CN104597348B - 一种检测万能输入端的输入信号类型的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了检测万能输入端的输入信号类型的方法及系统，该方法包括：测试AC端子电压；判断是否为零，若不为零，由A端子接入电流源，判断AC端子电压是否变化，变化则输入开路，无变化则为电压信号；若为零，测试BC端子电压，判断是否为零，若不为零，则为电流信号，若为零，则由A端子接入电流源，再次测试AC端子电压，根据其大小来判断输入信号的类型。该系统包括：分别与后续电路及控制器相连的A、B、C端子；B、C端间连接一电阻；还包括可通过与控制器相连的第一开关和第二开关由A端子接入的配电信号和电流源信号。本发明的检测输入信号类型的方法及系统可检测信号接入是否正确，有效防止因误接带来的传感器损坏的问题。

Description

一种检测万能输入端的输入信号类型的方法及系统

技术领域

本发明涉及无纸记录仪，特别涉及一种检测万能输入端的输入信号类型的方法及系统。

背景技术

工业现场模拟量输入信号类型纷繁复杂，弱电信号类型主要包括：电压、电流、热电阻、热电偶、配电信号等，来外还有可能为输入开路。由于各种信号接线方式是不一样的，现场接线存在误接的可能带来的后果小则信号输入不正常，大则损坏传感器。无纸记录仪所具备的万能输入，也面临这个问题，万能输入端口几乎可以接入所有的弱电信号类型，不同的信号接线方法不同，容易误接，特别是当端口具备配电功能时，如果将配电电源接入测量回路，存在损坏信号源的风险。

无纸记录仪的万能输入端的内部端子图如图1所示，包括第一端子A、第二端子B及第三端子C，三个端子分别与后续电路1相连，后续电路1为信号调理电路及ADC部分，由于本发明不涉及此部分，所以不对其进行展开描述；万能输入端内部还包括一路配电和一路电流源，配电用于对外配电，可通过第一开关21接入第一端子A，电流源用于电阻信号测试，可通过第二开关31接入第一端子A；第二端子B和第三端子C之间连接有一电阻，用于测量电流信号。

现有的无纸记录仪无信号类型的判断检测，信号与接线的正确与否不得而知，只能根据有无信号显示进行判断，但是，此时也可能已经造成了传感器的损坏。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种检测万能输入端的输入信号类型的方法及系统，解决了现有技术中无信号类型判断检测、无法防止因误接而损坏传感器的问题。

无纸记录仪万能输入所支持的信号类型及其接线方法如下：

电压信号：接第一端子和第三端子；

电流信号：接第二端子和第三端子；

热电偶信号：接第一端子和第三端子；

热电阻信号：接第一端子、第二端子和第三端子，其中第二端子和第三端子短接；

配电信号：接第一端子和第二端子；

另外还有0V电压信号或输入开路两种情况，输入开路即无输入。

用户通过组态设定想要接入的信号类型，在启用组态前，通过信号检测方法，逐一判断出信号类型，从而确定信号接入是否正确，有效避免因误操作引起的传感器损坏的情况。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种检测万能输入端的输入信号类型的方法，该万能输入端具有第一端子、第二端子及第三端子，其包括以下步骤：

S11：测试第一端子与第三端子之间的电压；

S12：判断第一端子与第三端子之间的电压是否为零，若不为零，则转入S13，若为零，则转入S15；

S13：由第一端子接入电流源，再次测试第一端子与第三端子之间的电压；

S14：判断第一端子与第三端子之间的电压是否有变化，若有变化，则输入开路，若无变化，则输入信号为电压信号；

S15：测试第二端子与第三端子之间的电压；

S16：判断第二端子与第三端子之间的电压是否为零:若不为零，则输入信号为电流信号，若为零，则转入S17；

S17：由第一端子接入电流源，再次测试第一端子与第三端子之间的电压，根据第一端子与第三端子之间的电压的大小来判断输入信号的类型。

较佳地，步骤S13为：接入0.25mA电流源，再次测试第一端子和第三端子之间的电压。

较佳地，步骤S17具体包括：S171：接入0.25mA电流源，再次测试第一端子和第三端子之间的电压；

S172：若第一端子与第三端子之间的电压为0V，则输入信号为热电偶信号或短路或0V电压信号；

S173：若第一端子与第三端子之间的电压为0～0.5V，则输入信号为热电阻信号；

S174：若第一端子与第三端子之间的电压为0.5～2.5V，则输入信号为配电信号；

S175：若第一端子与第三端子之间的电压为5V，则输入开路。

较佳地，所述步骤S17之后还包括：

S41：将检测出的输入信号类型与预设的组态进行对比，若一致，则启动组态，若不一致，则不启动组态。

较佳地，所述步骤S41还包括：若不一致时，弹出提示框。提示用户对输入进行检查、纠正，然后再次对输入信号类型进行检测，直至正确，启动组态。

本发明还提供一种检测万能输入端的输入信号类型的系统，其包括：第一端子、第二端子、第三端子、配电、电流源、电阻、后续电路及控制器；

其中：所述控制器至少包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口及第五端口；所述第一端子、第二端子及第三端子一端分别与后续电路相连、另一端分别与所述控制器的第一端口、第二端口及第三端口相连；配电及电流源可通过第一开关和第二开关接入第一端子，所述第一开关和所述第二开关分别与所述控制器的第四端口和第五端口相连；电阻连接于所述第二端子和所述第三端子之间。

较佳地，所述第一开关和所述第二开关为模拟开关；由控制器自动控制其开关，实现全自动化，不需人为对其进行开闭，且成本低。

较佳地，所述配电为24V配电。

较佳地，所述电流源为0.25mA电流源，且所述电流源的电压为5V。

较佳地，所述电阻为25Ω精密电阻。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

本发明提供的检测万能输入端的输入信号类型的方法及系统，根据组态所需的信号类型来检测接入信号的类型是否正确，待确认正确后再启用组态，能有效避免因误操作引起的传感器的损坏。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1为现有的万能输入端的内部结构图；

图2为本发明的检测万能输入端的输入信号类型的系统的结构示意图；

图3为本发明的检测万能输入的输入信号类型的方法的流程图。

标号说明：1-后续电路，2-配电，21-第一开关，3-电流源，31-第二开关，4-电阻，5-控制器；

A-第一端子，B-第二端子，C-第三端子。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

下述实施例中，无纸记录仪的万能输入端的配电2以24V配电为例，电流源3以0.25mA电流源为例，电阻4以25Ω精密电阻为例。

实施例1：

本实施例详细描述本发明的检测万能输入端的输入信号类型的系统，其基于如图1所示的万能输入端，是检测如图1所示的无纸记录仪的万能输入端的输入信号类型的系统，其除了包括如图1所示的所有部件外，还包括控制器5，控制器5至少包括五个端口，分别为第一端口、第二端口、第三端口、第四端口及第五端口，第一端子A连接到控制器5的第一端口，第二端子B连接到控制器5的第二端口，第三端子C连接到控制器5的第三端口，第一开关21连接到控制器5的第四端口，第二开关连接到控制器5的第五端口。

本实施例中第一开关21和第二开关31为模拟开关，控制器5为单片机，控制器5可以自动控制第一开关21及第二开关31的开闭，从而控制配电2及电流源3是否接入第一端子A；控制器5也可自动测试各端子之间的电压。

采用本实施例的检测万能输入端的输入信号类型的系统来检测输入信号类型的具体方法在以下实施例中详细描述。

实施例2：

本实施例详细描述本发明的检测万能输入端的输入信号类型的方法，以检测如图1所示的万能输入端的输入信号类型为例，包括以下步骤：

S11：测试第一端子A与第三端子C之间的电压(记为Vac1)；

S12：判断第一端子A与第三端子C之间的电压Vac1是否为零，若不为零，则转入S13，若为零，则转入S15；

S13：由第一端子A接入0.25mA电流源3，再次测试第一端子A与第三端子C之间的电压(记为Vac2)；

S14：判断第一端子A与第三端子C之间的电压Vac2与Vac1相比是否有变化，若有变化，则输入开路(记为NA)，若无变化，则输入信号为电压信号(记为V)；

S15：测试第二端子B与第三端子C之间的电压(记为Vbc)；

S16：判断第二端子B与第三端子C之间的电压是否为零:若不为零，则输入信号为电流信号(记为mA)，若为零，则转入S17；

S17：由第一端子A接入0.25mA电流源3，再次测试第一端子A与第三端子C之间的电压(记为Vac3)，根据第一端子A与第三端子C之间的电压Vac3的大小来判断输入信号的类型。

其中：步骤S17具体包括：S171：接入0.25mA电流源3，再次测试第一端子A和第三端子C之间的电压；

S172：若第一端子A与第三端子C之间的电压Vac3为0V，则输入信号为热电偶信号(记为TC)或短路(记为0V)或0V电压信号(也记为0V)；

S173：若第一端子A与第三端子C之间的电压Vac3为0～0.5V，则输入信号为热电阻信号(记为RTC)；

S174：若第一端子A与第三端子C之间的电压Vac3为0.5～2.5V，则输入信号为配电信号(记为P)；

S175：若第一端子A与第三端子C之间的电压Vac3为5V，则输入开路。

通过以上步骤完成了所有信号类型的判定，判定的依据为：

(1)除去电压信号和输入开路，其它信号类型本身在第一端子A和第三端子C之间的电压均为0V；

(2)由第一端子A接入0.25mA电流源后，各种信号的第一端子A和第三端子C之间的电压变化如下：

电压信号：不变；

热电偶信号或0V电压信号：0V；

热电阻信号：其最大为2KΩ，故其电压在0～0.5V之间；

配电信号：其设备如变送器等在回路里均有一个或两个二极管会产生压降，故其电压在0.5～2.5V之间；

输入开路：电压直接拉至电流源3的电压，即5V；

(3)电流信号：其在第二端子B和第三端子C之间的电压不为零，其它信号在第二端子B和第三端子C之间的电压为零。

此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种检测万能输入端的输入信号类型的方法，其中，该万能输入端具有第一端子、第二端子及第三端子，其特征在于，包括以下步骤：

S11：测试第一端子与第三端子之间的电压；

S12：判断第一端子与第三端子之间的电压是否为零，若不为零，则转入S13，若为零，则转入S15；

S13：由第一端子接入电流源，再次测试第一端子与第三端子之间的电压；

S14：判断第一端子与第三端子之间的电压是否有变化，若有变化，则输入开路，若无变化，则输入信号为电压信号；

S15：测试第二端子与第三端子之间的电压；

S16：判断第二端子与第三端子之间的电压是否为零:若不为零，则输入信号为电流信号，若为零，则转入S17；

S17：由第一端子接入电流源，再次测试第一端子与第三端子之间的电压，根据第一端子与第三端子之间的电压的大小来判断输入信号的类型。

2.根据权利要求1所述的检测万能输入端的输入信号类型的方法，其特征在于，步骤S13为：接入0.25mA电流源，再次测试第一端子和第三端子之间的电压。

3.根据权利要求1所述的检测万能输入端的输入信号类型的方法，其特征在于，步骤S17具体包括：S171：接入0.25mA电流源，再次测试第一端子和第三端子之间的电压；

S172：若第一端子与第三端子之间的电压为0V，则输入信号为热电偶信号或短路或0V电压信号；

S173：若第一端子与第三端子之间的电压为0～0.5V，则输入信号为热电阻信号；

S174：若第一端子与第三端子之间的电压为0.5～2.5V，则输入信号为配电信号；

S175：若第一端子与第三端子之间的电压为5V，则输入开路。

4.根据权利要求1所述的检测万能输入端的输入信号类型的方法，其特征在于，所述步骤S17之后还包括：

S41：将检测出的输入信号类型与预设的组态进行对比，若一致，则启动组态，若不一致，则不启动组态。

5.根据权利要求4所述的检测万能输入端的输入信号类型的方法，其特征在于，所述步骤S41还包括：若不一致时，弹出提示框。

6.一种检测万能输入端的输入信号类型的系统，其特征在于，包括：第一端子、第二端子、第三端子、配电、电流源、电阻、后续电路及控制器；其中：

所述控制器至少包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口及第五端口；

所述第一端子、第二端子及第三端子一端分别与后续电路相连、另一端分别与所述控制器的第一端口、第二端口及第三端口相连；

配电及电流源可通过第一开关和第二开关接入第一端子，所述第一开关和所述第二开关分别与所述控制器的第四端口和第五端口相连；

电阻连接于所述第二端子和所述第三端子之间。

7.根据权利要求6所述的检测万能输入端的输入信号类型的系统，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关为模拟开关。

8.根据权利要求6所述的检测万能输入端的输入信号类型的系统，其特征在于，所述配电为24V配电。

9.根据权利要求6所述的检测万能输入端的输入信号类型的系统，其特征在于，所述电流源为0.25mA电流源，且所述电流源的电压为5V。

10.根据权利要求6所述的检测万能输入端的输入信号类型的系统，其特征在于，所述电阻为25Ω精密电阻。