[发明专利]紧凑型扩展IO设备

权利要求书

1.一种紧凑型扩展IO设备，其特征在于：该扩展IO设备包括外壳、设置在外壳内部的电路板、以及电源模块，电路板由一块带处理器的底板和一块带通讯接口的小板构成，底板和小板之间通过双排连接器连接，底板上含有电源转化电路、数字量输入电路、数字量输出电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、PT100/PT1000采样电路、CAN Bus总线接口和一个高速FPGA微处理器芯片，数字量输入电路、数字量输出电路、模拟量输入电路、模拟量输出电路、PT100/PT1000采样电路和CAN Bus总线接口分别与高速FPGA微处理器芯片连接，通讯接口小板通过连接器与FPGA芯片连接。

2.根据权利要求1所述的紧凑型扩展IO设备，其特征在于：数字量输入电路含有28路隔离数字量输入，采用固态继电器隔离形式，且输入为可控输入，输入电压为DC110V或DC24V；数字量输出电路含有6路干式继电器输出，其输出与线圈完全隔离，输出电压为DC110V或DC24V。

3.根据权利要求1所述的紧凑型扩展IO设备，其特征在于：模拟量输入电路含有4路模拟量输入，其中，2路模拟量输入为隔离输入；模拟量输出电路含有4路模拟量输出，其中，2路模拟量输出为电流输出，2路模拟量输出为电压输出，输出为电流信号时，输出端口采用运算放大器组成恒流源电路，输出为电压信号时，输出端口采用运算放大器组成恒压源电路。

4.根据权利要求1所述的紧凑型扩展IO设备，其特征在于：PT100/PT1000采样电路含有2路PT100/PT1000采样，采用标准IC芯片，控制接口为SPI接口，可用高速FPGA微处理器芯片进行配置管理。

5.根据权利要求1所述的紧凑型扩展IO设备，其特征在于：底板上还含有设备地址编码接口、设备维护及软件下载接口、系统温度采集电路和看门狗电路，设备地址编码接口、设备维护及软件下载接口、系统温度采集电路和看门狗电路分别与高速FPGA微处理器芯片连接，设备地址编码接口和设备维护及软件下载接口采用DSUB型双层连接器，看门狗电路采用插拔式双层连接器。

6.根据权利要求5所述的紧凑型扩展IO设备，其特征在于：系统温度采集电路包括电路板温度采集和温度传感器采样，用于实时读取当前电路板表面温度，并将此温度通过网络接口发送至高速FPGA微处理器芯片。

7.根据权利要求1所述的紧凑型扩展IO设备，其特征在于：带有通讯接口小板可配置对外通讯接口，其可配置的通讯接口包括MVB总线接口和HDLC总线接口。

8.根据权利要求7所述的紧凑型扩展IO设备，其特征在于：底板上还含有总线接口电路，该总线接口电路与CAN Bus总线接口、MVB总线接口和HDLC总线接口构成总线接口模块。

9.根据权利要求1所述的紧凑型扩展IO设备，其特征在于：电源转化电路的输入端与电源模块连接，该电源转化电路包括电源转换模块和用于保护电路的EMC电磁兼容保护模块，电源转换模块为DC110V转DC24V、或DC24V转DC15V，模块功率为100W，EMC电磁兼容保护模块包含过流保护电路、过压保护电路、短路保护电路、EMI滤波电路、浪涌脉冲抑制电路、滤波电路和输出滤波电路。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的紧凑型扩展IO设备，其特征在于：外壳为采用铝合金开模一次性成型的壳体，外壳的左右两侧安装有具有散热孔的堵头；电源模块的散热面通过一个铝散热块与外壳连接。