[发明专利]PLC控制模块输入输出一体式接口及其方法

说明书

本发明所述的PLC控制模块输入输出一体式接口及其方法，提出一种兼容NPN输入、PNP输入、NPN输出、PNP输出4种不同功能类型的一体式接口，从而实现在不改变控制模块硬件及设备接线的前提下通过在线配置而将接口功能进行适应性修改，使其满足外围设备变化。一体式接口包括至少一组包含外围设备信号端的外围设备接口，与外围设备信号端串联有第一单刀双掷继电器和第二单刀双掷继电器；第一单刀双掷继电器和第二单刀双掷继电器工作状态的切换由PLC控制模块的主控芯片进行选择。

技术领域

本发明是一种应用于PLC控制模块的输入输出一体式接口及其控制方法，属于信息数据与电气技术领域。

背景技术

伴随国内经济的快速发展，在工业化生产与物流运输领域中越来越多的信息技术与自动化装备得到了广泛应用。

现有智能与自动化设备普遍地采用PLC模块作为控制系统的主控单元，PLC模块的输入输出接口结构一般是独立且分散的，每一类输入输出接口通常仅支持NPN或者PNP一种结构类型、鲜有具备兼容功能的一体式接口。

上述现有技术特点要求在设备前期设计与选型时，只能选择与其接口结构相匹配的外部设备。如在后期进行设备售后维护与保养时，受到接口结构类型的局限，在更换其他类型设备时需要变动大量的线缆，不仅更新成本较高、而且故障率也较高，不利于提高整体控制系统的设备运行效率。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的PLC控制模块输入输出一体式接口及其方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出一种兼容NPN输入、PNP输入、NPN输出、PNP输出4种不同功能类型的一体式接口，从而实现在不改变控制模块硬件及设备接线的前提下通过在线配置而将接口功能进行适应性修改，使其满足外围设备变化。

为实现上述设计目的，所述的PLC控制模块输入输出一体式接口，包括至少一组包含外围设备信号端的外围设备接口，与外围设备信号端串联有第一单刀双掷继电器和第二单刀双掷继电器；第一单刀双掷继电器和第二单刀双掷继电器工作状态的切换由PLC控制模块的主控芯片进行选择；第一单刀双掷继电器的常闭端并联两路输入信号处理电路，一路包括第一二极管和光耦，光耦的接收端正极连接24V电源，光耦的负极连接限流第一电阻，限流第一电阻串联二极管构成NPN输入回路，光耦发射端发射级接地，光耦的发射端集电极连接输入信号端，输入信号端连接至后续处理电路；另一路包括第二二极管和第一三极管，第一三极管的基极连接限流第二电阻，限流第二电阻串联第二二极管构成PNP输入电路，第一三极管的发射极接地；第一单刀双掷继电器的常开端与第二单刀双掷继电器连接，第二单刀双掷继电器的常闭端串联第三三极管和第四三极管，第三三极管的发射级连接24V电源，第三三极管的集电极连接第二单刀双掷继电器的常闭端，第三三极管的基级连接第四三极管的集电极，第四三极管的发射级接地，第四三极管的基级连接输出信号端，输出信号端连接至后续处理电路；第二单刀双掷继电器的常开端连接第二三极管的集电极，第二三极管的发射级接地，第二三极管的基级连接输出信号端，输出信号端连接至后续处理电路。

基于上述PLC控制模块输入输出一体式接口的发明构思，本申请同时实现了下述PLC控制模块输入输出一体式接口控制方法：

即通过PLC控制第一单刀双掷继电器和第二单刀双掷继电器常开、常闭状态的切换，从而实现PNP、NPN输入与输出控制模式之间转换；当第一单刀双掷继电器处于常闭状态时为输入模式，由光耦串联第一二极管构成NPN输入回路，由第一三极管串联第二二极管构成PNP输入电路；当第一单刀双掷继电器处于常开状态时为输出模式、第二单刀双掷继电器处于常闭状态时构成PNP输出电路，当第二单刀双掷继电器处于常开状态时构成NPN输出电路。