[实用新型]移位式开关量输入输出装置

说明书

技术领域

本实用新型属于开关电器控制技术领域，涉及一种移位式开关量输入输出装置。

背景技术

随着电器设备的自动化程度越来越高，控制系统需要控制的现场变量也越来越多，尤其是各种开关量的控制，一个点就需要占用控制器的一个输出点，而硬件资源特别有限，在进行嵌入式系统开发时，很多情况IO资源都不能满足使用需求，如采用PLC控制也需添加大量的输出模块，增加机架进行扩展，增加硬件成本和要求较大的安装空间，同时布线也十分复杂；总线的分布式模块，控制接口不开放，同时要求控制器具备相应总线资源，使用不灵活，增加系统成本。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种移位式开关量输入输出装置，解决了现有技术在进行嵌入式系统开发时，很多情况下IO资源都不能满足使用需求的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种移位式开关量输入输出装置，包括直流降压电路，直流降压电路同时与控制接口电路、输出信号处理电路、信号采集处理电路、级联电路分别连接，级联电路与信号采集处理电路、控制接口电路依次连接；另外，控制接口电路设置有信号输入端，控制接口电路的两个信号输出端同时与输出信号处理电路、信号采集处理电路分别连接，信号采集处理电路另设置有信号输入端，输出信号处理电路另设置有信号输出端。

本实用新型的有益效果是，基于移位芯片的串行机制的IO装置，只占用控制器的6DO，1DI可以实现8DO、8DI的功能，同时可以通过级联的方式扩充容量，成倍点数的控制，从而节约控制器的输入输出通道，同时远程采集时布线简洁，针对目前广泛采用的控制系统需要用到的大量开关量输入输出时接线复杂，解决了IO资源利用不充分的问题。采用本采集器可提高控制器的输出端口使用效率，大幅减少输出点数配置，节约控制器的有限的空间，对于分布式采集减少布线，提供低成本的解决方案；控制接口开放，对控制器无总线资源要求，使用灵活。

附图说明

图1是本实用新型移位式开关量输入输出装置的整体电路框图；

图2是本实用新型装置中的控制接口电路3的原理图；

图3是本实用新型装置中的输出信号处理电路2的原理图；

图4是本实用新型装置中的信号采集处理电路4的原理图；

图5是本实用新型装置中的级联电路5的原理图。

图中，1.直流降压电路，2.输出信号处理电路，3.控制接口电路，4.信号采集处理电路，5.级联电路，

另外，OU1、OU2…OU9均是光电耦合器；R1、R2…R60均为电阻；

U1是总线驱动芯片、U2是串入并出的移位芯片、U3是并入串出的移位芯片；

PWR是电源接入端子、SRCLR是输入输出寄存器清除控制端子、SI是输驱动输入信号端子、LCK是移位脉冲信号端子、SCK是锁存信号端子、SEL是输入输出控制端子、是输入装载/移位控制端子、SO是采集输出端子；DOSER是级联驱动输出端子，DISER是级联采集输入端子；DO1、DO2…DO8是驱动信号输出端子，DI1、DI2…DI8是采集信号输入端子；是控制接口电路3与输出信号处理电路2以及信号采集处理电路4的共同接点；

SI、RCKO、SRCKO是控制接口电路3与输出信号处理电路2的对应接点；Q7’、RCKI、SRCKI、是控制接口电路3与信号采集处理电路4的对应接点；SOout、SIin分别为控制接口电路3和信号采集处理电路4与级联电路5的接点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的以下实施例中选用了带锁存器的8bit的串入并出移位寄存器74LS595，还有带锁存器的8bit的串入并出移位寄存器74LS597。

参照图1，本实用新型的移位式开关量输入输出装置的结构是，包括直流降压电路1，直流降压电路1同时与控制接口电路3、输出信号处理电路2、信号采集处理电路4、级联电路5分别连接，提供供电支持，级联电路5与信号采集处理电路4、控制接口电路3依次连接；另外，控制接口电路3设置有信号输入端，控制接口电路3的两个信号输出端同时与输出信号处理电路2、信号采集处理电路4分别连接，信号采集处理电路4另设置有信号输入端，输出信号处理电路2另设置有信号输出端。

直流降压电路1将实际工况的电压降压为逻辑器件需要的TTL电压，将输出接入到各个逻辑器件供电端。