可擴充輸入點數的可編程控制器的製作方法
2023-05-13 20:56:41
專利名稱：可擴充輸入點數的可編程控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工業自動控制裝置，特別是一種通過程序控制的可擴充輸入點數的可編程控制器。
可編程控制器的輸入輸出點數對於同一主機來說是有限的，如日本OMRON公司的C40P有24個輸入點和16個輸出點，點數不夠用時固然可以加擴展單元，但硬體價格偏高；數字量並行輸入到可編程控制器，佔用輸入接點較多。
本實用新型的目的在於，解決現有技術佔用輸入接點較多的問題，而提供一種將數據串行輸送給可編程控制器、佔用輸入接點較少的可擴充輸入點數的可編程控制器。
為了達到上述目的，本實用新型採取的解決方案是它由擴充輸入電路和可編程控制器組成，可編程控制器的輸入接點與擴充輸入電路的輸出端相連接。其特點是所述擴充輸入電路由光耦限流電阻、第一光電耦合器、施密特反相器、至少一個n比特併入串出移位寄存器和與之相應的第二光電耦合器連接而成的串行數據輸入電路。在可編程控制器的普通離散型數字量直流固態輸出接點中，任意一個輸出接點A依次經光耦限流電阻RA、第一光電耦合器和施密特反相器，接至各併入串出移位寄存器的串行移位時鐘SRCK端；不同於上述輸出接點A的任意一個輸出接點B，依次經光耦限流電阻RB、第一光電耦合器和施密特反相器，接至各併入串出移位寄存器的並行採集時鐘LD端；可編程控制器的輸出點公共端COM1與第一光電耦合器的輸入公共端COM3之間，連接一個可編程控制器直流輸出電源；上述各併入串出移位寄存器的串行數據輸出端Q，分別經各自的光耦限流電阻Rcm和相應的第二光電耦合器與可編程控制器的各串行數據輸入接點Cm相連接；上述各輸入接點Cm是互不相同的點，所述各輸入接點Cm是可編程控制器的任意一個普通離散型數字量直流輸入接點；上述各併入串出移位寄存器的並行輸入埠用於數據並行輸入；上述各第二光電耦合器的輸出公共端COM4與可編程控制器輸入點公共端COM2之間，連接一個可編程控制器直流輸入電源。
可編程控制器在梯形圖軟體的作用下，通過輸入接點B發出一個脈衝，經第一光電耦合器和施密特反相器處理後送至各併入串出移位寄存器的並行採集時鐘LD端，使等待在各併入串出移位寄存器並行輸入端的n比特數據被採集進去，(同時可編程控制器在軟體作用下也將上次輸入的數據寄存在指定區域內)，再由可編程控制器通過輸出接點A發出n個串行驅動脈衝，驅動各併入串出移位寄存器的n比特數據串出，分別經相對應的第二光電耦合器傳送至可編程控制器的各對應的Cm接點內，進入可編程控制器的程序內對應的串入通道上，從而完成數據採集和傳送至可編程控制器的一個過程。在軟體作用下，這種過程可以不斷循環，也可根據軟體的其他命令實現非循環驅動。
由於本實用新型採用了上述結構的電路，可編程控制器的輸出、輸入接點是普通離散型數字量直流固態輸出、輸入接點，並且採用串行數據輸入方式，因此它具有佔用輸入接點少的優點。只需佔用兩個輸出接點作為時鐘線和一個輸入接點作為串行數據輸入線，即可將n個比特數據傳送給可編程控制器；佔用兩條時鐘線，佔用m個輸入點作為m條串行數據輸入線，即可擴展成m×n個數字量輸入點。有效提高了可編程控制器的工作能力，為用戶節省了大量的可編程控制器硬體投資，n為4至256的正整數，m為不大於256的正整數。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖1是本實用新型的電路原理圖。
圖2是圖1所示本實用新型的光電耦合器連線圖。
在圖1所示原理圖中，本實用新型由擴充輸入電路1和可編程控制器2組成，所述可編程控制器2的輸入接點與擴充輸入電路1的輸出端相連接。其中的擴充輸入電路1由光耦限流電阻RA、RB、第一光電耦合器6、施密特反相器7、至少一個n比特併入串出移位寄存器8和與之相應的第二光電耦合器5連接而成的串行數據輸入電路。在所述可編程控制器2的普通離散型數字量直流固態輸出接點中，任意一個輸出接點A依次經光耦限流電阻RA、第一光電耦合器6和施密特反相器7，接至各併入串出移位寄存器8的串行移位時鐘SRCK端；不同於上述輸出接點A的任意一個輸出接點B，依次經光耦限流電阻RB、第一光電耦合器6和施密特反相器7，接至各併入串出移位寄存器8的並行採集時鐘LD端；所述可編程控制器2的輸出點公共端COM1與第一光電耦合器6的輸入公共端COM3之間，連接有可編程控制器直流輸出電源4。所述各併入串出移位寄存器8的串行數據輸出端Q，分別經各自的光耦限流電阻Rcm和相應的第二光電耦合器5與可編程控制器2的各串行數據輸入接點Cm相連接；上述各輸入接點Cm是互不相同的，(可分為C1、C2、……Cm)，所述各輸入接點Cm是可編程控制器2的任意一個普通離散型數字量直流輸入接點；所述各第二光電耦合器5的輸出公共端COM4與可編程控制器2的輸入點公共端COM2之間，連接有可編程控制器直流輸入電源3。圖1中的可編程控制器直流輸出電源4和可編程控制器直流輸入電源3均為DC24V，第一光電耦合器6可採用的型號為TLP521型系，第二光電耦合器5可採用的型號為TLP521型系，施密特反相器7可採用74LS14，8比特併入串出移位寄存器8可採用74LS165。在圖2所示連線圖中，第一光電耦合器6的兩個集電極輸出端與+5V電源之間，分別連接有上拉電阻Ra、Rb，兩個發射極均接內部地；第二光電耦合器5的每個輸入端串接光耦限流電阻Rcm。本實用新型各功能的集成電路，可用標準IC、專用IC、全定製IC、半定製IC、可編程器件PLD、單片機或數位訊號處理器將電路的功能實現，使用帶有串行數據傳送功能的AD轉換器晶片，可完成併入串出數據的功能。
權利要求1.一種可擴充輸入點數的可編程控制器，由擴充輸入電路[1]和可編程控制器[2]組成，所述可編程控制器[2]的輸入接點與擴充輸入電路[1]的輸出端相連接，其特徵在於，所述擴充輸入電路[1]由光耦限流電阻RA、RB、第一光電耦合器[6]、施密特反相器[7]、至少一個併入串出移位寄存器[8]和與之相應的第二光電耦合器[5]連接而成的串行數據輸入電路，在所述可編程控制器[2]的普通離散型數字量直流固態輸出接點中，任意一個輸出接點A依次經光耦限流電阻RA、第一光電耦合器[6]和施密特反相器[7]，接至各併入串出移位寄存器[8]的串行移位時鐘SRCK端，不同於上述輸出接點A的任意一個輸出接點B，依次經光耦限流電阻RB、第一光電耦合器[6]和施密特反相器[7]，接至各併入串出移位寄存器[8]的並行採集時鐘LD端，所述可編程控制器[2]的輸出點公共端COM1與第一光電耦合器[6]的輸入公共端COM3之間，連接有可編程控制器直流輸出電源[4]，所述各併入串出移位寄存器[8]的串行數據輸出端Q，分別經各自的光耦限流電阻Rcm和相應的第二光電耦合器[5]與可編程控制器[2]的各串行數據輸入接點Cm相連接，上述各輸入接點Cm是互不相同的，所述各輸入接點Cm是可編程控制器[2]的任意一個普通離散型數字量直流輸入接點，所述各第二光電耦合器[5]的輸出公共端COM4與可編程控制器[2]的輸入公共端COM2之間，連接有可編程控制器直流輸入電源[3]。
專利摘要本實用新型涉及一種可擴充輸入點數的可編程控制器。它由擴充輸入電路(1)和可編程控制器(2)連接而成，擴充輸入電路(1)由光耦限流電阻R
文檔編號G05B19/04GK2266145SQ9522626
公開日1997年10月29日 申請日期1995年11月23日 優先權日1995年11月23日
發明者任志兵 申請人:任志兵