[发明专利]基于中间继电器的PLC数字量输入模块内部电路保护的装置

权利要求书

1.基于中间继电器的PLC数字量输入模块内部电路保护的装置，其特征在于：包括中间继电器，所述中间继电器输入端与外部传感器连接，输出端与外部PLC数字量输入模块连接，所述中间继电器通过触点连接保护电路模块输入端，所述保护电路模块输出端连接前端采集输入模块输入端，所述前端采集输入模块输出端连接CPU模块输入端，所述CPU模块输出端连接隔离输出模块输入端，所述CPU模块还连接有预警模块、通讯模块、电源输入模块和复位模块，所述隔离输出模块输出端与中间继电器相连，所述CPU模块还外接有显示屏，所述显示屏显示内容包括信号源信息和电路状态信息。

2.根据权利要求1所述的基于中间继电器的PLC数字量输入模块内部电路保护的装置，其特征在于：所述保护电路模块包括限流单元和防静电单元，限流单元采用串联电阻限流，防静电单元采用瞬时电压电涌抑制器抑制静电。

3.根据权利要求1所述的基于中间继电器的PLC数字量输入模块内部电路保护的装置，其特征在于：所述前端采集输入模块包括阻抗匹配单元，将所有接收到的信号均传递至CPU模块，不会有信号反射回来源点，阻抗匹配方法是利用智能算法求取阻抗匹配参数，

当信号源内阻抗等于CPU模块阻抗，即两者的模和辐角分别相等，则CPU模块阻抗得到无失真的信号传输；

当信号源内阻抗的共轭值等于CPU模块阻抗，即两者的模相等而辐角之和为零，则CPU模块阻抗上得到最大功率；

当信号源内阻抗不等于CPU模块阻抗，即两者的模不相等，则阻抗匹配单元通过改变CPU模块输入端的阻抗或调整传输线的波长，将所有信号无反射不失真传输至CPU模块中。

4.根据权利要求1所述的基于中间继电器的PLC数字量输入模块内部电路保护的装置，其特征在于：所述CPU模块包括特征识别单元、学习模型单元和输出判断单元，

所述特征识别单元处理分析前端采集输入模块所传输过来的所有原始信号，提取信号的高电平的持续时间、低电平的持续时间、电平的变化频率处理成为信号特征，将特征传输至学习模型单元；

所述学习模型单元根据特征识别单元中识别提取得到的信号特征信息，识别实时波形，利用机器学习的方法，使用支持向量机、决策树、逻辑回归中的一种或多种分类算法，建立特征学习模型，将信号特征与正常工作状态下的波形进行对比，利用特征学习模型得出当前波形特征所属的信号状态，

当信号特征与正常工作状态下的波形一致时，代表信号源为良好信号源，

当某一信号特征出现异常时，代表信号源为不良好信号源；

所述输出判断单元根据学习模型单元中提供的信号源状态信息，判断所接收到的信号的输出状态，

当信号源为良好信号源时，控制打开隔离输出模块的输出端，即开关电路，开关电路便驱动中间继电器的线圈运作，从而打开中间继电器使良好信号源完整输出至PLC数字量输入模块，

当信号源为不良好信号源时，控制关闭开关电路和中间继电器，拦截不良信号的输出，并将不良信号信息传输至预警模块和通讯模块中。

5.根据权利要求1所述的基于中间继电器的PLC数字量输入模块内部电路保护的装置，其特征在于：所述隔离输出模块的输入端包括限流单元和脉冲吸收单元，输出端为开关电路，所述限流单元为串联电阻，所述脉冲吸收单元采用电容、TVS二极管或钳位二极管中的一种，隔离吸收中间继电器中线圈产生的脉冲信号，包括尖峰、浪涌、短路和过载，所述开关电路采用MOS开关电路、变压开关电路或光耦开关电路中的一种。

6.根据权利要求1所述的基于中间继电器的PLC数字量输入模块内部电路保护的装置，其特征在于：所述预警模块获取CPU模块处理完成后的不良信号源信息，并将告警信息显示于外接的显示屏中。

7.根据权利要求1所述的基于中间继电器的PLC数字量输入模块内部电路保护的装置，其特征在于：所述通讯模块根据CPU模块处理完成后得到的信号来输出相应的数字量信号，与外部控制器的通讯模块进行通信连接，由外部控制器监控内部信号和电路运行状态。