[发明专利]一种基于PLC带隔离的数字信号采集板卡

说明书

技术领域

本发明属于自动化控制中的开关量输入处理技术领域，涉及一种基于PLC带隔离的数字信号采集板卡。

背景技术

现代科技发生着日新月异的变化，对设备的控制追求自动化、智能化，需要对被控设备采集大量的现场信号，常用的有各种压力开关信号、行程开关信号、接近开关信号等数字量的采集。特别是在工业领域，模块化、灵活性强的PLC被广泛采用，需要采集现场大量的数字信号，配备多个多通道的数字信号采集模块。

目前广泛采用的办法是选用大量的接线端子、线槽、导轨实现接线安装，硬件成本高，并且占用的安装空间大，无形中增大了控制柜的体积、重量和占地面积，特别是针对海洋平台，寸土寸金，减小占地面积和重量是其追求的目标，同时由于信号通道多，布线复杂，不美观，检查维修不便，安装调试维护效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于PLC带隔离的数字信号采集板卡，解决了现有技术中由于信号采集通道多，接线复杂、安装调试维护效率低、占用空间大、不美观、检查维修不便的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于PLC带隔离的数字信号采集板卡，包括隔离保护电路、PLC端输入接口J1、外部负信号端输入接口J2和外部正信号端输入接口J3，隔离保护电路与PLC端输入接口J1、外部负信号端输入接口J2对应连接。

本发明的有益效果是，该采集板卡实现了现场与PLC控制器的电气隔离，隔离电压高达1000V，有效的保护PLC模块，交流保护防止反向电流造成误触发；可以减小安装空间，减轻安装接线人员的工作量，提高安装调试工作效率，减小控制箱的尺寸，降低了成产成本，通过多个本板卡可扩展，使用灵活。

附图说明

图1是本发明基于PLC带隔离的数字信号采集板卡的整体电路框图；

图2是本发明装置中的隔离保护电路1的示意图；

图3是本发明装置中的PLC端输入接口J1的结构示意图；

图4是本发明装置中的外部负信号端输入接口J2的结构示意图；

图5是本发明装置中的外部正信号端输入接口J3的结构示意图。

图中，1.隔离保护电路，2.PLC数字量输入模块，

另外，J1是PLC端输入接口，J2是外部负信号端输入接口，J3是外部正信号端输入接口；

RLY1、RLY2……RLY16分别表示16个通道的隔离继电器；

24VSPDT表示继电器为标准24V直流输出型；

D1、D2……D32分别表示32个IN4007二极管；

DI1、DI2……DI16分别表示对应PLC的16路数字信号输入信号；

DIODE为二极管在元件库中默认的名称；

signal 1+、signal 1-……signal 16+、signal 16-分别表示现场级开关量信号或控制开关（或按钮）的正负信号端。

具体实施方式

参照图1，本发明基于PLC带隔离的数字信号采集板卡，其结构为标准方式的PCB板卡，如虚线框所示，包括隔离保护电路1、PLC端输入接口J1、外部负信号端输入接口J2和外部正信号端输入接口J3，隔离保护电路1与PLC端输入接口J1、外部负信号端输入接口J2对应连接。

PLC端输入接口J1用于与PLC数字量输入模块2连接；外部负信号端输入接口J2用于同时与控制开关信号和现场级开关量信号连接；外部正信号端输入接口J3也用于同时与控制开关信号和现场级开关量信号连接。

上述的PLC端输入接口J1、外部负信号端输入接口J2、外部正信号端输入接口J3均选用PCB板用标准接线排，上述的三个接口和隔离保护电路1同时集成在标准的PCB板卡（接口卡）中。

PLC端输入接口J1是PCB板卡与PLC数字量输入模块2的连接接口；隔离保护电路1能够实现现场级开关量信号和PLC数字量输入模块之间的电气隔离，交流保护防止反向电流造成信号的误触发；外部负信号端输入接口J2和外部正信号端输入接口J3分别是PCB板卡与控制开关信号和现场级开关量信号的连接接口。

本发明以下结构的描述，是基于16通道实施例的数量进行设置，实际使用中，通过相应的扩展则能够实现更多通道的采集。

PLC数字量输入模块2可选用西门子标准24VDC输入的SM321器件，或其他的PLC数字量输入模块；控制开关信号（或按钮信号）包括各类开关、按钮，现场级开关量信号包括各种压力开关信号、行程开关信号、接近开关信号。