[实用新型]一种可热插拔的PLC数字量输出模块

说明书

技术领域

本实用新型一种可热插拔的PLC数字量输出模块，属于PLC数字量输出装置技术领域。

背景技术

在工业过程控制业内，可编程控制器PLC已成为主要应用手段，其方便的编程方式，灵活的应用方式，广阔的应用范围，深受广大自动化工程师的喜爱。

目前大部分PLC的结构是以模块为基本的I/O单元，在工业控制现场，若出现PLC装置硬件失效或软件故障，通常都是先关闭系统电源再检修或更换故障设备，而在一些可靠性要求非常高的系统中，是不允许停机检修和停机更换故障板的，这时就必须带电热插拔故障板，但是在热插拔故障板时，电源电流尖峰会对热插拔的设备电路造成冲击，造成工作混乱、复位，甚至烧毁电路，另外，插入时接口信号线电平会发生抖动，从而影响整个系统中其它工作电路的正常工作，因此，必须有热插拔保护电路来保证热插拔时可编程控制器的正常工作，而且目前的数字量输出模块也没有热插拔保护功能，在热插拔故障板时容易损坏数字量输出模块。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种带热插拔保护功能的PLC数字量输出模块。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种可热插拔的PLC数字量输出模块，包括：热插拔电源模块、MCU单元、数字量输出单元、通讯单元和人机交互单元，所述MCU单元的电源端口与热插拔电源模块的电源输出端相连，所述数字量输出单元的输入端与MCU单元的信号输出端相连，所述MCU单元的通讯端口连接有通讯单元，MCU单元连接有人机交互单元；

所述热插拔电源模块包括有限流保护模块、过压保护模块、热插拔控制器模块、滤波处理模块和电源转换模块，限流保护模块的输出端依次串接过压保护模块、热插拔控制器模块和滤波处理模块后与电源转换模块的输入端相连，所述电源转换模块的输出端为热插拔电源模块的电源输出端。

所述数字量输出单元由滤波电路、光耦隔离电路和继电器输出电路组成，所述滤波电路的输入端为数字量输出单元的输入端，滤波电路的输出端串接光耦隔离电路后与继电器输出电路的输入端相连，所述继电器输出电路的输出端为数字量输出单元的信号输出端。

所述电源转换模块的电源输出端包括不同电压等级的多个电源输出端口。

所述通讯单元包括：隔离CAN总线、USB总线、隔离RS232总线和隔离RS485总线。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

一、本实用新型通过在PLC数字量输出模块中采用热插拔电源控制技术，达到了带电状态下不间断控制，实现了PLC数字量输出模块的热插拔保护功能；

二、本实用新型中的通讯单元采用完全电气隔离方式，提高了装置使用的安全性和抗干扰性；

三、本实用新型具有功能可扩展性，在不改变硬件平台结构的基础上，能够实现不同的控制策略，MCU单元采用STM32F107VC高性能处理器，具有丰富、强大的外设，使用该处理器的单片机成本低、易操作、性能高、体积小；

四、本实用新型中的数字量输出模块采用多层PCB设计，抗干扰性能高，且具有功能扩展特性，在不改变硬件平台结构的基础上，能够实现不同的控制策略。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：

图1为本实用新型的电路结构示意图；

图中：1为热插拔电源模块、2为MCU单元、3为数字量输出单元、4为通讯单元、5为人机交互单元、6为限流保护模块、7为过压保护模块、8为热插拔控制器模块、9为滤波处理模块、10为电源转换模块。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种可热插拔的PLC数字量输出模块，包括：热插拔电源模块1、MCU单元2、数字量输出单元3、通讯单元4和人机交互单元5，所述MCU单元2的电源端口与热插拔电源模块1的电源输出端相连，所述数字量输出单元3的输入端与MCU单元2的信号输出端相连，所述MCU单元2的通讯端口连接有通讯单元4，所述通讯单元4包括：隔离CAN总线、USB总线、隔离RS232总线和隔离RS485总线，MCU单元2连接有人机交互单元5。