CN112702054A - 一种开关量输入通道电路及开关量接收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开关量输入通道电路及开关量接收系统，针对待采集开关两端并联有第三电阻的情况，包括开关量信号采集电路和开关量信号诊断电路，开关量信号采集电路采用由第一电阻和第二电阻组成的电阻分压电路，并联于第二电阻两端的采集信号输出电路实现对待采集开关的开关量信号的采集并输入处理器的开关量信号接收端；开关量信号诊断电路包括二极管稳压电路和诊断信号输出电路，只要待采集开关的线路没有断线，二极管稳压电路上就会有电流流过，则诊断信号输出电路实现对待采集开关线路正常状态的反馈；而当待采集开关线路出现接地故障或断路故障时，二极管稳压电路上无电流，则诊断信号输出电路可以实现对待采集开关线路异常状态的反馈。
Description
技术领域
本发明涉及工业自动化领域，特别是涉及一种开关量输入通道电路及开关量接收系统。
背景技术
在工业自动化领域的控制系统中，除了要处理模拟量信号以外，还要处理开关信号等，它们都是以二进制的逻辑“1”和“0”或电平的高和低来表示的。当控制系统与现场开关间的连接线缆出现接地问题或断路问题时，如果控制系统不能及时有效地诊断出来，则控制系统可能会以采集到的错误的开关信号进行逻辑运算，可能会造成严重事故。
如何准确有效地进行开关量通道的诊断是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种开关量输入通道电路及开关量接收系统，用于对开关量通道进行准确有效地诊断。
为解决上述技术问题，本发明提供一种开关量输入通道电路，包括：开关量信号采集电路和开关量信号诊断电路；
其中，所述开关量信号采集电路包括第一电阻、第二电阻和采集信号输出电路；所述第一电阻的第一端与待采集开关的输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端与所述采集信号输出电路的输入端正极连接，所述第二电阻的第二端与所述采集信号输出电路的输入端负极连接，所述采集信号输出电路的输出端与处理器的开关量信号接收端连接；
所述开关量信号诊断电路包括二极管稳压电路和诊断信号输出电路；所述二极管稳压电路的正极与所述第二电阻的第二端连接，所述二极管稳压电路的负极接地，所述诊断信号输出电路的输入端并联于所述电阻分压电路两端，所述诊断信号输出电路的输出端与所述处理器的开关量诊断信号接收端连接；
所述待采集开关两端并联有第三电阻。
可选的，所述二极管稳压电路具体包括：第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的阳极与所述第二电阻的第二端连接，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极接地。
可选的，所述诊断信号输出电路具体包括：第四电阻、第五电阻和第一三极管；
其中，所述第四电阻的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接，所述第五电阻的第一端与第一直流电源连接，所述第五电阻的第二端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管发射极接地；
所述第一三极管为NPN型三极管，且所述第一三极端的集电极为所述诊断信号输出电路的输出端。
可选的，所述诊断信号输出电路具体包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第一三极管和第一光耦；
其中，所述第四电阻的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接，所述第五电阻的第一端与第一直流电源连接，所述第五电阻的第二端、所述第一三极管的集电极、所述第一电容的第一端、所述第六电阻的第一端和所述第一光耦原边二极管的阳极连接，所述第一三极管的发射极、所述第一电容的第二端、所述第六电阻的第二端和所述第一光耦原边二极管的阴极接地，所述第一光耦副边三极管的集电极与所述第七电阻的第二端以及所述处理器的开关量诊断信号接收端连接，所述第一光耦副边三极管的发射极接地，所述第七电阻的第一端与第二直流电源连接。
可选的，还包括：设于所述第一光耦副边三极管的集电极与所述处理器的开关量诊断信号接收端之间的第一施密特反相器；
所述第一施密特反相器的电源端与所述第二直流电源连接，所述第一施密特反相器的接地端接地，所述第一施密特反相器的输入端与所述第一光耦副边三极管的集电极连接，所述第一施密特反相器的输出端与所述处理器的开关量诊断信号接收端连接。
可选的，所述采集信号输出电路具体包括：第二光耦和第八电阻；
其中，所述第二光耦原边二极管的阳极与所述第二电阻的第一端连接，所述第二光耦原边二极管的阴极与第二电阻的第二端连接，所述第二光耦副边三极管的集电极与所述第八电阻的第二端以及所述处理器的开关量信号接收端连接，所述第二光耦副边三极管的发射极接地，所述第八电阻的第一端与第三直流电源连接。
可选的，还包括：设于所述第二光耦副边三极管的集电极与所述处理器的开关量信号接收端之间的第二施密特反相器；
所述第二施密特反相器的电源端与所述第三直流电源连接，所述第二施密特反相器的接地端接地，所述第二施密特反相器的输入端与所述第二光耦副边三极管的集电极连接，所述第二施密特反相器的输出端与所述处理器的开关量信号接收端连接。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种开关量接收系统，包括上述任意一项所述的开关量输入通道电路，还包括：处理器；
所述处理器的开关量信号接收端与所述开关量输入通道电路的采集信号输出电路的输出端连接，所述处理器的开关量诊断信号接收端与所述开关量输入通道电路的诊断信号输出电路的输出端连接；
所述处理器用于对所述采集信号输出电路输出的开关量信号进行软件滤波处理后上报至上位机，还用于根据所述诊断信号输出电路输出的开关量诊断信号检测待采集开关的运行状态。
本发明所提供的开关量输入通道电路，针对待采集开关两端并联有第三电阻的情况，包括开关量信号采集电路和开关量信号诊断电路，其中，开关量信号采集电路采用由第一电阻和第二电阻组成的电阻分压电路，以及并联于第二电阻两端的采集信号输出电路实现对待采集开关的开关量信号的采集并输入处理器的开关量信号接收端；开关量信号诊断电路包括二极管稳压电路和诊断信号输出电路，只要待采集开关的线路没有断线，二极管稳压电路上就会有电流流过，进而通过诊断信号输出电路实现对待采集开关线路正常状态的反馈；而当待采集开关线路出现接地故障或断路故障时，二极管稳压电路上无电流，则通过诊断信号输出电路可以实现对待采集开关线路异常状态的反馈。
本发明还提供一种开关量接收系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种干接点开关信号采集场景示意图；
图2为一种湿接点开关信号采集场景示意图；
图3为本发明实施例提供的一种开关量输入通道电路的电路图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种开关量输入通道电路及开关量接收系统，用于对开关量通道进行准确有效地诊断。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为一种干接点开关信号采集场景示意图；图2为一种湿接点开关信号采集场景示意图。
开关量信号采集的应用场景图如图1和图2所示。图1为现场干接点开关的采集场景，图2为现场湿节点开关的采集场景，待采集开关附近均并联有一个约10kΩ级别的第三电阻R3。
具体地，如图1所示，24V辅助电源(Auxiliary Power 24VDC)串接输入模块(DIModule)的保护电路(Protection)及二极管D1通过模块的接线端子An连接待采集开关K1(待采集开关K1两端并联有一个约10kΩ级别的第三电阻R3)的一端，待采集开关K1的另一端连接输入模块(DI Module)的接线端子Bn，接线端子Bn在输入模块(DI Module)内部串接电阻、光耦、二极管等到达电源参考地。
如图2所示，24V辅助电源(Auxiliary Power 24VDC)连接输入模块(DI Module)的接线端子Bn，接线端子Bn在输入模块(DI Module)内部连接开关量信号采集电路，再串接保护电路(Protection)及二极管D1等到达输入模块(DI Module)的接线端子An，接线端子An连接待采集开关K1(待采集开关K1两端并联有一个约10kΩ级别的第三电阻R3)的一端，待采集开关K1的另一端连接电源参考地。
图3为本发明实施例提供的一种开关量输入通道电路的电路图。
针对如上述的开关信号采集场景，如图3所示，本发明实施例提供一种开关量输入通道电路，包括：开关量信号采集电路和开关量信号诊断电路；
其中，开关量信号采集电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和采集信号输出电路；第一电阻R1的第一端CH_IN_01与待采集开关的输出端连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端与采集信号输出电路的输入端正极连接，第二电阻R2的第二端与采集信号输出电路的输入端负极连接，采集信号输出电路的输出端与处理器的开关量信号接收端CH01连接；
开关量信号诊断电路包括二极管稳压电路和诊断信号输出电路；二极管稳压电路的正极与第二电阻R2的第二端连接，二极管稳压电路的负极接地，诊断信号输出电路的输入端并联于电阻分压电路两端，诊断信号输出电路的输出端与处理器的开关量诊断信号接收端RBCH01连接；
待采集开关两端并联有第三电阻。
在本发明实施例提供的开关量输入通道电路中，利用二极管的伏安特性以及单向导电特性，采用二极管稳压电路作为开关量信号诊断电路的输入，从而当现场的干/湿节点开关断开、且现场接线未断线时，因为在现场干/湿节点开关并联有10kΩ左右的电阻，回路上有微小电流经过时，利用伏安特性，二极管稳压电路两端可达到一定的电压供诊断信号输出电路检测到；当待采集开关的干/湿节点开关闭合，且现场接线未断线时，回路上的电流比较大时，利用伏安特性，二极管稳压电路上的电压会稳定在定值不再升高，避免现场回路在诊断电路上浪费过多的压降。而二极管稳压电路的单向导电特性提高了现场回路的可靠性，在二极管稳压电路的输入端(正极)，如第一电阻R1的第一端CH_IN_01误接触负电压时，由于二极管稳压电路的单向导电特性，也不会构成电流回路。相较于采用电阻分压电路采集开关量的开关量信号采集电路来说，利用二极管稳压电路采集开关量诊断信息的开关量信号诊断电路具有更强的可靠性，不会因电阻两端电压突变造成误诊断。本发明实施例提供的开关量输入通道电路可以设置于图1或图2所示的输入模块(DI Module)内部。
在具体实施中，如图3所示，开关量信号采集电路的采集信号输出电路具体可以包括：第二光耦U2和第八电阻R8；
其中，第二光耦U2原边二极管的阳极与第二电阻R2的第一端连接，第二光耦U2原边二极管的阴极与第二电阻R2的第二端连接，第二光耦U2副边三极管的集电极与第八电阻R8的第二端以及处理器的开关量信号接收端CH01连接，第二光耦U2副边三极管的发射极接地，第八电阻R8的第一端与第三直流电源连接。
基于该开关量信号采集电路，第一电阻R1的第一端CH_IN_01的电压经过第一电阻R1和第二电阻R2分压达到第二光耦U2原边二极管的导通条件后，第二光耦U2副边三极管的集电极输出低电平，否则输出高电平，从而将开关量采集信号汇报给处理器的开关量信号接收端CH01。
在此基础上，配合处理器所需的电平，如图3所示，本发明实施例提供的开关量输入通道电路还可以包括：设于第二光耦U2副边三极管的集电极与处理器的开关量信号接收端CH01之间的第二施密特反相器U4；
第二施密特反相器U4的电源端与第三直流电源连接，第二施密特反相器U4的接地端接地，第二施密特反相器U4的输入端与第二光耦U2副边三极管的集电极连接，第二施密特反相器U4的输出端与处理器的开关量信号接收端CH01连接。
基于该开关量输入通道电路，通过第八电阻R8将第二光耦U2副边三极管的集电极的电流转化成电压，与第二施密特反相器U4完成通道信号的可靠传递，最终将采集到的开关信号送给处理器进行处理。
二极管稳压电路具体可以包括：第一二极管D2和第二二极管D3；第一二极管D2的阳极与第二电阻R2的第二端连接，第一二极管D2的阴极与第二二极管D3的阳极连接，第二二极管D3的阴极接地。通过两个二极管组成二极管稳压电路，可以达到最高0.6V的输出电压，便于后端的诊断信号输出电路检测。
配合二极管稳压电路，如图3所示，诊断信号输出电路具体可以包括：第四电阻R4、第五电阻R5和第一三极管Q1；
其中，第四电阻R4的第一端与第二电阻R2的第二端连接，第四电阻R4的第二端与第一三极管Q1的基极连接，第五电阻R5的第一端与第一直流电源连接，第五电阻R5的第二端与第一三极管Q1的集电极连接，第一三极管Q1发射极接地；
第一三极管Q1为NPN型三极管，且第一三极端的集电极为诊断信号输出电路的输出端。
基于该开关量输入通道电路，当待采集开关线路正常连接时，会有电流流过二极管稳压电路，第一三极管Q1工作在饱和区，第一三极管Q1集电极的电压为0，输出低电平。当输入模块与待采集开关K1相连的线缆有断线或者接地故障时，二极管稳压电路上无电流，第一三极管Q1处于截止区，第一三极管Q1的集电极电压被第五电阻R5拉高，输出高电平。通过检测第一三极管Q1集电极的输出电压，即可实现对待采集开关线路连接情况的诊断。
在上述实施例的基础上，为了提高开关量信号诊断电路的安全性，如图3所示，在本发明实施例提供的开关量输入通道电路中，诊断信号输出电路具体包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第一三极管Q1和第一光耦U1；
其中，第四电阻R4的第一端与第二电阻R2的第二端连接，第四电阻R4的第二端与第一三极管Q1的基极连接，第五电阻R5的第一端与第一直流电源连接，第五电阻R5的第二端、第一三极管Q1的集电极、第一电容C1的第一端、第六电阻R6的第一端和第一光耦U1原边二极管的阳极连接，第一三极管Q1的发射极、第一电容C1的第二端、第六电阻R6的第二端和第一光耦U1原边二极管的阴极接地，第一光耦U1副边三极管的集电极与第七电阻R7的第二端以及处理器的开关量诊断信号接收端RBCH01连接，第一光耦U1副边三极管的发射极接地，第七电阻R7的第一端与第二直流电源连接。
基于该开关量输入通道电路，当待采集开关线路正常连接时，会有电流流过二极管稳压电路，第一三极管Q1工作在饱和区，第一三极管Q1集电极的电压为0，使第一光耦U1原边二极管截止，第一光耦U1副边三极管的集电极输出高电平。当输入模块与待采集开关K1相连的线缆有断线或者接地故障时，二极管稳压电路上无电流，第一三极管Q1处于截止区，第一三极管Q1的集电极电压被第五电阻R5拉高，使第一光耦U1原边二极管导通，第一光耦U1副边三极管的集电极输出低电平。通过检测第一光耦U1副边三极管的集电极的输出电压，即可实现对待采集开关线路连接情况的诊断。
配合处理器所需的电平，如图3所示，本发明实施例提供的开关量输入通道电路还可以包括：设于第一光耦U1副边三极管的集电极与处理器的开关量诊断信号接收端RBCH01之间的第一施密特反相器U3；
第一施密特反相器U3的电源端与第二直流电源连接，第一施密特反相器U3的接地端接地，第一施密特反相器U3的输入端与第一光耦U1副边三极管的集电极连接，第一施密特反相器U3的输出端与处理器的开关量诊断信号接收端RBCH01连接。
通过第一施密特反相器U3将第一光耦U1副边三极管的集电极的输出电压进行反相，实现高电平报警。
在上述实施例的基础上，本发明实施例提供一种优选的开关量输入通道电路，如图3所示，针对如图1和图2所示的采用24V辅助电源(Auxiliary Power24VDC)的输入模块(DI Module)，第一电阻R1采用4.7kΩ的电阻，第二电阻R2采用1kΩ的电阻，第四电阻R4采用10kΩ的电阻，第五电阻R5采用15kΩ的电阻，第六电阻R6采用10kΩ的电阻，第七电阻R7采用10kΩ的电阻，第八电阻R8采用10kΩ的电阻，第一电容C1采用100nF/50V的电容，第一直流电源采用24V直流电源，第二直流电源和第三直流电源均采用3.3V直流电源。
对于图3所示的开关量信号采集电路，第八电阻R8用于将第二光耦U2副边三极管的集电极电流转化成电压，与第二施密特反相器U4完成通道信号的可靠传递，最终将采集到的开关信号送入处理器进行处理。第二施密特反相器U4采用3.3V供电的SN74LVC14，其正向阈值电压最大为2V，负相阈值电压最小为0.6V，因此需保证第二光耦U2的IF前向电流最小为0.5mA(预设光耦导通条件)时，第二施密特反相器U4能够可靠识别为低电平，则需要满足3.3V-IF×CTR×R8<0.6(CTR大于80％)，则第八电阻R8应大于8.25kΩ，可以选取10kΩ的电阻。设计第一电阻R1为4.7kΩ，则第二光耦U2的工作电流约为IF2＝(24V-1.2V-1V)/4.7k＝4.6mA(其中，1.2V为第二光耦U2导通后原边二极管的压降，1V为二极管稳压电路两个二极管串联后的总压降)，远超上述的预设IF2＝0.5mA的预设光耦导通条件在一个全通道采集周期内，MCU读取各开关量信号接收端CH01的数据，通过软件滤波滤除毫秒级以下的毛刺信号后上报给上层软件。
对于图3所示的开关量信号诊断电路，通过回路侧串联的第一二极管D2和第二二极管D3，只要待采集开关线路没有断线，第一二极管D2和第二二极管D3两端就有电流经过。
以图1的应用场景为例，24V辅助电源(Auxiliary Power 24VDC)及二极管D1通过输入模块(DI Module)的接线端子An连接待采集开关K1的一端，待采集开关K1的另一端再连接输入模块的接线端子Bn，接线端子Bn在输入模块(DI Module)的内部连接第一电阻R1，再串接第二光耦U2、二极管稳压电路到达电源参考地。接线端子An的输出电压约为23.5V，只要线路没有断线，第一二极管D2和第二二极管D3两端就有电流经过，当待采集开关K1闭合时，第一光耦U1原边二极管的压降约为1.2V，计算出流经第一二极管D2及第二二极管D3的初始电流大小为Id-max＝(23.5-1.2)v/4.7kΩ＝4.74mA，根据二极管手册可得知第一二极管D2的压降及第二二极管D3的压降均约为0.5v，此时，第一三极管Q1基极和发射极两端电压Vbe约为1v，第一三极管Q1基极电流约为Ib＝1v/10kΩ＝1mA，根据三极管手册可得知其放大倍数β为80，又因为第一三极管Q1的Ic-q4max＝24v/R175 mA＝24v/15kΩ＝1.6mA，所以Ib×β>>Ic-q4max，即第一三极管Q1工作在饱和区，第一三极管Q1的集电极电压(也即第一光耦U1原边二极管阳极电压)为0，第一光耦U1不导通，第一光耦U1的输出电压被第七电阻R7上拉到第一直流电源的3.3V，再经过第一施密特反相器U3后，实现低电平输出，无有效的高电平报警信号产生，输入模块(DI Module)处于正常采集信号中。
当输入模块(DI Module)处与待采集开关相连的线缆有断线或者接地故障时，二极管稳压电路上无电流流过，故第一二极管D2和第二二极管D3上不会形成压降，此时第一三极管Q1的基极和发射极两端电压Vbe为0，第一三极管Q1处于截止区，第一三极管Q1集电极的电压(也即第一光耦U1原边二极管阳极电压)初始为Vc＝24v*(10k/(10k+15k))v＝9.6v，因其第一光耦U1原边二极管发光，发光二极管正极电压(也即第一三极管Q1集电极的电压)最终被钳位在1.2V，第一光耦U1工作电流为If＝(24v-1.2v)/15kΩ＝1.52mA。第一光耦U1副边三极管集电极端能流经的最大电流为Ic-u16max＝3.3v/10KΩ＝0.33mA，根据手册光耦特性CTR约为300％，所以Ic-u16max>If*CTR，即第一光耦U1副边三极管进入饱和导通状态，第一光耦U1副边三极管集电极输出电压为0，再经过第一施密特反相器U3后，实现有效的高电平报警信号输出，即实现了诊断功能。
上文详述了开关量输入通道电路对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开了与上述开关量输入通道电路对应的开关量接收系统。
本发明实施例提供的开关量接收系统，除上述实施例提供的开关量输入通道电路外，还包括：处理器；
处理器的开关量信号接收端与开关量输入通道电路的采集信号输出电路的输出端连接，处理器的开关量诊断信号接收端与开关量输入通道电路的诊断信号输出电路的输出端连接；
处理器用于对采集信号输出电路输出的开关量信号进行软件滤波处理后上报至上位机，还用于根据诊断信号输出电路输出的开关量诊断信号检测待采集开关的运行状态。
由于开关量接收系统部分的实施例与开关量输入通道电路部分的实施例相互对应，因此开关量接收系统部分的实施例请参见开关量输入通道电路部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
以上对本发明所提供的一种开关量输入通道电路及开关量接收系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (8)
1.一种开关量输入通道电路，其特征在于，包括：开关量信号采集电路和开关量信号诊断电路；
其中，所述开关量信号采集电路包括第一电阻、第二电阻和采集信号输出电路；所述第一电阻的第一端与待采集开关的输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端与所述采集信号输出电路的输入端正极连接，所述第二电阻的第二端与所述采集信号输出电路的输入端负极连接，所述采集信号输出电路的输出端与处理器的开关量信号接收端连接；
所述开关量信号诊断电路包括二极管稳压电路和诊断信号输出电路；所述二极管稳压电路的正极与所述第二电阻的第二端连接，所述二极管稳压电路的负极接地，所述诊断信号输出电路的输入端并联于所述电阻分压电路两端，所述诊断信号输出电路的输出端与所述处理器的开关量诊断信号接收端连接；
所述待采集开关两端并联有第三电阻。
2.根据权利要求1所述的开关量输入通道电路，其特征在于，所述二极管稳压电路具体包括：第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的阳极与所述第二电阻的第二端连接，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极接地。
3.根据权利要求1所述的开关量输入通道电路，其特征在于，所述诊断信号输出电路具体包括：第四电阻、第五电阻和第一三极管；
其中，所述第四电阻的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接，所述第五电阻的第一端与第一直流电源连接，所述第五电阻的第二端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管发射极接地；
所述第一三极管为NPN型三极管，且所述第一三极端的集电极为所述诊断信号输出电路的输出端。
4.根据权利要求1所述的开关量输入通道电路，其特征在于，所述诊断信号输出电路具体包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第一三极管和第一光耦；
其中，所述第四电阻的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接，所述第五电阻的第一端与第一直流电源连接，所述第五电阻的第二端、所述第一三极管的集电极、所述第一电容的第一端、所述第六电阻的第一端和所述第一光耦原边二极管的阳极连接，所述第一三极管的发射极、所述第一电容的第二端、所述第六电阻的第二端和所述第一光耦原边二极管的阴极接地，所述第一光耦副边三极管的集电极与所述第七电阻的第二端以及所述处理器的开关量诊断信号接收端连接，所述第一光耦副边三极管的发射极接地，所述第七电阻的第一端与第二直流电源连接。
5.根据权利要求4所述的开关量输入通道电路，其特征在于，还包括：设于所述第一光耦副边三极管的集电极与所述处理器的开关量诊断信号接收端之间的第一施密特反相器；
所述第一施密特反相器的电源端与所述第二直流电源连接，所述第一施密特反相器的接地端接地，所述第一施密特反相器的输入端与所述第一光耦副边三极管的集电极连接，所述第一施密特反相器的输出端与所述处理器的开关量诊断信号接收端连接。
6.根据权利要求1所述的开关量输入通道电路，其特征在于，所述采集信号输出电路具体包括：第二光耦和第八电阻；
其中，所述第二光耦原边二极管的阳极与所述第二电阻的第一端连接，所述第二光耦原边二极管的阴极与第二电阻的第二端连接，所述第二光耦副边三极管的集电极与所述第八电阻的第二端以及所述处理器的开关量信号接收端连接，所述第二光耦副边三极管的发射极接地，所述第八电阻的第一端与第三直流电源连接。
7.根据权利要求6所述的开关量输入通道电路，其特征在于，还包括：设于所述第二光耦副边三极管的集电极与所述处理器的开关量信号接收端之间的第二施密特反相器；
所述第二施密特反相器的电源端与所述第三直流电源连接，所述第二施密特反相器的接地端接地，所述第二施密特反相器的输入端与所述第二光耦副边三极管的集电极连接，所述第二施密特反相器的输出端与所述处理器的开关量信号接收端连接。
8.一种开关量接收系统，其特征在于，包括权利要求1至7任意一项所述的开关量输入通道电路，还包括：处理器；
所述处理器的开关量信号接收端与所述开关量输入通道电路的采集信号输出电路的输出端连接，所述处理器的开关量诊断信号接收端与所述开关量输入通道电路的诊断信号输出电路的输出端连接；
所述处理器用于对所述采集信号输出电路输出的开关量信号进行软件滤波处理后上报至上位机，还用于根据所述诊断信号输出电路输出的开关量诊断信号检测待采集开关的运行状态。
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