[发明专利]用于外围组件的数字输入端的电路布置和外围组件

说明书

本发明涉及一种用于电子外围组件的数字输入端的电路布置，包括：作为数字输入端起作用的输入端口；接地端口，其中，在输入端口和接地端口之间布置有用于输入电流的电流限制的半导体开关件；基准电压源，其为了驱控半导体开关件而与半导体开关件的控制输入端连接，其中，存在调节件，其设计为根据输入端口处的输入电压调节基准电压源，使得半导体开关件在输入电压的第一电压值的情况中将输入电流调整为第一输入电流，并在输入电压的第二电压值的情况中将输入电流调整为第二输入电流，其中，第一电压值大于第二电压值并且由此通过调节件使得第一输入电流小于第二输入电流。

技术领域

本发明涉及一种用于电子外围组件的数字输入端的电路布置，包括：作为数字输入端起作用的输入端口；接地端口，其中，在输入端口和接地端口之间布置有用于输入电流的电流限制的半导体开关件；基准电压源，其为了驱控半导体开关件而与半导体开关件的控制输入端连接。

此外，本发明涉及一种用于自动化设备的电子外围组件，其具有上述电路布置。

背景技术

在本发明的意义中，被称为外围组件的是自动化设备中或用于自动化设备的每种组件或每个模块，其用于连接外部的外围设备，即例如特定的和所设置的传感器。

前文所述类型的自动化设备、特别是模块化的自动化设备的实施方式是普遍已知的，例如由发明人以SIMATIC品牌所提供的自动化设备。从这些自动化设备中也已知了作为单个模块所实施的外围组件、特别是输入组件或组合的输入/输出组件作为外围组件的具体实例。

本发明特别地涉及具有作为数字输入端起作用的用于外围组件的至少一个输入端口。这样的电路布置或这样的外围组件相应地是具有数字输入功能的外围组件。这样的组件通常以多个、例如16或32个数字输入端来实施并且相应地被称为数字输入组件。数字输入组件也是仅具有数字的输入功能的外围组件的特殊形式。此外，也能够具有混合形式，即例如数字输入/输出组件或具有至少一个数字输入端的数字输入和模拟输出组件。

在现有技术中已知的数字输入组件基于的原理是，在所连接的传感器被激活的情况下，电流经由数字输入端、即与输入端口连接的输入通道流入到组件中。在最简单的情况下，在存在电流时传感器识别为激活的。相应地，在不存在电流时传感器识别为未激活的。然而，在传感器未激活的情况下，电流也能够流入到组件中，从而通常在电压高度上识别传感器的状态，优选地根据超过特定的预设的或能预设的阈值来识别，该阈值是对于使得电流经过输入端口所必需的电压高度的阙值。只要由于输入电流而在组件之中产生损耗功率，该标准原理就不是完全最优的。在根据IEEC61131-2预设的用于数字输入端(类型1：在电压范围15V至30V的高信号，在高信号时的输入电流：至少2mA；类型2：在电压范围11V至30V中的高信号，在高信号时的输入电流：6mA)上的电压和电流值的标准中，在上述两个类型的输入通道处的损耗功率至少为30V·6mA＝180mW。在此，损耗功率根据输入通道的电路发生变化，在借助于无源的电路实现的输入通道中的损耗功率为30V·16.4mA＝492mW。之前的数字实例(损耗功率：180mW)为具有所谓的电流沉的有源电路。

此外，上面示例地示出的损耗功率对于每个输入通道都出现。也就是说，在具有32个输入通道的组件中，损耗功率总共为32V·180mW＝5.76W或者32V·492mW＝15.74W。

从两个欧洲专利申请EP 1770456 A1和EP 1770457 A1中已经已知了所述的外围组件、其电路布置和所述的问题。

在现今的小型SPS系统或者自动化设备中不能排出例如在类型2的数字输入端中产生的损耗功率。因此，应用根据IEC 61131-2:2007标准的类型3的数字输入端。类型3：高电平为>＝11V(电流消耗>＝2mA)，低电平为<＝5V。