CN101162249A - 具有多状态检验功能的数字量输入模块 - Google Patents

具有多状态检验功能的数字量输入模块 Download PDF

Info

Publication number
CN101162249A
CN101162249A CNA2007101585493A CN200710158549A CN101162249A CN 101162249 A CN101162249 A CN 101162249A CN A2007101585493 A CNA2007101585493 A CN A2007101585493A CN 200710158549 A CN200710158549 A CN 200710158549A CN 101162249 A CN101162249 A CN 101162249A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control circuit
cpu
digital quantity
input module
quantity input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101585493A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101162249B (zh
Inventor
王�锋
林洁晗
刘瑞
刘维洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRRC Dalian R&D Co Ltd
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2007101585493A priority Critical patent/CN101162249B/zh
Publication of CN101162249A publication Critical patent/CN101162249A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101162249B publication Critical patent/CN101162249B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

本发明所述的具有多状态检验功能的数字量输入模块是一种电子产品，具体的说是一种对外部电器开关状态采集的数字输入信号进行检测的装置。是由16路数字量输入模块、PPS控制电路、NPS控制电路、CPU以及CAN驱动电路构成。16路被测输入信号经过转换隔离后，连接到CPU的IO引脚和PPS控制电路以及NPS控制电路。CPU输出两个控制信号PULS1和PULS0，去控制PPS控制电路和NPS控制电路。CPU采样后的数字量数据通过CAN总线转送到其他智能设备中。CPU采用MC68K系列单片机。本发明具有结构新颖、简单实用、检测准确、功能齐全等特点，故属于一种集经济性与实用性为一体的新型具有多状态检验功能的数字量输入模块。

Description

具有多状态检验功能的数字量输入模块
技术领域
本发明所述的具有多状态检验功能的数字量输入模块是一种电子产品。具体的说是一种对外部电器开关状态采集的数字输入信号进行检测的装置。
背景技术
目前，数字量输入模块只能够检查数字量信号是高(+24V)还是低(0V)，而不能够检查输入是否悬空。列车上机械震动比较剧烈，如果DI模块的输入信号线在运行中松动，则输入信号线处于悬空状态，传统的数字量输入模块不能判断出此故障，将会输入错误数据，可能会造成误操作。另外，传统的数字量输入模块的输入信号始终导通，会造成一定的能耗，并且增加电路板的热量，造成电路运行不稳定，严重的影响了控制准确性。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的具有多状态检验功能的数字量输入模块，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的具有多状态检验功能的数字量输入模块，能够检验数字量输入信号的高、低以及悬空状态，并且能够对电路进行自检。从而解决被采集的输入信号线松动、悬空所引起的误检测问题。本发明所述的具有多状态检验功能的数字量输入模块是由16路数字量输入模块、PPS控制电路、NPS控制电路、CPU以及CAN驱动电路构成。16路被测输入信号经过转换隔离后，连接到CPU的IO引脚和PPS控制电路以及NPS控制电路。CPU输出两个控制信号PULS1和PULS0，去控制PPS控制电路和NPS控制电路。CPU采样后的数字量数据通过CAN总线转送到其他智能设备中。本发明所述的CPU采用MC68K系列单片机。
本发明所述的具有多状态检验功能的数字量输入模块正常工作时，CPU软件计算出采样窗口，每1秒钟分配一个18毫秒的采样窗口，在每个采样窗口中，CPU控制PULS1、PULS0的波形如附图5所示，同时在采样窗口中对每一个输入I1…I16采样3次，得到3个采样值。参考图4，如果输入信号IN15为高电平，在第一个采样点时，PULS0有效，NPS与地端导通，电流流经D7，R11，H3，R13，D9，使光耦导通，I15的采样值为0(低电平)；在第二个采样点，PULS1有效，PULS0无效，光耦不导通，I15的采样值为1(高电平)；在第三个采样点，PULS1和PULS0都有效，电流流经D6，R11，H3，R13，D9，光耦导通，I15的采样值为0，三次采样值为010，证明输入信号确实是高电位。如果输入信号IN15为低电平，在第一个采样点时，PULS0有效，电路不导通，I15的采样值为1；在第二个采样点，PULS1有效，PULS0无效，电流流经D6，R11，H3，R13，D8，使光耦导通，I15的采样值为0；在第三个采样点，PULS1和PULS0都有效，电流流经D6，R11，H3，R13，D9，光耦导通，I15的采样值为0，三次采样值为100。证明输入信号确实是低电位。同样可以推导出输入悬空状态时的采样值为110，以及其它几种工作状态。表1是各种采样值与输入端电平数据或电路故障的对应表。
本发明所述的具有多状态检验功能的数字量输入模块，能够检验数字量输入信号的“高”，“低”或“悬空”状态，并且能够对电路中易损坏的光耦器件以及前端进行自检。
本发明所述的具有多状态检验功能的数字量输入模块的分时采样方法，对数字量输入信号进行间隔采样，在CPU输入信号时才开启输入信号与电源或地端的通路。
本发明所述的具有多状态检验功能的数字量输入模块，能够检验数字量输入信号的高，低以及悬空状态，并且能够对电路进行自检。另外对数字量输入信号进行间隔采样，能够有效降低电路板热量。本发明具有结构新颖、简单实用、检测准确、功能齐全等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。
附图说明
本发明共有五张附图，其中：
附图：1、数字量输入模块结构图
附图：2、PPS控制电路原理图
附图：3、NPS控制电路原理图
附图：4、一个通道的数字量输入电路原理图
附图：5、采样窗口，PULS1，PULS0波形
具体实施方式
本发明所述的具有多状态检验功能的数字量输入模块总体结构如图1所示，是由16路数字量输入模块，PPS控制电路，NPS控制电路，CPU，以及CAN驱动电路构成，CPU采用MC68K系列单片机，采样后的数字量数据通过CAN总线转送到其他智能设备中，如车辆控制单元。16路输入经过转换隔离连接到CPU的I0引脚，CPU输出两个控制信号PULS1和PULS0控制PPS控制电路和NPS控制电路
本发明所述的PPS控制电路如图2所示，此电路用于控制16路数字量输入电路与电源端(+24V)的导通于关断，导通与关断控制波形如图5所示，此电路通过光耦H1及附属电路将信号PULS1和PPS进行电气隔离。
本发明所述的NPS控制电路如图3所示，此电路用于控制16路数字量输入电路与地端(0V)的导通于关断，导通与关断控制波形如图5所示，此电路通过光耦H2及附属电路将信号PULS0和NPS进行电气隔离。
每一个数字量输入通道电路相同，第15路输入电路如图4所示，通过控制PPS和NPS的波形对外部输入信号分时采样，得到输入信号波形I15，在CPU内对I15进行分析，即可判断出输入端IN15的状态是“高”，“低”或“悬空”。
附表1：采样值和对应结论
采样值 输入数据以及自身电路状态
000 光耦前端电路故障
001 光耦损坏
010 高
011 光耦损坏
100 低
101 光耦损坏
110 悬空
111 光耦损坏

Claims (2)

1.一种具有多状态检验功能的数字量输入模块，其特征在于是由16路数字量输入模块、PPS控制电路、NPS控制电路、CPU以及CAN驱动电路构成；16路被测输入信号经过转换隔离后，连接到CPU的IO引脚和PPS控制电路以及NPS控制电路；CPU输出两个控制信号PULS1和PULS0，去控制PPS控制电路和NPS控制电路；CPU采样后的数字量数据通过CAN总线转送到其他智能设备中。
2.根据权利要求1所述的具有多状态检验功能的数字量输入模块，其特征在于CPU采用MC68K系列单片机。
CN2007101585493A 2007-11-26 2007-11-26 具有多状态检验功能的数字量输入模块 Expired - Fee Related CN101162249B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101585493A CN101162249B (zh) 2007-11-26 2007-11-26 具有多状态检验功能的数字量输入模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2007101585493A CN101162249B (zh) 2007-11-26 2007-11-26 具有多状态检验功能的数字量输入模块

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101162249A true CN101162249A (zh) 2008-04-16
CN101162249B CN101162249B (zh) 2010-10-06

Family

ID=39297203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101585493A Expired - Fee Related CN101162249B (zh) 2007-11-26 2007-11-26 具有多状态检验功能的数字量输入模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101162249B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102087334A (zh) * 2009-12-04 2011-06-08 北京广利核系统工程有限公司 一种高可靠性数字量采集系统
CN105227174A (zh) * 2015-10-12 2016-01-06 上海斐讯数据通信技术有限公司 支持不同有效电平数字量输入信号的检测系统及电子设备
CN111338274A (zh) * 2020-04-27 2020-06-26 核工业理化工程研究院 基于can总线数字量闭环控制装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1203600C (zh) * 2001-04-10 2005-05-25 北京和利时系统工程股份有限公司 一种新型数字量输出电路
CN1300942C (zh) * 2004-03-09 2007-02-14 国电南京自动化股份有限公司 直流电压开关量输入状态的判断模块
CN201134026Y (zh) * 2007-11-26 2008-10-15 谢步明 开关量输入信号状态的检测装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102087334A (zh) * 2009-12-04 2011-06-08 北京广利核系统工程有限公司 一种高可靠性数字量采集系统
CN105227174A (zh) * 2015-10-12 2016-01-06 上海斐讯数据通信技术有限公司 支持不同有效电平数字量输入信号的检测系统及电子设备
CN105227174B (zh) * 2015-10-12 2018-03-02 上海斐讯数据通信技术有限公司 支持不同有效电平数字量输入信号的检测系统及电子设备
CN111338274A (zh) * 2020-04-27 2020-06-26 核工业理化工程研究院 基于can总线数字量闭环控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101162249B (zh) 2010-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103138762B (zh) 多阶取样保持电路
CN101257201B (zh) 一种直流保护测控系统
CN103605017A (zh) 一种汽车开关量信号的检测方法
CN101533636A (zh) 微弱电流信号放大器
CN101162249B (zh) 具有多状态检验功能的数字量输入模块
CN209607851U (zh) 一种通道可配置的燃料电池单体电压检测装置
CN201134026Y (zh) 开关量输入信号状态的检测装置
CN102798793A (zh) 逆变器保护电路
CN101452048B (zh) 集成电路芯片温度测试装置及方法
CN102710248A (zh) 一种电压隔离采集电路
CN102496904A (zh) 一种自供电通讯总线短路保护方法
CN204652350U (zh) 智能模数转换装置
CN103712686A (zh) 光强度检测装置
CN202797865U (zh) 一种m-bus通讯总线的短路保护器
CN202916360U (zh) 一种开关量测试仪
CN201171153Y (zh) 一种直流保护测控装置
CN203595739U (zh) 用于直流系统的电压测量的装置
CN115459754A (zh) 一种电流型和电压型模拟量信号采集切换电路和控制方法
CN1151316C (zh) 一种管道阴极保护多位信号检测存储装置
CN207718203U (zh) 一种全隔离24通道4-20mA数据采集器
CN202049978U (zh) 一种光伏阵列汇流箱
CN202171608U (zh) 用于svg功率单元的直流电压测量电路
CN202840692U (zh) 智能电网采集终端功能检测系统
CN202002991U (zh) 电能表多功能检测仪
CN201757758U (zh) 防静电电表

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NORTH CHINA CO.

Free format text: FORMER OWNER: XIE BUMING

Effective date: 20080912

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20080912

Address after: Beijing Fengtai District city park is a district 15 building post encoding: 100076

Applicant after: China CNR Corporation Limited

Address before: R & D center, Dalian Locomotive & Rolling Stock Co., Ltd., No. 51, middle The Strip, Shahekou District, Liaoning, Dalian 116022, China

Applicant before: Xie Buming

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: CHINA CNR CORPORATION LIMITED DALIAN ELECTRIC TRAC

Free format text: FORMER OWNER: NORTH CHINA CO.

Effective date: 20090410

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20090410

Address after: Postal code 51, middle The Strip, Shahekou District, Liaoning, Dalian Province, China: 116022

Applicant after: Dalian Electric Traction Research & Development Center of China North Locomotive Co., Ltd.

Address before: Beijing Fengtai District city park is a district 15 building post encoding: 100076

Applicant before: China CNR Corporation Limited

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101006

Termination date: 20121126