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(DistributedControlSystem，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?，F(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(analogin，模擬量輸入)、AO(analogout，模擬量輸出)、DI(digitalin，數(shù)字量輸入)、DO(digitalout，數(shù)字量輸出)、PI(plusein，脈沖輸入)和SOE(SequenceOfEvent，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。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：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，第三電阻的一端為PI接口電路的第一端，第三電阻的另一端與第四電阻的一端連接，連接點(diǎn)為PI接口電路的采樣端，與第三信號(hào)采樣接口P7連接；第四電阻的另一端與NMOS晶體管的漏極相連；NMOS晶體管的源極為PI接口電路的第二端；NMOS晶體管的柵極為PI接口電路的控制端。優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括：串聯(lián)在第一電流源的第二端和第二電流源的第一端之間的第一二極管和第二二極管，第一電流源的第二端連接第一二極管的正極，第一二極管的負(fù)極連接第二二極管的正極且連接PI接口電路的第一端，第二二極管的負(fù)極連接第二電源的第一端且連接DO接口電路的第一端。本申請(qǐng)公開的IO控制系統(tǒng)，包括通道控制電路和外部接口，外部接口包括第一輸入接口P1、第二輸入接口P2、第三輸入接口P3和第四輸入接口P4，第一信號(hào)采樣接口P5、第二信號(hào)采樣接口P6和第三信號(hào)采樣接口P7，以及第一接線端子LOAD+和第二接線端子LOAD-。通過對(duì)各個(gè)外部接口對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)不同接口類型(AO、AI、DI、SOE、DO和PI)的配置，使得一種IO控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多種IO類型的配置，因此，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)只需本申請(qǐng)公開的這一種IO控制系統(tǒng)即可，進(jìn)而簡(jiǎn)化了IO控制系統(tǒng)的維護(hù)，以及減少了維護(hù)成本，且方便生產(chǎn)備料。附圖說明為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)施例公開的一種IO控制系統(tǒng)的示意圖；圖2為本實(shí)施例公開的一種IO控制系統(tǒng)的電路圖；圖3為本實(shí)施例公開的另一種IO控制系統(tǒng)的示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。實(shí)施例一本實(shí)施例公開了一種IO控制系統(tǒng)，參見圖1所示，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I1、第二電流源I2、第一電阻R1、第二電阻R2、DO接口電路和PI接口電路。第一電阻R1的一端與電源VCC相連，第一電阻R1的另一端與第一電流源I1的第一端相連。第一電流源I1的第二端與第二電流源I2的第一端相連，第二電流源I2的第二端與第二電阻R2的一端相連，第二電阻R2的另一端接地。DO接口電路的第一端連接于第一電流源I1和第二電流源I2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I1和第二電流源I1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P1、第二輸入接口P2、第三輸入接口P3和第四輸入接口P4，第一信號(hào)采樣接口P5、第二信號(hào)采樣接口P6和第三信號(hào)采樣接口P7，以及第一接線端子LOAD+和第二接線端子LOAD-。第一輸入接口P1連接第一電流源I1的控制端，用于輸入第一電流源I1的控制信號(hào)。第二輸入接口P2連接第二電流源I2的控制端，用于輸入第二電流源I2的控制信號(hào)。第三輸入接口P3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P4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P5連接于第一電阻R1和第一電流源I1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P6連接于第二電阻R2和第二電流源I2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P7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LOAD+連接于PI接口電路的第一端，第二接線端子LOAD-連接于PI接口電路的第二端，用于接現(xiàn)場(chǎng)儀表。通過對(duì)外部接口的狀態(tài)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)不同接口類型(AO、AI、DI、SOE、DO和PI)的配置，使得一種IO控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多種IO類型的配置，因此，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)只需本申請(qǐng)公開的這一種IO控制系統(tǒng)即可，進(jìn)而簡(jiǎn)化了IO控制系統(tǒng)的維護(hù)，以及減少了維護(hù)成本。優(yōu)選的，如圖2所示，第一電流源I1包括：第一運(yùn)算放大器U1和PMOS晶體管Q1。其中，第一運(yùn)算放大器U1的同相輸入端為第一電流源I1的控制端，與第一輸入接口P1連接。第一運(yùn)算放大器U1的反相輸入端與PMOS晶體管Q1的源極相連，連接點(diǎn)為第一電流源I1的第一端。第一運(yùn)算放大器U1的輸出端與PMOS晶體管Q1的柵極相連。PMOS晶體管Q1的漏極為第一電流源I1的第二端。第二電流源I2包括：第二運(yùn)算放大器U2和NMOS晶體管Q2。其中，第二運(yùn)算放大器U2的同相輸入端為第二電流源I2的控制端，與第二輸入接口P2連接。第二運(yùn)算放大器U2的反相輸入端與NMOS晶體管Q2的源極相連，連接點(diǎn)為第二電流源I2的第二端。第二運(yùn)算放大器U2的輸出端與NMOS晶體管Q2的柵極相連。NMOS晶體管Q2的漏極為第二電流源I2的第一端。具體的，PMOS晶體管Q1和NMOS晶體管Q2采用一種封裝下的雙MOS管實(shí)現(xiàn)，即MOS晶體管Q1和NMOS晶體管Q2共用一個(gè)封裝，減小了本系統(tǒng)的占用空間。第一電阻R1和第二電阻R2均為精密電阻，精密電阻的選取取決于系統(tǒng)的采集精度要求，若系統(tǒng)采集精度要求為0.1％的誤差，則第一電阻R1和第二電阻R2的精度要求必須高于0.1％。第一輸入接口P1和第二輸入接口P2與數(shù)模轉(zhuǎn)換器相連。通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器生成第一電流源和第二電流源的控制信號(hào)，并分別通過第一輸入接口P1輸入第一電流源的控制信號(hào)，通過第二輸入接口P2輸入第二電流源的控制信號(hào)。第一信號(hào)采樣接口P5和第二信號(hào)采樣接口P6與模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，具體的為高采樣率的SAR型模數(shù)轉(zhuǎn)換器或其他類型，CPU通過對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)第一信號(hào)采樣接口P5和第二信號(hào)采樣接口P6輸出的信號(hào)進(jìn)行采集。第三信號(hào)采樣接口P7與比較器相連，CPU獲取比較器的比較結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)第三信號(hào)采樣接口P7輸出的信號(hào)的采集。第三輸入接口P3和第四輸入接口P4與CPU的IO管腳相連，CPU將DO接口電路和PI接口電路的控制信號(hào)，通過IO管腳分別發(fā)送至DO接口電路和PI接口電路。所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和比較器均可以集成在CPU中。DO接口電路包括NMOS晶體管Q3，NMOS晶體管Q3的柵極為DO接口電路的控制端，NMOS晶體管Q2的漏極為DO接口電路的第一端，NMOS晶體管Q2的源極為DO接口電路的第二端。DO接口電路還可以為專業(yè)的DO芯片，專業(yè)的DO芯片以NMOS晶體管為核心，且具有過流過壓保護(hù)模塊，用于對(duì)DO接口電路實(shí)現(xiàn)過流和過壓的保護(hù)功能。PI接口電路包括第三電阻R3、第四電阻R4和NMOS晶體管Q4。第三電阻R3的一端為PI接口電路的第一端。第三電阻R3的另一端與第四電阻R4的一端連接，連接點(diǎn)為PI接口電路的采樣端，與第三信號(hào)采樣接口P7連接。第四電阻R4的另一端與NMOS晶體管Q4的漏極相連。NMOS晶體管Q4的源極為PI接口電路的第二端。NMOS晶體管Q4的柵極為PI接口電路的控制端。第三電阻R3和第四電阻R4的阻值比例由PI信號(hào)的幅度和第三信號(hào)采樣接口P7對(duì)應(yīng)的比較器能接受的最大閾值決定。比如，PI信號(hào)的幅度為UP，而第三信號(hào)采樣接口P7對(duì)應(yīng)的比較器能接受的最大閾值為UCMAX，則設(shè)置R3和R4的比例，使得R4上的壓降UR4小于UCMAX，UR4＝UP*R4/(R3+R4)。其中比較器的閾值可以在0～UCMAX之間設(shè)置。通過對(duì)外部接口的狀態(tài)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)不同接口類型的配置，具體為：表1所示為IO控制系統(tǒng)進(jìn)行AO接口類型配置的狀態(tài)表，包括模擬量輸出和接口自檢兩個(gè)工作狀態(tài)。表1IO控制系統(tǒng)進(jìn)行AO接口類型配置時(shí)的狀態(tài)表工作模式P1P2P3P4P5P6P7模擬量輸出給定電壓關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)接口自檢給定電壓關(guān)關(guān)關(guān)采樣關(guān)關(guān)如表1所示，在模擬量輸出模式的狀態(tài)下，第二輸入接口P2、第三輸入接口P3和第四輸入接口P4均不輸入相應(yīng)的控制信號(hào)，通過控制第一輸入接口P1輸入的電壓信號(hào)UP1，即控制信號(hào)，對(duì)輸出電流進(jìn)行控制。輸出電流為(VCC-UP1)/R1，輸出電流與第一輸入接口P1輸入的控制信號(hào)UP1成線性關(guān)系，因此，通過控制第一輸入接口P1輸入的控制信號(hào)UP1可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的控制。例如，要實(shí)現(xiàn)輸出電流為4～20mA，則UP1的設(shè)置值為VCC-(4～20mA)×R1，第一接線端子LOAD+和第二接線端子LOAD-接儀器的閥門，輸出電流通過第一接線端子LOAD+和第二接線端子LOAD-輸出到閥門，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門狀態(tài)的控制。在接口自檢模式的工作狀態(tài)下，為實(shí)現(xiàn)自檢，在模擬量輸出模式的基礎(chǔ)上，通過第一信號(hào)采樣接口P5進(jìn)行電壓采樣，如果電壓采樣值UP5和控制信號(hào)UP1的偏差值沒有超過預(yù)設(shè)閾值，則判斷電路正常，反之，則判斷電路故障。例如，預(yù)設(shè)閾值為電壓信號(hào)UP1的5％，那么如果95％*UP1<UP5<105％*UP1，認(rèn)為電路正常。反之認(rèn)為電路故障。表2所示為IO控制系統(tǒng)進(jìn)行AI接口類型配置的狀態(tài)表，包括配電模擬量采集、配電自檢、非配電模擬量采集和非配電自檢四個(gè)工作狀態(tài)。輸入模擬電流按工作現(xiàn)場(chǎng)常用的4～20mA為例，限流值(需大于最大的輸入模擬電流)以25mA為例對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。表2IO控制系統(tǒng)進(jìn)行AI接口類型配置時(shí)的狀態(tài)表如表2所示，在配電模擬量采集模式的狀態(tài)下，第二輸入接口P2、第三輸入接口P3和第四輸入接口P4均不輸入相應(yīng)的控制信號(hào)，第一輸入接口P1輸入的第一給定限流電壓U限1為24V-25mA*R1。第一接線端子LOAD+和第二接線端子LOAD-接非配電變送器，通過第一信號(hào)采樣接口P5進(jìn)行電壓采樣，根據(jù)電壓采樣值UP5和第一電阻R1，得到輸入的模擬電流值(VCC-UP5)/R1，實(shí)現(xiàn)配電模擬量采集。在配電自檢模式的狀態(tài)下，為實(shí)現(xiàn)自檢，在配電模擬量采集模式的基礎(chǔ)上，通過第二輸入接口P2輸入第一給定增量電壓。第一給定增量電壓導(dǎo)致的通過第一信號(hào)采樣接口P5得到的模擬電流值的增量，需小于限流值(25mA)減去最大輸入模擬電流(20mA)的差值。根據(jù)第一信號(hào)采樣接口P5采集的電壓采樣值UP5的增量和第二輸入接口P2輸入的第一給定增量電壓進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行電路自檢。例如，若第一給定增量電壓值為0.1V，第二電阻R2的阻值為100歐姆，則理論上電壓采樣值UP5的增量為(0.1V/100Ω)*R1，若采集實(shí)際值與理論值相比的偏差值沒有超過預(yù)設(shè)閾值，則認(rèn)為電路正常，反之，則認(rèn)為電路故障。在非配電模擬量采集模式的狀態(tài)下，第三輸入接口P3和第四輸入接口P4均不輸入相應(yīng)的控制信號(hào)，通過第一輸入接口P1輸入的控制信號(hào)UP1的值為電源電壓值VCC，通過第二輸入接口P2輸入第二給定限流電壓U限2為25mA*R2。第一接線端子LOAD+和第二接線端子LOAD-接配電變送器，通過第二信號(hào)采樣接口P6進(jìn)行電壓采樣，根據(jù)電壓采樣值UP6和第二電阻R2，得到輸入的模擬電流值UP6/R2，實(shí)現(xiàn)非配電模擬量采集。在非配電自檢模式的狀態(tài)下，為實(shí)現(xiàn)自檢，在非配電模擬量采集模式的基礎(chǔ)上，通過第一輸入接口P2輸入第二給定增量電壓。第二給定增量電壓導(dǎo)致的通過第二信號(hào)采樣接口P6的得到的模擬電流值的增量，需小于限流值減去最大輸入模擬電流的差值。根據(jù)第二信號(hào)采樣接口P6輸出的電壓采樣值UP6的增量和第一輸入接口P1輸入的第二給定增量電壓進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)行電路自檢。例如，若第二給定增量電壓值為0.1V，第一電阻R1的阻值為100歐姆，則理論上電壓采樣值UP6的增量為(0.1V/100Ω)*R2，若采集實(shí)際值與理論值相比的偏差值沒有超過預(yù)設(shè)閾值，則認(rèn)為電路正常，反之，則認(rèn)為電路故障。表3所示為IO控制系統(tǒng)進(jìn)行DI接口類型和SOE接口類型配置的狀態(tài)表，包括數(shù)字量采集、數(shù)字量采集自檢、時(shí)間順序采集和時(shí)間順序采集自檢四個(gè)工作狀態(tài)。表3IO控制系統(tǒng)進(jìn)行DI接口類型和SOE接口類型配置時(shí)的狀態(tài)表如表3所示，在數(shù)字量采集模式的狀態(tài)下，第二輸入接口P2、第三輸入接口P3和第四輸入接口P4均不輸入相應(yīng)的控制信號(hào)，通過第一輸入接口P1輸入第一給定驅(qū)動(dòng)電壓U驅(qū)1，具體的設(shè)定為U驅(qū)1＝24V-R1*5mA。第一接線端子LOAD+和第二接線端子LOAD-接負(fù)載，通過第一信號(hào)采樣接口P5進(jìn)行電壓采樣，根據(jù)電壓采樣值UP5和第一給定驅(qū)動(dòng)電壓U驅(qū)1，對(duì)采集的數(shù)字量進(jìn)行判斷，若電壓采樣值UP5與第一給定驅(qū)動(dòng)電壓U驅(qū)1的偏差值沒有超過預(yù)設(shè)閾值，則確定采集的數(shù)字量為ON或“1”；若電壓采樣值UP5遠(yuǎn)小于第一給定驅(qū)動(dòng)電壓U驅(qū)1則確定采集的數(shù)字量為OFF或“0”。例如，95％*U驅(qū)1<UP5<105％*U驅(qū)1則確定數(shù)字量為ON或“1”，UP5<20％*U驅(qū)1則確定數(shù)字量為OFF或“0”，實(shí)現(xiàn)數(shù)字量采集。時(shí)間順序采集模式與數(shù)字量采集模式一致，因此對(duì)于時(shí)間順序采集模式本申請(qǐng)不再贅述。數(shù)字量采集自檢模式分為采集到OFF和ON兩種情況。當(dāng)采集到的數(shù)字量為OFF時(shí)，自檢的狀態(tài)為，步驟(1)通過第二輸入接口P2輸入第一給定自檢電壓U檢1，具體的設(shè)定為U檢1＝5mA*R2。步驟(2)通過第一信號(hào)采樣接口P5進(jìn)行電壓采樣，若還是判斷出數(shù)字量為OFF，則判斷電路開路，反之則進(jìn)行下一步判斷。步驟(3)關(guān)閉第二輸入接口P2輸入的信號(hào)，即設(shè)置第二輸入接口P2輸入的電壓信號(hào)為“0”。步驟(4)通過第一輸入接口P1輸入第一給定驅(qū)動(dòng)電壓U驅(qū)1，具體的設(shè)定為U驅(qū)1＝24V-R1*5mA。步驟(5)通過第一信號(hào)采樣接口P5進(jìn)行電壓采樣，根據(jù)電壓采樣值UP5計(jì)算采集電流I＝(24V-UP5)/R1，若計(jì)算得到的采集電流值為零，則確定負(fù)載斷路，若采集電流值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)則確定負(fù)載為OFF狀態(tài)。對(duì)于支持?jǐn)?shù)字量采集自檢模式的負(fù)載，通常內(nèi)部為干觸點(diǎn)開關(guān)串聯(lián)阻值為百歐姆級(jí)的電阻，同時(shí)并聯(lián)阻值為萬歐姆級(jí)的電阻，負(fù)載OFF狀態(tài)時(shí)，并聯(lián)的阻值為萬歐姆級(jí)別的電阻引起的漏電流一般在1mA左右，因此若采集電流值在1mA左右，則確定負(fù)載為OFF狀態(tài)。當(dāng)采集到的數(shù)字量為ON時(shí)，自檢的狀態(tài)為，步驟(1)關(guān)閉第一輸入接口P1輸入的信號(hào)，即設(shè)置通過第一輸入接口P1輸入的電壓信號(hào)為“0”。步驟(2)通過第一信號(hào)采樣接口P5進(jìn)行電壓采集，若還是判斷出數(shù)字量為ON，則確定電路短路，反之，則進(jìn)行下一步判斷。步驟(3)通過第一輸入接口P1輸入第一給定驅(qū)動(dòng)電壓U驅(qū)1，具體的設(shè)定為U驅(qū)1＝24V-R1*5mA。(4)通過第三信號(hào)采樣接口P7進(jìn)行采樣，根據(jù)預(yù)設(shè)閾值判斷是否有電流流經(jīng)負(fù)載內(nèi)部串聯(lián)的百歐姆級(jí)別的電阻，即判斷采集到的電壓值是否為5mA*R負(fù)左右，R負(fù)為負(fù)載內(nèi)部串聯(lián)的百歐姆級(jí)別的電阻值，若是則確定有電流流經(jīng)負(fù)載內(nèi)部串聯(lián)的百歐姆級(jí)別的電阻，反之則確定沒有電流流經(jīng)負(fù)載內(nèi)部串聯(lián)的百歐姆級(jí)別的電阻。負(fù)載短路的時(shí)電流不流過負(fù)載內(nèi)部串聯(lián)的百歐姆級(jí)別的電阻。因此，若判斷出負(fù)載內(nèi)部串聯(lián)的百歐姆級(jí)別的電阻存在電流流過，則確認(rèn)負(fù)載為ON狀態(tài)，反之，則確認(rèn)負(fù)載短路。時(shí)間順序采集自檢模式與數(shù)字量采集自檢模式一致，因此對(duì)于時(shí)間順序采集自檢模式本申請(qǐng)不再贅述。表4所示為IO控制系統(tǒng)進(jìn)行DO接口類型配置的狀態(tài)表，包括數(shù)字量輸出和數(shù)字量輸出自檢兩個(gè)工作狀態(tài)。表4IO控制系統(tǒng)進(jìn)行DO接口類型配置時(shí)的狀態(tài)表如表4所示，在數(shù)字量輸出模式的狀態(tài)下，第一輸入接口P1、第二輸入接口P2和第四輸入接口P4均不輸入相應(yīng)的控制信號(hào)，通過第三輸入接口P3輸入給定輸出信號(hào)，控制DO接口電路的數(shù)字量輸出。第一接線端子LOAD+和第二接線端子LOAD-接負(fù)載。數(shù)字量輸出自檢模式分為給定輸出為ON和OFF的兩種情況。當(dāng)給定輸出為ON時(shí)，自檢的工作狀態(tài)為，通過第三信號(hào)采樣接口P7采集第一接線端子LOAD+和第二接線端子LOAD-之間的壓降。若采集到的壓降值接近零，則確定負(fù)載斷路，若壓降值為電源電壓即24V，則確定負(fù)載短路，若壓降值為DO接口電路的壓降，則確定負(fù)載為ON狀態(tài)。當(dāng)給定輸出為OFF時(shí)，自檢的狀態(tài)為，步驟(1)通過第三信號(hào)采樣接口P7采集第一接線端子LOAD+和第二接線端子LOAD-之間的壓降，若壓降值接近零，則確定負(fù)載斷路，若壓降值為電源電壓即24V，則進(jìn)行下一步判斷。(2)通過第三輸入接口P3輸入高電平信號(hào)，即一個(gè)短暫的ON信號(hào)。(3)通過第三信號(hào)采樣接口P7采集第一接線端子LOAD+和第二接線端子LOAD-之間的壓降，若是采集的壓降值為DO接口電路的壓降，則確定負(fù)載為OFF狀態(tài)，否則確定負(fù)載短路。表5所示為IO控制系統(tǒng)進(jìn)行PI接口類型配置的狀態(tài)表，包括脈沖輸入采集和脈沖輸入采集自檢兩個(gè)工作狀態(tài)。表5IO控制系統(tǒng)進(jìn)行PI接口類型配置時(shí)的狀態(tài)表如表5所示，在脈沖輸入采集模式的狀態(tài)下，第一輸入接口P1、第二輸入接口P2和第三輸入接口P3均不輸入相應(yīng)的控制信號(hào)，第四輸入接口P4輸入控制信號(hào)，即高電平信號(hào)，通過第三信號(hào)采樣接口P7進(jìn)行PI信號(hào)采樣。需要說明的是，當(dāng)輸入信號(hào)幅度大時(shí)，設(shè)置的閾值也大；當(dāng)輸入信號(hào)幅度小時(shí)，設(shè)置的閾值也小。當(dāng)通過第三信號(hào)采樣接口P7無法采集到脈沖信號(hào)時(shí)，進(jìn)入脈沖輸入采集自檢模式，步驟(1)調(diào)整比較器閾值，通過第三信號(hào)采樣接口P7進(jìn)行采樣，測(cè)試PI接口電路的電壓狀態(tài)，若為常態(tài)高，則確定負(fù)載短路；若為常態(tài)低，則進(jìn)行下一步判斷。步驟(2)通過第一輸入接口P1輸入給定周期性信號(hào)，步驟(3)通過第三信號(hào)采樣接口P7進(jìn)行采樣以確定負(fù)載斷路或電路故障，若通過第三信號(hào)采樣接口P7能采集到脈沖信號(hào)，則確定負(fù)載斷路，否則確定電路故障。比較器的閾值可以隨意設(shè)定，當(dāng)采集不到脈沖信號(hào)時(shí)，自適應(yīng)調(diào)整比較閾值，當(dāng)閾值調(diào)整到超過PI的信號(hào)范圍外還沒采集到脈沖時(shí)，根據(jù)第三信號(hào)采樣接口P7采集到的采樣值與閾值比較，采樣值大于閾值則為常態(tài)高，反之則為常態(tài)低。常態(tài)高指一直輸入“1”，即一直輸入高電平信號(hào)；常態(tài)低指一直輸入“0”，即一直輸入低電平信號(hào)。實(shí)施例二本實(shí)施例公開了另一種IO控制系統(tǒng)，參見圖3所示，相對(duì)于實(shí)施例一公開的IO控制系統(tǒng)，本實(shí)施例公開的IO控制系統(tǒng)，在第一電流源I1的第二端和第二電流源I2的第一端之間串聯(lián)了兩個(gè)二極管D1和D2。第一電流源I1的第二端連接第一二極管D1的正極，第一二極管D1的負(fù)極連接第二二極管D2的正極且連接PI接口電路的第一端，第二二極管D2的負(fù)極連接第二電源I2的第一端且連接DO接口電路的第一端。在IO控制系統(tǒng)配置成AI、AO、DI或SOE接口類型時(shí)，第一二極管D1和第二二極管D2實(shí)現(xiàn)誤接防護(hù)的目的。例如，接-30V時(shí)，第一二極管D1、第二二極管D2反向截止。在IO控制系統(tǒng)配置成DO接口類型時(shí)，第二二極管D2和DO接口電路的過流、過壓保護(hù)功能實(shí)現(xiàn)誤接防護(hù)的目的。在IO控制系統(tǒng)配置成PI接口類型時(shí)，通過設(shè)置第三電阻R3和第四電阻R4的阻值，實(shí)現(xiàn)誤接防護(hù)的目的。優(yōu)選的，第一二極管D1和第二二極管D2為采用一種封裝下的雙二極管實(shí)現(xiàn)。在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請(qǐng)。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng)將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3