CN205540077U - 开关量输出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关量输出装置，包括供电电源、CPU模块、上电延迟电路、通信电路和数字量输出通道电路，所述供电电源用于给整个DO模块供电，所述CPU模块用于通过通信电路与DCS系统的控制站进行通讯，所述CPU模块用于输出控制信号给数字量输出通道电路，用于控制数字量输出通道电路给现场设备输出开关量信号，所述上电延迟电路用于接受复位信号，延迟给数字量输出通道电路通电。其可以记录复位前状态,复位后输出状态可以保持与复位前一致。

Description

开关量输出装置

技术领域

本实用新型涉及DCS控制系统领域，特别是涉及一种开关量输出装置。

背景技术

在DCS控制系统中，DO开关量输出模块使用是很普及的。在现场中经常遇到由于一些特殊情况，模块需要上电复位，比如模块坏了，需要在线换模块，或没有供电冗余系统的应用中电源模块损坏，或工业电电压一段时间过低导致电源模块停止工作，等恢复正常后重新工作等等。因为模块复位瞬间，一般情况，输出通道比CPU快，也就是说在CPU还没有完成初始化的时候,输出通道已经有值输出，使得复位后输出状态不确定，导致被其控制的阀门等设备乱动作的危险。传统方法是，等到条件允许，被控制设备跳动在允许的时候再进行模块复位的操作。现有技术存在的缺点是在一些重要的应用场合，只有停机检修的时候才能进行DO模块的更换或复位。要么把模块所有通道的线拆掉，等操作完成后重新接上。这样要么无法及时处理问题，要么比较复杂。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种开关量输出装置，其可以记录复位前状态,复位后输出状态可以保持与复位前一致。

本实用新型的目的是这样实现的：一种开关量输出装置，包括供电电源、CPU模块、上电延迟电路、通信电路和数字量输出通道电路，所述供电电源用于给整个开关量输出装置供电，所述CPU模块用于通过通信电路与DCS系统的控制站进行通讯，所述CPU模块用于输出控制信号给数字量输出通道电路，用于控制数字量输出通道电路输出开关量信号给现场设备，控制现场设备的工作状态，所述上电延迟电路用于接受复位信号，延迟给数字量输出通道电路通电。

所述上电延迟电路包括第一开关管Q1、第二开关管VT13以及若干电阻、电容，所述第一开关管Q1的基极与第10电阻R10的一端连接，第10电阻R10的另一端分别与第19电阻R19的一端、第19电容C19的一端以及复位信号连接，第19电阻R19的另一端与供电电源VCC连接，第19电容C19的另一端接地，所述第一开关管Q1的发射极与供电电源VCC连接，所述第一开关管Q1的集电极分别于与第二开关管VT13的基极、第9电阻R9的一端连接，第9电阻R9的另一端接地，所述第二开关管VT13的基极分别与第8电阻R8的一端、第42电容C42的负极连接，第8电阻R8的另一端、第42电容C42的正极均与供电电源VCC连接，所述第二开关管VT13的发射极与供电电源VCC连接，第二开关管VT13的集电极与数字量输出通道电路的电源端连接。

所述CPU模块与通信电路之间设有第一隔离电路。

所述CPU模块与数字量输出通道电路之间设有第二隔离电路。

由于采用了上述方案，由于本开关量输出装置设有上电延迟电路，所述上电延迟电路用于接受复位信号，延迟给数字量输出通道电路通电.。当本开关量输出装置上电复位时，上电延迟电路控制数字量输出通道电路延迟通电，使数字量输出通道电路在复位时段无输出，当本开关量输出装置上电复位完成后，CPU模块将根据复位前的输出状态,把相应值送到数字量输出通道电路上，此时通道控制回路在延迟电路作用下才有电，这样可使开关量输出装置复位后的输出状态值与复位前的输出状态值相同，避免被其控制的阀门等设备乱动作的危险。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的开关量输出模块的原理框图；

图2为本实用新型的上电延迟电路的电路图。

具体实施方式

参见图1，一种开关量输出装置，包括供电电源、CPU模块、上电延迟电路、通信电路和数字量输出通道电路，所述供电电源用于给整个DO模块供电，所述CPU模块用于通过通信电路与DCS系统的控制站进行通讯，接收DCS系统的控制站的控制信号。通信电路是进行通信的电路。通过它CPU可以和其它的智能产品进行通信。其核心是采用的通信芯片，比如SP485等。它一边接外边的485总线，一边接上边的隔离电路。所述CPU模块用于输出控制信号给数字量输出通道电路，用于控制数字量输出通道电路给现场设备输出开关量信号。CPU模块可以根据复位前的输出状态值而输出相应信号。数字量输出通道电路指DO模块的DO输出信号通道，可以是电平输出信号，也可以是集电极开路输出信号等，作用是对现场输出开关量信号。所述上电延迟电路用于接受复位信号，延迟给数字量输出通道电路通电。当本开关量输出装置上电复位时，上电延迟电路控制数字量输出通道电路延迟通电，使数字量输出通道电路无输出，当本开关量输出装置上电复位完成后，CPU模块将根据复位前的输出状态值，送相应信号到数字量输出通道电路上，使开关量输出装置复位后的输出状态值与复位前的输出状态值相同，避免被其控制的阀门等设备乱动作的危险。所述CPU模块与通信电路之间设有第一隔离电路。所述CPU模块与数字量输出通道电路之间设有第二隔离电路。第二隔离电路是对控制信号进行隔离, 第一隔离电路是对通信信号进行隔离，通信隔离是隔离通信线路上的干扰信号使之不能进入核心电路。控制线隔离是使通道上的干扰信号不能进入内部核心电路。隔离常用的有光电隔离和磁隔离。

参见图2，所述上电延迟电路包括第一开关管Q1、第二开关管VT13以及若干电阻、电容，所述第一开关管Q1的基极与第10电阻R10的一端连接，第10电阻R10的另一端分别与第19电阻R19的一端、第19电容C19的一端以及复位信号连接，第19电阻R19的另一端与供电电源VCC连接，第19电容C19的另一端接地，所述第一开关管Q1的发射极与供电电源VCC连接，所述第一开关管Q1的集电极分别于与第二开关管VT13的基极、第9电阻R9的一端连接，第9电阻R9的另一端接地，所述第二开关管VT13的基极分别与第8电阻R8的一端、第42电容C42的负极连接，第8电阻R8的另一端、第42电容C42的正极均与供电电源VCC连接，所述第二开关管VT13的发射极与供电电源VCC连接，第二开关管VT13的集电极与数字量输出通道电路的电源端连接。

参见图2，复位信号RST（RST来自于模块中CPU复位电路的信号）引入CPU的同时接到了图中的R10上，这个信号将使Q1在上电的瞬间导通。结果会让R9上有接近VCC的电平 这个电平也就是VT13的基极电平，它会使VT13保持关闭状态。这样，给通道供电的P1将会无电压，数字量输出通道电路就会无输出。相反。 RST复位完成后，Q1将关闭，VT13将导通，P1通电，给数字量输出通道电路供电。同时，在RST复位完成后，CPU将读取复位前的输出状态值送到数字量输出通道电路上，这样经过上边这个过程后，DO模块复位后的输出值将是复位前的值。

本实用新型不仅仅局限于上述实施例，在不背离本实用新型技术方案原则精神的情况下进行些许改动的技术方案，应落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种开关量输出装置，其特征在于：包括供电电源、CPU模块、上电延迟电路、通信电路和数字量输出通道电路，所述供电电源用于给整个开关量输出装置供电，所述CPU模块用于通过通信电路与控制站进行通讯，所述CPU模块用于输出控制信号给数字量输出通道电路，用于控制数字量输出通道电路输出开关量信号，所述上电延迟电路用于接受复位信号，延迟给数字量输出通道电路通电。

2.根据权利要求1所述的开关量输出装置，其特征在于：所述上电延迟电路包括第一开关管（Q1）、第二开关管（VT13）以及若干电阻、电容，所述第一开关管（Q1）的基极与第10电阻（R10）的一端连接，第10电阻（R10）的另一端分别与第19电阻（R19）的一端、第19电容（C19）的一端以及复位信号连接，第19电阻（R19）的另一端与供电电源（VCC）连接，第19电容（C19）的另一端接地，所述第一开关管（Q1）的发射极与供电电源（VCC）连接，所述第一开关管（Q1）的集电极分别于与第二开关管（VT13）的基极、第9电阻（R9）的一端连接，第9电阻（R9）的另一端接地，所述第二开关管（VT13）的基极分别与第8电阻（R8）的一端、第42电容（C42）的负极连接，第8电阻（R8）的另一端、第42电容（C42）的正极均与供电电源（VCC）连接，所述第二开关管（VT13）的发射极与供电电源（VCC）连接，第二开关管（VT13）的集电极与数字量输出通道电路的电源端连接。

3.根据权利要求1所述的开关量输出装置，其特征在于：所述CPU模块与通信电路之间设有第一隔离电路。

4.根据权利要求1所述的开关量输出装置，其特征在于：所述CPU模块与数字量输出通道电路之间设有第二隔离电路。