CN208299783U - 数字量信号采集电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字量信号采集电路，包括：采集模块，采集模块包括：继电器单元；第一动态采集单元，用于根据输入信号生成第一采集信号；第二动态采集单元，用于根据输入信号生成第二采集信号；安全采集单元，用于根据第一处理器输出的第三触发信号和开关的状态生成第三采集信号；隔离采集单元，用于根据第二处理器输出的第四触发信号和开关状态生成第四采集信号；第一处理器和第二处理器，用于根据第一采集信号、第二采集信号、第三采集信号和第四采集信号判断输入信号的状态，并判断继电器单元是否存在故障。该数字量信号采集电路可以准确判断出输入信号的状态并准确识别出继电器单元是否存在故障，从而可以实现安全可靠的信号采集。

Description

数字量信号采集电路

技术领域

本实用新型涉及信号技术领域，特别涉及一种数字量信号采集电路。

背景技术

目前，一般采用如图1所示的电路进行数字量信号采集。输入信号直接输入光电耦合器U，根据光电耦合器U的特性，实现电气隔离，将输出信号直接传输给后续电路，系统根据输出信号判断输入信号状态(低电平或高电平)。

然而，上述的信号采集电路，信号通过光电耦合器U直接输出，如果光电耦合器损坏，会造成无法采集到输入信号，系统可能会判断输入信号为低电平，导致输入信号状态的误判，无法实现安全可靠的信号采集。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种数字量信号采集电路，该数字量信号采集电路可以准确判断出输入信号的状态并准确识别出继电器单元是否存在故障，从而可以实现安全可靠的信号采集。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种数字量信号采集电路，包括：第一处理器和第二处理器；采集模块，所述采集模块的第一端与输入信号端相连，所述采集模块的第二端与第一处理器相连，所述采集模块的第三端与第二处理器相连，所述采集模块包括：继电器单元，所述继电器单元包括线圈和开关，所述线圈与所述输入信号端相连；第一动态采集单元，所述第一动态采集单元用于根据所述输入信号和所述第一处理器输出的第一触发信号生成第一采集信号；第二动态采集单元，所述第二动态采集单元用于根据所述输入信号和所述第二处理器输出的第二触发信号生成第二采集信号；安全采集单元，所述安全采集单元用于根据所述第一处理器输出的第三触发信号和所述开关的状态生成第三采集信号；隔离采集单元，所述隔离采集单元用于根据所述第二处理器输出的第四触发信号和所述开关状态生成第四采集信号；所述第一处理器和所述第二处理器用于根据所述第一采集信号、所述第二采集信号、所述第三采集信号和所述第四采集信号判断所述输入信号的状态，并判断所述继电器单元是否存在故障。

根据本实用新型的数字量信号采集电路，通过第一动态采集单元根据输入信号和第一处理器输出的第一触发信号生成第一采集信号，第二动态采集单元根据输入信号和第二处理器输出的第二触发信号生成第二采集信号，安全采集单元根据第一处理器输出的第三触发信号和开关的状态生成第三采集信号，隔离采集单元根据第二处理器输出的第四触发信号和开关的状态生成第四采集信号，第一处理器和第二处理器根据第一采集信号、第二采集信号、第三采集信号和第四采集信号判断输入信号的状态，并判断继电器单元是否存在故障。该数字量信号采集电路可以准确判断出输入信号的状态并准确识别出继电器单元是否存在故障，从而可以实现安全可靠的信号采集。

另外，根据本实用新型上述提出的数字量信号采集电路还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述开关包括：第一常闭开关，所述第一常闭开关的静触点与第一预设电源相连，所述第一常闭开关的常闭触点与所述安全采集单元和所述隔离采集单元相连；第一常开开关，所述第一常开开关的静触点与所述第一预设电源相连，所述第一常开开关的常开触点与所述安全采集单元和所述隔离采集单元相连。

进一步地，所述开关还包括：第二常闭开关和第二常开开关。

具体地，所述安全采集单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一处理器相连；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地；第一开关管，所述第一开关管的基极分别与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端相连，所述第一开关管的发射极接地；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一开关管的集电极相连，所述第三电阻的另一端与所述第一常闭开关的常闭触点或所述第一常开开关的常开触点相连，且所述第三电阻的一端与所述第一开关管的集电极之间具有第一节点；第一电容，所述第一电容的一端与所述第五电阻的另一端相连，所述第一电容的另一端接地，且所述第一电容的一端与所述第五电阻的另一端具有第二节点，所述第二节点与所述第一处理器相连。

进一步地，所述第一开关管为NPN型三极管。

具体地，所述隔离采集单元包括：第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的发光二极管的阳极与所述第一常闭开关的常闭触点或所述第一常开开关的常开触点相连，所述第一光电耦合器的光接收三极管的集电极与第六电阻的一端相连，且所述第一光电耦合器的光接收三极管的集电极与第六电阻的一端之间具有第三节点，所述第三节点与所述第二处理器相连，所述第六电阻的另一端与第二预设电源相连，所述第一光电耦合器的光接收三极管的发射极接地；第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的发光二极管的阳极与所述第二处理器相连，所述第二光电耦合器的发光二极管的阴极接地，所述第二光电耦合器的光接收三极端的集电极与所述第一光电耦合器的发光二极管的阴极相连，所述第二光电耦合器的光接收三极端的发射极接地。

具体地，所述第一动态采集单元与所述第二动态采集单元相同，其中，所述第一动态采集单元包括：第三光电耦合器，所述第三光电耦合器的发光二极管的阴极接地，所述第三光电耦合器的光接收三极管的集电极通过第七电阻与所述信号接收端相连；第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第三光电耦合器的光接收三极管的发射极相连，所述第八电阻的另一端接地，且所述第八电阻的一端与所述第三光电耦合器的光接收三极管的发射极之间具有第四节点；第四光电耦合器，所述第四光电耦合器的发光二极管的阳极与所述第四节点相连，所述第四光电耦合器的发光二极管的阴极接地，所述第四光电耦合器的光接收三极管的集电极通过第九电阻与所述第一预设电源相连，所述第四光电耦合器的光接收三极管的发射极接地，且所述第四光电耦合器的光接收三极管的集电极与所述第九电阻之间具有第五节点；在所述第一动态采集单元中，所述第三光电耦合器的发光二极管的阳极与所述第一处理器相连，所述第五节点预设所述第一处理器相连；在所述第二动态采集单元中，所述第三光电耦合器的发光二极管的阳极与所述第二处理器相连，所述第五节点与所述第二处理器相连。

具体地，所述采集模块包括至少一个。

具体地，所述输入信号的状态包括低电平和高电平。

具体地，所述第一处理器和所述第二处理器包括中央处理器或者场可编程逻辑门阵列。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是相关技术中数字量信号采集的电路拓扑图；

图2是根据本实用新型一个实施例的数字量信号采集电路的方框示意图；

图3是根据本实用新型另一个实施例的数字量信号采集电路的方框示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例的开关的电路拓扑图；

图5是根据本实用性一个实施例的安全采集单元的电路拓扑图；

图6是根据本实用新型一个实施例的隔离采集单元的电路拓扑图；以及

图7是根据本实用新型一个实施例的动态采集单元的电路拓扑图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图来描述本实用新型实施例的数字量信号采集电路。

图2是根据本实用新型一个实施例的数字量信号采集电路的方框示意图。如图2所示，该数字量信号采集电路包括：第一处理器1、第二处理器2、采集模块3，采集模块3包括：继电器单元31、第一动态采集单元32、第二动态采集单元33、安全采集单元34、隔离采集单元35。

其中，采集模块3的第一端与输入信号端相连，采集模块3的第二端与第一处理器1相连，采集模块3的第三端与第二处理器2相连。继电器单元31包括线圈L和开关K，线圈L与输入信号端相连。第一动态采集单元32用于根据输入信号和第一处理器1输出的第一触发信号生成第一采集信号。第二动态采集单元33用于根据输入信号和第二处理器2输出的第二触发信号生成第二采集信号。安全采集单元34用于根据第一处理器1输出的第三触发信号和开关K的状态生成第三采集信号。隔离采集单元35用于根据第二处理器2输出的第四触发信号和开关K的状态生成第四采集信号。第一处理器1和第二处理器2用于根据第一采集信号、第二采集信号、第三采集信号和第四采集信号判断输入信号的状态，并判断继电器单元是否存在故障。

其中，在本实用新型的实施例中，输入信号的状态包括低电平和高电平。

具体地，如图2所示，输入信号端输出输入信号，第一处理器1和第二处理器2可以为CPU(Central Processing Unit，中央处理器)或者FPGA(Field－Programmable GateArray，现场可编程逻辑门阵列)。第一处理器1可以输出动态的触发信号(第一触发信号和第三触发信号)，第二处理器2可以输出动态的触发信号(第二触发信号和第四触发信号)，触发信号可以为脉冲波形，也可以为固定电平，本实用新型中以固定电平进行说明。如果触发信号、开关的状态一定，那么第一处理器1和第二处理器2采集到的采集信号也就确定，因此，安全采集单元34和隔离采集单元35可以根据继电器的触发信号和开关K的状态分别生成第三采集信号和第四采集信号，并反馈至第一处理器1和第二处理器2，第一处理器1和第二处理器2对第三采集信号和第四采集信号进行2取2表决，若表决错误，则判断采集模块3可能存在故障，并且该电路采用两个动态采集单元对采集模块3进行故障检测，可大大提高判断结果的可靠性。

如果第一处理器1和第二处理器2输出的触发信号确定，输入信号确定，那么第一处理器1和第二处理器2采集到的第一采集信号和第二采集信号也一定，因此，可以根据第一采集信号和第二采集信号判断输入信号的状态。并且，由于线圈L与输入信号端相连，因此如果输入信号确定，那么开关K的状态也就确定，因此，第一处理器1和第二处理器2可以根据第一采集信号和第二采集信号判断输入信号的状态，并根据输入信号的状态确定开关的状态，再根据继电器的触发信号和开关K的状态，对第三采集信号和第四采集信号进行2取2表决，并根据表决结果判断采集模块是否存在故障，从而可以最大程度避免由于采集电路故障造成的信号采集错误，实现安全可靠的信号采集。

在本实用新型的实施例中，采集模块3可以包括至少一个，如图3所示，当上述的数字量信号采集电路应用于多路数字量信号采集时，第一处理器1和第二处理器2可以采用不同的采样频率或相位采集各通道的信号，从而可以避免多路采集混线的情况发生。

需要说明的是，在本实用新型中，第一处理器1的供电电源信号和地信号与第一处理器2供电电源信号和地信号隔离，以实现第一处理器1与第二处理器2之间的电气隔离。

根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，开关K可以包括：第一常闭开关K1、第二常闭开关K3、第一常开开关K2和第二常开开关K4。其中，第一常闭开关K1的静触点与第一预设电源VCC1相连，第一常闭开关K1的常闭触点(图4中的A点)与安全采集单元34和隔离采集单元35相连。第一常开开关K2的静触点与第一预设电源VCC1相连，第一常开开关K2的常开触点(图4中的B点)与安全采集单元34和隔离采集单元35相连。

具体地，如图4所示，继电器单元31采用两开两闭继电器，K1、K3为常闭，K2、K4为常开，其中K1与K2一开一闭，互为反逻辑且互相隔离，确保了输入信号状态的准确性。当输入信号为低电平时，线圈L失电，K1、K3闭合，K2、K4断开，当输入信号为高电平时，线圈L得电，K1、K3断开，K2、K4闭合。

根据本实用新型的一个实施例，如图5所示，安全采集单元34可以包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一开关管Q1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1。

其中，第一电阻R1的一端与第一处理器1相连，第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端相连，第二电阻R2的另一端接地。第一开关管Q1的基极分别与第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的一端相连，第一开关管Q1的发射极接地。第三电阻R3的一端与第一开关管Q1的集电极相连，第三电阻R3的另一端与第一常闭开关K1的常闭触点A或第一常开开关K2的常开触点B相连(图5中以第三电阻R3的另一端与第一常闭开关K1的常闭触点A相连为例)，且第三电阻R3的一端与第一开关管Q1的集电极之间具有第一节点a。第四电阻R4的一端与第一节点a相连，第四电阻R4的另一端接地。第五电阻R5的一端与第一节点a相连，第一电容C1的一端与第五电阻R5的另一端相连，第一电容C1的另一端接地，且第一电容C1的一端与第五电阻R5的另一端具有第二节点b，第二节点b与第一处理器1相连。

其中，在本实用新型中，第一开关管Q1可以为NPN型三极管。

具体地，第一电阻R1的一端接收第一处理器1输出的第三触发信号，第一节点a输出第三采集信号，第一开关管Q1可以为三极管，第一处理器1可以采用三极管电路实现继电器触点的安全动态采集。如下表1所示，当第一处理器1输出的第三触发信号为0(低电平)时，Q1截止，如果K1闭合，那么第三采集信号为1(高电平)；当第一处理器1输出的第三触发信号为0时，Q1截止，如果K1断开，那么第三采集信号为1；当第一处理器1输出的第三触发信号为1时，Q1导通，无论K1闭合/断开，第三采集信号均为0。

表1

第三触发信号	K1状态	第三采集信号
			0	断开	0
0	闭合	1
			1	断开/闭合	0

第一常开开关K2同样使用图5所示的电路进行继电器触点的安全动态采集，原理同K1相同，此处不再赘述。

根据本实用新型的一个实施例，如图6所示，隔离采集单元35可以包括：第一光电耦合器U1和第二光电耦合器U2。第一光电耦合器U1的发光二极管的阳极与第一常闭开关K1的常闭触点A或第一常开开关K2的常开触点B相连(图6中以与第一常闭开关K1的常闭触点A相连为例)，第一光电耦合器U1的光接收三极管的集电极与第六电阻R6的一端相连，且第一光电耦合器U1的光接收三极管的集电极与第六电阻R6的一端之间具有第三节点c，第三节点c与第二处理器2相连，第六电阻R6的另一端与第二预设电源VCC2相连，第一光电耦合器U1的光接收三极管的发射极接地。第二光电耦合器U2的发光二极管的阳极与第二处理器2相连，第二光电耦合器U2的发光二极管的阴极接地，第二光电耦合器U2的光接收三极端的集电极与第一光电耦合器U1的发光二极管的阴极相连，第二光电耦合器U2的光接收三极端的发射极接地。

具体地，如图6所示，第二光电耦合器U2的发光二极管的阳极接收第二处理器2发出的第四触发信号，第二处理器2通过第三节点c采集第四采集信号。如下表2所示，当第二处理器2输出的第四触发信号为1时，如果K1断开，则第四采集信号为1；当第二处理器2输出的第四触发信号为0时，如果K1闭合，则第四采集信号为0；当第二处理器2输出的第四触发信号为1时，无论K1闭合或者断开，则第四采集信号为1。

第一常开开关K2同样使用图6所示的电路进行继电器触点的隔离动态采集，原理同K1相同，此处不再赘述。

表2

通过第一处理器1和第二处理器2可以分别根据第一动态采集单元32与第二动态采集单元32采集的第一采集信号和第二采集信号判断输入信号的状态，进而根据输入信号的状态确定K1、K2的状态。例如，如果第一处理器1和第二处理2判断输入信号为低电平，那么，正常情况下，线圈L失电，K1闭合，K2断开，当第四触发信号为高电平时，第二处理器2采集到的A点的第四采集信号应为低电平，如果第二处理器2采集到的A点的第四采集信号不为低电平，说明采集模块3故障。

根据本实用新型的一个实施例，第一动态采集单元32与第二动态采集单元32相同，以第一动态采集单元32为例，如图7所示，第一动态采集单元32可以包括：第三光电耦合器U3、第八电阻R8和第四光电耦合器U4。

其中，第三光电耦合器U3的发光二极管的阳极与第一处理器1相连，第三光电耦合器U3的发光二极管的阴极接地，第三光电耦合器U3的光接收三极管的集电极通过第七电阻R7与信号接收端相连。第八电阻R8的一端与第三光电耦合器U3的光接收三极管的发射极相连，第八电阻R8的另一端接地，且第八电阻R8的一端与第三光电耦合器U3的光接收三极管的发射极之间具有第三四节点d。第四光电耦合器U4的发光二极管的阳极与第四节点d相连，第四光电耦合器的发光二极管的阴极接地，第四光电耦合器U4的光接收三极管的集电极通过第九电阻R9与第一预设电源VCC1相连，第四光电耦合器U4的光接收三极管的发射极接地，且第四光电耦合器U4的光接收三极管的集电极与第九电阻R9之间具有第五节点e，第五节点e与第一处理器1相连。

可以理解的是，在第一动态采集单元32中，第三光电耦合器U3的发光二极管的阳极与第一处理器1相连，第五节点e预设第一处理器1相连；在第二动态采集单元32中，第三光电耦合器U3的发光二极管的阳极与第二处理器2相连，第五节点e与第二处理器2相连。

具体地，如图7所示，通过第三光电耦合器U3的发光二极管的阳极接收第一处理器1发出的第一触发信号，第一处理器1通过第五节点e获取第一采集信号。当第一处理器1需要获取输入信号的状态时，第一处理器1输出高电平的第一触发信号，如果输入信号为高电平，则U3、U4导通，第一采集信号为低电平，如果输入信号为低电平，则U3、U4截止，第一采集信号为高电平。因此，第一处理器可以根据第一采集信号判断输入信号的状态。

同理，第二处理器2可以通过第二动态采集单元33获取输入信号的状态，第二动态采集单元33的电路结构与第一动态采集单元32相同，具体参照图7，其中，第二动态采集单元33通过第三光电耦合器U3的发光二极管的阳极接收第二处理器2发出的第二触发信号，第二处理器2通过第五节点e获取第二采集信号，工作原理与第一动态采集单元33相同，具体不再赘述。

需要说明的是，第一动态采集单元32和第二动态采集单元3是相互独立的两个电路，互不影响，且第一处理器1与第二处理器2进行信号采集时无需进行信息通信，只需对采集结果进行信息通信，判断处理，也就是说第一处理器1和第二处理器2在判断出输入信号的状态后，将判断结果进行通信。

第一处理器1与第二处理器2分别通过第一动态采集单元32和第二动态采集单元33同时采集输入信号的状态，以采集继电器单元线圈L的输入信号。

如图7所示，输入信号经过R7、R8分压，过滤低电压信号，同时当外部地浮动时，信号通过形成的电阻回路，防止易造成的光耦反向击穿。当U3导通，U4还未导通时，I1经过R8滤波，未导通光耦U4；当U3、U4导通，I1经过U4，可以近似看做I1＝I2，因此，U4正常运行时电流值I_运行满足以下公式(1)：

I_运行＝V_运行/R7 (1)

在U4将导通还未导通时，U4将导通时电流值I_导通近似满足以下公式(2)：

I_导通＝V_导通/(R7+R8) (2)

I_运行与I_导通根据U4的特性已知，通过调节R7与R8的值，可以过滤输入信号中输入电压小于V_导通的低电压信号。相对于普通隔离采集，该电路不仅过滤低电压干扰信号，同时防止了外部地浮动易造成的光耦失效，提高了电路对外部的抗干扰性和可靠性。

由上述和图2-图7可知，本实用新型的数字量信号采集电路，具有如下有益效果：

1、强制导向型安全继电器与数字型隔离采集电路结合可以准确确定输入电平的状态，且能有效防止继电器接点粘连的问题，提高系统的安全等级。

2、两个处理器均采用安全型2取2架构的动态采集电路，采集电路之间相互独立，不互相影响，且两处理器的动态采集无需进行采集时的信息通信，只需对采集结果进行信息通信，判断处理。且可以过滤低电压干扰信号，同时防止了外部地浮动易造成的光耦失效，提高了抗干扰性和可靠性。

3、在保证了隔离的情况下，两个处理器采用三极管和光耦构成的异构采集电路(安全采集单元和隔离采集单元)，可以避免相同元器件易造成的共模错误。

4、应用于多路采集时，各采集通道采用不同的脉冲频率和相位，通过FPGA或CPU进行采集判断，可避免多路采集混线情况的发生。

综上所述，根据本实用新型的数字量信号采集电路，通过第一动态采集单元根据输入信号和第一处理器输出的第一触发信号生成第一采集信号，第二动态采集单元根据输入信号和第二处理器输出的第二触发信号生成第二采集信号，安全采集单元根据第一处理器输出的第三触发信号和开关的状态生成第三采集信号，隔离采集单元根据第二处理器输出的第四触发信号和开关的状态生成第四采集信号，第一处理器和第二处理器根据第一采集信号、第二采集信号、第三采集信号和第四采集信号判断输入信号的状态，并判断继电器单元是否存在故障。该数字量信号采集电路可以准确判断出输入信号的状态并准确识别出继电器单元是否存在故障，从而可以实现安全可靠的信号采集。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种数字量信号采集电路，其特征在于，包括：

第一处理器和第二处理器；

采集模块，所述采集模块的第一端与输入信号端相连，所述采集模块的第二端与第一处理器相连，所述采集模块的第三端与第二处理器相连，所述采集模块包括：

继电器单元，所述继电器单元包括线圈和开关，所述线圈与所述输入信号端相连；

第一动态采集单元，所述第一动态采集单元用于根据所述输入信号和所述第一处理器输出的第一触发信号生成第一采集信号；

第二动态采集单元，所述第二动态采集单元用于根据所述输入信号和所述第二处理器输出的第二触发信号生成第二采集信号；

安全采集单元，所述安全采集单元用于根据所述第一处理器输出的第三触发信号和所述开关的状态生成第三采集信号；

隔离采集单元，所述隔离采集单元用于根据所述第二处理器输出的第四触发信号和所述开关的状态生成第四采集信号；

所述第一处理器和所述第二处理器用于根据所述第一采集信号、所述第二采集信号、所述第三采集信号和所述第四采集信号判断所述输入信号的状态，并判断所述继电器单元是否存在故障。

2.如权利要求1所述的数字量信号采集电路，其特征在于，所述开关包括：

第一常闭开关，所述第一常闭开关的静触点与第一预设电源相连，所述第一常闭开关的常闭触点与所述安全采集单元和所述隔离采集单元相连；

第一常开开关，所述第一常开开关的静触点与所述第一预设电源相连，所述第一常开开关的常开触点与所述安全采集单元和所述隔离采集单元相连。

3.如权利要求2所述的数字量信号采集电路，其特征在于，所述开关还包括：

第二常闭开关和第二常开开关。

4.如权利要求2所述的数字量信号采集电路，其特征在于，所述安全采集单元包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一处理器相连；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地；

第一开关管，所述第一开关管的基极分别与所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端相连，所述第一开关管的发射极接地；

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一开关管的集电极相连，所述第三电阻的另一端与所述第一常闭开关的常闭触点或所述第一常开开关的常开触点相连，且所述第三电阻的一端与所述第一开关管的集电极之间具有第一节点；

第四电阻，所述第四电阻的一端与第一节点相连，所述第四电阻的另一端接地；

第五电阻，所述第五电阻的一端与第一节点相连；

第一电容，所述第一电容的一端与所述第五电阻的另一端相连，所述第一电容的另一端接地，且所述第一电容的一端与所述第五电阻的另一端具有第二节点，所述第二节点与所述第一处理器相连。

5.如权利要求4所述的数字量信号采集电路，其特征在于，所述第一开关管为NPN型三极管。

6.如权利要求4所述的数字量信号采集电路，其特征在于，所述隔离采集单元包括：

第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的发光二极管的阳极与所述第一常闭开关的常闭触点或所述第一常开开关的常开触点相连，所述第一光电耦合器的光接收三极管的集电极与第六电阻的一端相连，且所述第一光电耦合器的光接收三极管的集电极与第六电阻的一端之间具有第三节点，所述第三节点与所述第二处理器相连，所述第六电阻的另一端与第二预设电源相连，所述第一光电耦合器的光接收三极管的发射极接地；

第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的发光二极管的阳极与所述第二处理器相连，所述第二光电耦合器的发光二极管的阴极接地，所述第二光电耦合器的光接收三极端的集电极与所述第一光电耦合器的发光二极管的阴极相连，所述第二光电耦合器的光接收三极端的发射极接地。

7.如权利要求5所述的数字量信号采集电路，其特征在于，所述第一动态采集单元与所述第二动态采集单元相同，其中，所述第一动态采集单元或所述第二动态采集单元包括：

第三光电耦合器，所述第三光电耦合器的发光二极管的阴极接地，所述第三光电耦合器的光接收三极管的集电极通过第七电阻与所述信号接收端相连；

第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第三光电耦合器的光接收三极管的发射极相连，所述第八电阻的另一端接地，且所述第八电阻的一端与所述第三光电耦合器的光接收三极管的发射极之间具有第四节点；

第四光电耦合器，所述第四光电耦合器的发光二极管的阳极与所述第四节点相连，所述第四光电耦合器的发光二极管的阴极接地，所述第四光电耦合器的光接收三极管的集电极通过第九电阻与所述第一预设电源相连，所述第四光电耦合器的光接收三极管的发射极接地，且所述第四光电耦合器的光接收三极管的集电极与所述第九电阻之间具有第五节点；

在所述第一动态采集单元中，所述第三光电耦合器的发光二极管的阳极与所述第一处理器相连，所述第五节点预设所述第一处理器相连；

在所述第二动态采集单元中，所述第三光电耦合器的发光二极管的阳极与所述第二处理器相连，所述第五节点与所述第二处理器相连。

8.如权利要求1-7中任一项所述的数字量信号采集电路，其特征在于，所述采集模块包括至少一个。

9.如权利要求1所述的数字量信号采集电路，其特征在于，所述输入信号的状态包括低电平和高电平。

10.如权利要求1所述的数字量信号采集电路，其特征在于，所述第一处理器和所述第二处理器包括中央处理器或者场可编程逻辑门阵列。