[实用新型]一种多输出模式的IO单元

说明书

本实用新型涉及IO单元领域，具体涉及一种多输出模式的IO单元，所述IO单元包括IO输入模块、IO输出模块、手轮模块和D/A输出模块，所述IO传输模块、手轮模块和D/A输出模块均通过总线与外部的数控系统连接。所述IO单元增加了手轮模块，方便用户在使用IO手轮时可以即插即用，而不需要再对产品进行复杂的接线，使产品安装更加简单；所述IO单元还增加了D/A输出模块，能够实现控制机床电机的转速；另外，所述IO单元设有继电器子模块，不但加大了输出功率控制，也同时做到了对外隔离，提高了产品电气使用的安全性。

技术领域

本实用新型涉及IO单元领域，具体涉及一种多输出模式的IO单元。

背景技术

随着社会的进步与不断进发展，电子产品越来越智能化，工业自动化技术也在其强有力的推动下得到快速发展，这一时期，硬件数控系统已成为工业自动化领域的典型代表，其应用行业主要体现于激光行业、铝合金行业、木工行业。

数控系统对外控制必须要通过一定数量的IO接口来实现控制，我们把这个一定数量的IO接口简称为IO单元。IO单元是一电子电路,其内有若干专用寄存器和相应的控制逻辑电路构成，它是CPU和IO设备之间交换信息的媒介和桥梁。

传统的IO单元普遍是使用24V晶闸管输出形式，这种晶闸管输出形式存在一个缺点，就是输出功率受限，当外接负载功率达到一定范围或受到干扰时，则很容易导致PCB板上的功率元器件烧坏，严重时甚至烧毁PCB板线路，除此之外，传统的IO单元上只带有数字输入输出接口，而并没有集成独立的IO手轮接口和模拟量输出接口，无法实现对机床电机的转速进行控制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多输出模式的IO单元，解决外接负载功率过大容易导致PCB板上的功率元器件烧坏，以及缺少IO手轮接口和模拟量输出接口的问题。

为解决该技术问题，本实用新型提供一种多输出模式的IO单元，所述IO单元包括IO输入模块、IO输出模块、手轮模块和D/A输出模块，所述IO传输模块、手轮模块和D/A输出模块均通过总线与外部的数控系统连接。

其中，较佳方案是：所述手轮模块包括手轮输入模块，所述手轮输入模块包括手轮子模块、第一光耦隔离子模块和第一CMOS子模块；所述手轮子模块接收手轮信号，所述第一光耦隔离子模块将手轮信号隔离后流经第一CMOS子模块，所述第一CMOS子模块将手轮信号集成放大后输入总线。

其中，较佳方案是：所述手轮模块还包括手轮输出模块，所述手轮输出模块包括第二CMOS子模块，所述手轮输出模块与手轮输入模块共用手轮子模块和第一光耦隔离子模块；所述总线将手轮信号发送到第二CMOS子模块，所述第二CMOS子模块将手轮信号集成放大后流经第一光耦隔离子模块，所述第一光耦隔离子模块将手轮信号隔离后通过手轮子模块输出。

其中，较佳方案是：所述IO输入模块包括IO输入子模块，所述IO输入模块与手轮模块共用第一光耦隔离子模块和第一CMOS子模块；所述IO输入子模块接收外部信号后流经第一光耦隔离子模块，所述第一光耦隔离子模块将外部信号隔离后流经第一CMOS子模块，所述第一CMOS子模块将信号集成放大后输入总线。

其中，较佳方案是：所述第一CMOS子模块包括四个74HC165芯片，外部的数字量通过74HC165芯片的8位输入口将并行数据转换成串行数据并发送到总线。

其中，较佳方案是：所述D/A输出模块包括D/A转换子模块、运算放大子模块、第二光耦隔离子模块和D/A输出子模块，所述D/A输出模块与手轮输出模块共用第二CMOS子模块；所述总线将外部信号发送到第二CMOS子模块，所述第二CMOS子模块将信号集成放大后流经D/A转换子模块，所述D/A转换子模块将信号转换成模拟量后流经运算放大子模块，所述运算放大子模块将信号运算放大后流经第二光耦隔离子模块，所述第二光耦隔离将信号隔离后通过D/A输出子模块输出。