一种AO卡及物联网智能控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种AO卡及物联网智能控制器。本实用新型专利技术的AO卡设置有故障检测和输出锁存电路；通过设置的第一运算放大器、第一开关器件、第二运算放大器、比较器、触发器、第二开关器件和第三开关器件，当电路中输出的DAC电压信号经过AO卡的电路时，若比较器的输出电平为低电平，触发器的Q端输出的也是低电平，第三开关器件与第二开关器件截至，第二开关器件的第三电极没有电压输出，则第一开关器件的第二电极和第三电极都没有电压信号，从而切断了AO卡的输出通路，AO卡无法输出电压信号，从而实现了AO卡的故障保护和输出锁存功能，进一步也保障了控制器的安全。也保障了控制器的安全。也保障了控制器的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种AO卡及物联网智能控制器


[0001]本技术涉及保护电路
，尤其是指一种AO卡及物联网智能控制器。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的不断提高、生产效率的不断上升，现代化工业控制及监测技术越来越显示出它的重要地位。在现代化工业控制及监测技术中，具有代表性的工业控制器以其丰富的控制、检测接口，优越的通信性能，成为现代化工业控制及监测工程中不可或缺的角色。
[0003]现有的控制器中按照不同的接口类型可以分为DO型控制器(如8路DO型控制器或4路DO型控制器)、DI型控制器、AI型控制器、AO型控制器或者其中某两种接口组合型控制器。因为接口类型和数量固定，致使其产品功能单一、不够灵活，无法适应多种场景。例如针对于不同需求，场景一中只需要控制风机、水泵设备时只需要DO接口；场景二中既需要控制风机、水泵设备，又需要对温度、湿度等环境信息进行定时采集、整理时，需要DO接口和AI接口；场景三需要在场景二的基础上增加模拟量输出控制，则需要DO接口、AI接口、AO三种接口。现有的控制器无法恰到好处的满足不同应用场景的需求。
[0004]其中，DO卡具有数字量输出功能，DI卡具有数字量输入功能，AI卡具有模拟量输入功能，AO型卡具有模拟量输出的功能，AO型卡经常用于控制灯光的亮度、控制阀门的开度、控制变频器的调速等。但是，传统的AO输出模块只有模拟量输出功能，在发生故障的时候，不能及时做出判断，从而造成危险事故；例如在输出的电压信号的电流过大时，传统的AO卡无法及时判断从而不能及时切断输出信号，则会导致器件烧毁，还可能会发生安全事故，同样AO卡故障损坏也会对控制器造成一定影响，导致控制器发生一定损坏以至于减少使用寿命等，同样也会存在一定危险隐患。
[0005]因此现在需要一种能够使AO卡在发生故障时及时切断输出信号的保护措施，以保障器件的安全同时避免发生事故。

技术实现思路

[0006]为此，本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中传统的AO卡不能在发生故障时及时切断信号导致存在危险隐患的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本技术提供了一种AO卡，其特征在于：包括：故障检测和输出锁存电路；
[0008]所述故障检测和输出锁存电路包括：
[0009]第一运算放大器U1：第一运算放大器U1的同相输入端连接DAC电压信号的输出端，第一运算放大器U1的输出端连接第一开关器件Q1的第一电极；
[0010]第一开关器件Q1：第一开关器件Q1的第三电极连接采样电阻R6至输出通路，第一开关器件Q1的第二电极与第二开关器件Q2的第三电极相连；
[0011]第二运算放大器U2：第二运算放大器U2的输出端连接比较器U3的反相输入端，第
二运算放大器U2的同相输入端和反相输入端分别连接于采样电阻R6的两端；
[0012]比较器U3：比较器U3的同相输入端连接有分压电路，比较器U3的输出端连接触发器U4的输入端；
[0013]触发器U4：触发器U4的Q端连接第三开关器件Q3的第一电极；
[0014]第二开关器件Q2：第二开关器件Q2的第三电极连接MCU
‑
GPIO端口；
[0015]第三开关器件Q3：第三开关器件Q3的第三电极连接第二开关器件Q2的第一电极；
[0016]其中，所述比较器U3输出为高平电时，所述触发器U4输出高平电，所述第三开关器件Q3和第二开关器件Q2导通，所述第一开关器件Q1的第三电极连接的输出通路正常；
[0017]所述比较器U3输出为低平电时，所述触发器U4输出低平电，所述第三开关器件Q3和所述第二开关器件Q2截至，所述第一开关器件Q1的第二电极和第三电极没有电压输出，所述第一开关器件Q1的第三电极连接的输出通路切断。
[0018]在本技术的一个实施例中，所述第一开关器件Q1和所述第三开关器件Q3均配置为三极管；
[0019]所述第二开关器件Q2配置为场效应管；
[0020]所述第一开关器件Q1的第一电极、第二电极、第三电极分别为三极管的基极、集电极、发射极；
[0021]所述第三开关器件Q3的第一电极、第二电极、第三电极分别为三极管的基极、发射极、集电极；
[0022]所述第二开关器件Q2的第一电极、第二电极、第三电极分别为场效应管的栅极、源极、漏极。
[0023]在本技术的一个实施例中，所述故障检测和输出锁存电路还包括：
[0024]第一限流保护电阻R1：配置在所述第一运算放大器U1的同相输入端和所述DAC电压信号的输出端之间；
[0025]第二限流保护电阻R4：配置在所述第一运算放大器U1的输出端和所述第一开关器件Q1的第一电极之间；
[0026]第三限流保护电阻R14：配置在所述第二运算放大器U2的输出端和所述比较器U3的反相输入端之间；
[0027]第四限流保护电阻R15：配置在所述比较器U3的输出端和所述触发器U4的输入端之间；
[0028]第五限流保护电阻R16：配置在所述触发器U4的Q端和所述第三开关器件Q3的第一电极之间；
[0029]第六限流保护电阻R18：配置在所述第三开关器件Q3的第三电极和所述第二开关器件Q1的第一电极之间。
[0030]在本技术的一个实施例中，所述分压电路为串联的第一分压电阻R11和第二分压电阻R12构成，所述第一分压电阻R11连接电源VCC，所述第二分压电阻R12接地。
[0031]在本技术的一个实施例中，所述第一运算放大器U1的反相输入端连接有第一接地电阻R3，所述第一运算放大器U1的反相输入端和所述输出通路之间配置有串联的第一反馈电阻R2和第二反馈电阻R10。
[0032]在本技术的一个实施例中，所述第二运算放大器U2的同相输入端连接有第二
接地电阻R5；
[0033]所述第二运算放大器U2的反相输入端和输出端之间配置有第三反馈电阻R9，所述第三反馈电阻R9的阻值与所述第二接地电阻R5的阻值相等；
[0034]所述第二运算放大器U2的同相输入端和反相输入端分别连接有第一电阻R7和第二电阻R8，其中第一电阻R7和第二电阻R8的阻值相等。
[0035]在本技术的一个实施例中，所述比较器U3的同相输入端和输出端之间配置有第四反馈电阻R13。
[0036]在本技术的一个实施例中，所述第二开关器件Q2的第三电极连接有第三分压电阻R19和第四分压电阻R20。
[0037]本技术还提出一种物联网智能控制器，包括：
[0038]若干IO卡接口：部分IO卡接口上连接有如上所述的AO卡。
[0039]在本技术的一个实施例中，所述若干IO卡接口设置在若干扩展模块上，每个扩展模块上具有多个IO卡接口；
[0040]所述每个扩展模块通过RJ45接口与主控模块通信连接。
[0041]本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AO卡，其特征在于：包括：故障检测和输出锁存电路；所述故障检测和输出锁存电路包括：第一运算放大器U1：第一运算放大器U1的同相输入端连接DAC电压信号的输出端，第一运算放大器U1的输出端连接第一开关器件Q1的第一电极；第一开关器件Q1：第一开关器件Q1的第三电极连接采样电阻R6至输出通路，第一开关器件Q1的第二电极与第二开关器件Q2的第三电极相连；第二运算放大器U2：第二运算放大器U2的输出端连接比较器U3的反相输入端，第二运算放大器U2的同相输入端和反相输入端分别连接于采样电阻R6的两端；比较器U3：比较器U3的同相输入端连接有分压电路，比较器U3的输出端连接触发器U4的输入端；触发器U4：触发器U4的Q端连接第三开关器件Q3的第一电极；第二开关器件Q2：第二开关器件Q2的第三电极连接MCU
‑
GPIO端口；第三开关器件Q3：第三开关器件Q3的第三电极连接第二开关器件Q2的第一电极；其中，所述比较器U3输出为高平电时，所述触发器U4输出高平电，所述第三开关器件Q3和第二开关器件Q2导通，所述第一开关器件Q1的第三电极连接的输出通路正常；所述比较器U3输出为低平电时，所述触发器U4输出低平电，所述第三开关器件Q3和所述第二开关器件Q2截至，所述第一开关器件Q1的第二电极和第三电极没有电压输出，所述第一开关器件Q1的第三电极连接的输出通路切断。2.根据权利要求1所述的AO卡，其特征在于：所述第一开关器件Q1和所述第三开关器件Q3均配置为三极管；所述第二开关器件Q2配置为场效应管；所述第一开关器件Q1的第一电极、第二电极、第三电极分别为三极管的基极、集电极、发射极；所述第三开关器件Q3的第一电极、第二电极、第三电极分别为三极管的基极、发射极、集电极；所述第二开关器件Q2的第一电极、第二电极、第三电极分别为场效应管的栅极、源极、漏极。3.根据权利要求1所述的AO卡，其特征在于：所述故障检测和输出锁存电路还包括：第一限流保护电阻R1：配置在所述第一运算放大器U1的同相输入端和所述DAC电压信号的输出端之间；第二限流保...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文婷，姚相东，王剑宇，
申请(专利权)人：苏州赫里奥网络技术有限公司，
类型：新型
国别省市：