[实用新型]一种数字信号输入电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业控制领域，特别是一种数字信号输入电路。

背景技术

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）作为一种专用于工业控制的计算机被广泛应用于工业领域。对于PLC系统，数字信号的输入仅仅支持0~24V的电平信号。图1为PLC通用数字信号输入电路的结构示意图，如图1所示，通道1和通道2分别是两路数字量通道，每路数字量通道包括一限流电阻R、一信号隔离器（图中为光电耦合器OC）和一信号调理电路。其中，光电耦合器OC的输入端与所述限压电阻R相连，用于通过所述限流电阻R接收0~24V的单端数字电平信号，光电耦合器OC的输出端与所述信号调理电路相连，经光电耦合器OC输出的电平信号通过所述信号调理电路进行调理后转换成满足CPU输入要求的电平信号输出给CPU。

上述数字信号输入电路由于仅支持0~24V的电平信号，即当输入的电平信号大于或等于15V时，系统才判定为高电平。因此用户设备输出的晶体管-晶体管逻辑集成电路（Transistor-Transistor Logic，TTL）电平信号，即0~5V的电平信号，就不能直接接入系统来处理了，此外部分用户设备远距离输出的高速信号由于经过衰减后电平电压会降低，因此可能也无法被PLC系统正确识别。

此外，有些驱动器及数控机床控制器等具有数字量输入的系统的数字信号输入也不支持TTL电平，或者不支持0~24V的电平信号等。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种数字信号输入电路，用以兼容0~24V电平信号和TTL电平信号等多种电平信号。

本实用新型提出的数字信号输入电路，包括：至少一路数字量通道，每路数字量通道的输入端包括一信号隔离器；

所述数字信号输入电路进一步包括：设置在每路数字量通道中的信号隔离器前端的一多电平信号的兼容处理电路，所述多电平信号包括0~24V的电平信号和TTL电平信号。

在本实用新型的一个实施方式中，所述多电平信号的兼容处理电路包括：一第一限流电阻、一光电耦合器、一分流电路、一负反馈电路和一第二限流电阻；其中，

第一限流电阻的一端与接线端子接收电平信号的端子相连，另一端与所述光电耦合器的输入回路的一端相连；所述光电耦合器的输出端为所述多电平信号的兼容处理电路的输出端；

所述分流电路与所述光电耦合器的输入回路并联，所述分流电路包括至少一个分流电阻；

所述负反馈电路包括一N沟道MOS管和一负反馈电阻，所述N沟道MOS管的D极与所述光电耦合器的输入回路的另一端相连，S极与所述负反馈电阻的一端相连，G极与所述负反馈电阻的另一端相连；

所述第二限流电阻的一端与接线端子接地的端子相连，另一端与所述N沟道MOS管的G极相连。

在本实用新型的一个实施方式中，所述多电平信号的兼容处理电路进一步包括：

连接在所述第二限流电阻和所述N沟道MOS管的G极之间的防反稳压管。

在本实用新型的一个实施方式中，所述多电平信号的兼容处理电路进一步包括：

与所述光电耦合器的输入回路并联连接的第一滤波电容；和

一端与所述第一限流电阻的非接线端子端相连，另一端与所述第二限流电阻的非接线端子端相连的第二滤波电容。

在本实用新型的一个实施方式中，所述至少一路数字量通道为两路数字量通道；所述每路数字量通道进一步包括一与所述信号隔离器的输出端相连的信号调理电路；

所述数字信号输入电路进一步包括：设置在所述两路数字量通道的信号隔离器后端、一路数字量通道的信号调理电路前端的一差分信号到单端信号的转换电路以及设置在所述差分信号到单端信号的转换电路的输入输出端的选通开关；

所述选通开关用于在所述数字信号输入电路接收单端信号时，使每路数字量通道中的信号隔离器的输出端与信号调理电路直接连通；在所述数字信号输入电路接收差分信号时，使每路数字量通道中的信号隔离器的输出端与所述差分信号到单端信号的转换电路的输入端连接，且差分信号到单端信号的转换电路的输出端与所述一路数字量通道中的信号调理电路连接。

在本实用新型的一个实施方式中，所述设置在所述差分信号到单端信号的转换电路的输入输出端的选通开关为：设置在所述差分信号到单端信号的转换电路的输入输出端的单刀双掷开关。

在本实用新型的一个实施方式中，所述差分信号到单端信号的转换电路为：线性电路或逻辑电路。