脚、7引脚和8引脚，电阻R3的一端与电源模块连接，另一端与1引脚连接；发光二极管A1分别与1引脚和2引脚连接，发光二极管A2分别与3引脚和4引脚连接，2引脚与3引脚短接，4引脚与DI输入接口连接，保护二极管D4的A引脚和K引脚分别与4引脚和1引脚连接；5引脚和6引脚形成一个接口与其中一个DI输出接口连接，TVS管D6和电阻R5均短接在5引脚和6引脚之间；7引脚和8引脚形成一个接口与另一个DI输出接口连接，TVS管D5和电阻R4均短接在7引脚和8引脚之间。所述电源模块包括TVS管D1、TVS管D2、TVS管D3、保险PF1、OV参考电位端、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、指示灯LED1；其中，OV参考电位端由两路0V参考电位通过磁珠L1和磁珠L2耦合形成；TVS管D1的A引脚和TVS管D2的A引脚均与电源接口连接，TVS管D1的K引脚和TVS管D2的K引脚均与保险PF1的1引脚，电阻R1、TVS管D3、电容C3、电容C4、电容C5和电阻R2依次短接在保险PF1的2引脚与OV参考电位端之间，指示灯LED1与电阻R2串联，电容C1的一端与电容C2的一端并联后接地，电容C1的另一端与保险PF1的2引脚连接，电容C1的另一端与保险PF1的2引脚连接OV参考电位端。所述DI扩展模块的数量至少为一个，当DI扩展模块的数量大于一个时，每个DI扩展模块分别与一个DI输入接口和两个DI输出接口连接，电源模块分别与DI扩展模块连接。所述DI扩展模块的数量为三个。所述电源模块通过电源总线与电源接口连接。采用本技术的优点在于：1、本技术采用特定结构的DI扩展模块，能够将输入的一路DI信号扩展成两路独立的DI信号输出到两套独立的控制系统中，实现了同一个DI点接口同时接入两套独立控制系统而不会产生互相干扰。更加安全有效的解决了现有DI信号扩展的技术问题。同时具有安全便捷以及成本低的优点。2、本技术采用光继电器实际DI信号的扩展，1ms内就能够完成切换，具有响应速度快的优点。3、本技术的可扩展性强，可根据需要设置多个DI扩展模块，进而连接多个独立的控制系统。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的系统结构示意图；图3为本技术中DI扩展模块的电路图；图4为本技术中电源模块的电路图；图5为现有ID模块的电路图；图6为现有两个不同的控制系统对同一DI点采样时ID模块的电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术进行详细说明。本技术公开了一种基于工业控制领域的DI接口扩展设备，如图1、2所示，其包括外壳，所述外壳的形状可为任意形状，根据实际需求设定；外壳内固定设置有电路板，外壳四周固定设置有与外部电源相连的电源接口、与外部DI输入信源相连的DI输入接口和用于输出DI信号后DI输出接口。其中，所述电路板上设置有电源模块和用于将一路DI输入信号扩展成两路DI输出信号的DI扩展模块，电源模块的输入端通过电源总线与电源接口连接，电源模块的输出端与DI扩展模块连接，DI扩展模块的输入端与一个DI输入接口连接，DI扩展模块的输出端与两个DI输出接口连接。所述DI扩展模块的具体结构为：如图3所示，其包括光继电器U1、保护二极管D4、TVS管D5、TVS管D6、电阻R3、电阻R4和电阻R5。其中，光继电器U1包括发光二极管A1、发光二极管A2、1引脚、2引脚、3引脚、4引脚、5引脚、6引脚、7引脚和8引脚，电阻R3的一端与电源模块连接，另一端与1引脚连接；发光二极管A1分别与1引脚和2引脚连接，发光二极管A2分别与3引脚和4引脚连接，2引脚与3引脚短接，4引脚与DI输入接口连接，保护二极管D4的A引脚和K引脚分别与4引脚和1引脚连接；5引脚和6引脚形成一个接口与其中一个DI输出接口连接，TVS管D6和电阻R5均短接在5引脚和6引脚之间；7引脚和8引脚形成一个接口与另一个DI输出接口连接，TVS管D5和电阻R4均短接在7引脚和8引脚之间。所述DI扩展模块的实施原理为：电源通过电阻R3限流后进入光继电器U1，再通过发光二极管A2和发光二极管A3，最后通过DI点连接到电源地GND(S)。外部DI输入信号经DI输入接口进入4引脚，再经保护二极管D4进入1引脚，保护二极管D4能够防止浪涌时反压击穿发光二极管A2和发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于工业控制领域的DI接口扩展设备，其特征在于：包括外壳，所述外壳上固定有电路板、电源接口、DI输入接口和DI输出接口，所述电路板上设置有电源模块和用于将一路DI输入信号扩展成两路DI输出信号的DI扩展模块，电源模块的输入端和输出端分别与电源接口和DI扩展模块连接，DI扩展模块的输入端与一个DI输入接口连接，DI扩展模块的输出端与两个DI输出接口连接。/n

【技术特征摘要】
1.基于工业控制领域的DI接口扩展设备，其特征在于：包括外壳，所述外壳上固定有电路板、电源接口、DI输入接口和DI输出接口，所述电路板上设置有电源模块和用于将一路DI输入信号扩展成两路DI输出信号的DI扩展模块，电源模块的输入端和输出端分别与电源接口和DI扩展模块连接，DI扩展模块的输入端与一个DI输入接口连接，DI扩展模块的输出端与两个DI输出接口连接。


2.根据权利要求1所述的基于工业控制领域的DI接口扩展设备，其特征在于：所述DI扩展模块包括光继电器U1、保护二极管D4、TVS管D5、TVS管D6、电阻R3、电阻R4和电阻R5；
其中，光继电器U1包括发光二极管A1、发光二极管A2、1引脚、2引脚、3引脚、4引脚、5引脚、6引脚、7引脚和8引脚，电阻R3的一端与电源模块连接，另一端与1引脚连接；发光二极管A1分别与1引脚和2引脚连接，发光二极管A2分别与3引脚和4引脚连接，2引脚与3引脚短接，4引脚与DI输入接口连接，保护二极管D4的A引脚和K引脚分别与4引脚和1引脚连接；5引脚和6引脚形成一个接口与其中一个DI输出接口连接，TVS管D6和电阻R5均短接在5引脚和6引脚之间；7引脚和8引脚形成一个接口与另一个DI输出接口连接，TVS管D5和电阻R4均短接在7引脚和8引脚之间。


3.根据权利要求2所述的基于工业控制领域的DI接口扩展...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾光明，孙韬，游滔，彭敏，
申请(专利权)人：东方电气自动控制工程有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51