[发明专利]用于设定模拟输入模块的偏置和增益的系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及用于设定模拟输入模块的偏置和增益的系统和方法。更具体地，本公开涉及用于通过使用脉冲波形同时读取和存储偏置和增益来设定模拟输入模块的偏置和增益的系统。

背景技术

工厂系统通常是通过单独控制机器或装置来运转。然而，随着现代工业日益多样化和复杂化，则需要改变系统。也就是，需要一种安全地运转复杂系统的重要设备的装置。因而，已开发出一种直接控制生产线的可编程逻辑控制器(PLC)。

PLC是一种通过利用可编程存储器来控制各种机器或处理器的电子装置。PLC通过数字或模拟输入和输出模块来执行专门的功能，例如逻辑、计数、排序、计时、计数和计算。

通常，PLC起计算机的作用。PLC从机器接收信号、按照编制程序来处理信号，并且输出处理后的信号至机器。

PLC用起诸如继电器、定时器以及计数器作用的控制器来代替诸如集成器件和晶体管的半导体元件，且PLC可以应用于诸如装置控制、装置值设定、实时监测、实时数据采集以及驱动安全装置等各种操作。

PLC包括提供信号给诸如自动化设备的机器的模拟输出模块(数字-模拟转换模块)和从机器接收输入的模拟输入模块(模拟-数字转换模块)。

模拟输入模块将从机器提供的模拟信号转换成数字信号并提供数字信号给内部执行处理器。模拟输出模块从执行处理器接收反映执行处理结果的数字信号，将数字信号转换成模拟信号，并且发送模拟信号给机器。

被包括在PLC内的模拟输入模块在驱动负载的同时利用诸如变换器的传感器来检测诸如预定压力、流量和温度的各种模拟信号。模拟输入模块将所检测到的模拟信号输入并转换成数字信号，并且输出数字信号至PLC执行器。

模拟输入模块测量各种电信号，例如，在1V～5V、0V～5V、0V～10V,或-10V～10V范围内的直流电压，或在0mA～20mA或4mA～20mA范围内的交流电流。

因此，需要设定偏置和增益来校正输入模块电路并为此构造系统，以便于精确地测量这些值。

在常规技术中，通过如下方法来设定偏置和增益：根据模拟输入模块的输入范围按照通道顺序输入偏置值并存储偏置值，然后，输入增益值并存储增益值。该方法存在耗费大量设定时间的问题。

发明内容

所公开的本公开提供一种用于设定模拟输入模块的偏置和增益的系统和方法，其通过使用脉冲波形同时读取和存储偏置和增益来减少用于设定偏置和增益所耗费的时间。

在本公开的一个总体方案中，提供一种用于设定模拟输入模块的偏置和增益的系统，其被配置为利用构成有多个通道的模拟输入模块，通过输出偏置值和增益值至模拟输入模块而设定模拟输入模块的偏置和增益，所述系统包括：控制单元，其被配置为输出用于输出偏置值和增益值的控制信号；设定值提供单元，其被配置为通过来自控制单元的控制信号而输出设定信号，其中所述设定信号采用包括偏置值和增益值的脉冲形式；以及继电器单元，其被配置为通过来自控制单元的控制信号而被切换用于施加设定信号给模拟输入模块。

在本公开的一些示例性实施例中，继电器单元可以包括：多个正电压施加开关，每一个正电压施加开关被分别连接至模拟输入模块中的多个通道的每一个正电压端子，且经由正电压施加线路而被共同连接至设定值提供单元；和多个负电压施加开关，每一个负电压施加开关被分别连接至模拟输入模块中的多个通道的每一个负电压端子，并且经由负电压施加线路而被共同连接至设定值提供单元。

在本公开的一些示例性实施例中，设定信号可以是脉冲波形的电压信号，且多个正电压施加开关和负电压施加开关被配置为都被接通并施加脉冲波形的电压信号给模拟输入模块中的多个通道。

在本公开的一些示例性实施例中，设定信号可以是脉冲波形的电流信号，且来自多个正电压施加开关和负电压施加开关中的相对于一个通道的一对正电压施加开关和负电压施加开关被配置为被接通并施加脉冲波形的电流信号给所述通道。

在本公开的一些示例性实施例中，多个正电压施加开关和负电压施加开关中的每一个可以被配置为顺序地被接通并施加脉冲波形的电流信号给模拟输入模块中的多个通道。

在本公开的一些示例性实施例中，采用脉冲形式的设定信号的最大值可以被设定为增益值，并且采用脉冲形式的设定信号的最小值可以被设定为偏置值。

根据本公开的示例性实施例，通过使用脉冲波形同时读取和存储偏置值和增益值，可以减少用于设定偏置和增益所耗费的时间。

附图说明

图1是示出根据本公开的示例性实施例的用于设定模拟输入模块的偏置和增益的系统的框图。