[发明专利]自适应IO监控器

说明书

一种自适应IO监控器，包括两个受控的电流源、两个不受控的电流源、一个限流开关控制器和外部端口；所述两个受控的电流源分别为受控的开关式限流驱动器Ⅰ和受控的开关式限流驱动器Ⅱ；两个不受控的电流源分别为不受控电流源Ⅰ和不受控电流源Ⅱ；所述外部端口包括负载驱动供电端口、负载驱动功率输出端口、自适应IO监控器的工作电源输入端口、负载状态检测信号输入端、双向端口Ⅱ和公共端口；所述双向端口Ⅱ作为负载状态检测信号输出和负载驱动与否的功率输出控制信号输入共用的双向端口；该自适应IO监控器的双向端口ⅡDi/o具有双向性能且不需要方向线控制，可以及时地通过负载驱动线向控制系统反映其所驱动的负载存在与否。

技术领域

本发明涉及一种自适应IO监控器，特别是自动控制领域的信号电平状态检测与负载驱动控制技术，是一种不需要方向控制线的自适应输入输出控制技术，适合于人工智能控制系统领域和现有系统的智能化改造工程。

背景技术

在实际应用中，针对控制器I/O资源紧缺的应用环境，当微控制器的输入或输出接口资源不够使用时，必须通过外围电路对其扩展；当需要对所扩展的I/O端口进行双向操作时，通过外围电路对其扩展还得配置方向控制线，加大了原本就紧缺的微控制器自身I/O资源的消耗。

对于定型了的已量产的I/O控制板、I/O控制卡、I/O控制模块等设备，不管是输入还是输出设备，尽管预留有再多的富裕量，只要有一个反向量的需求不够用，就不得不另外加配一个具有反向量的设备。如：在刚好使用完了输出端口的输入输出设备中需要增加一个输出端口驱动时，尽管还剩余有足够多输入端口，还是必需增加一个输出设备才行；在刚好使用完了输入端口的输入输出设备中需要增加一个输入采样端口时，也必需增加一个输入设备才行。

在工程调试过程中，如果发现之前预留的输入或输出量中某个方向（输入或输出方向）的量不足，尽管另一个方向量（输出或输入方向）还具有足够的富裕量，还是得增加所需方向量的设备才能解决问题，导致之前定下的方案不得不被修改。

对传统的控制系统，控制输出线是无法反映阻性负载的存在与否的，对于安全指示来说是一种严重的缺陷（安全指示灯被烧坏后也不能反映给控制系统），更不能为人工智能时代提供有益的贡献。

发明内容

本发明提供一种自适应IO监控器，主要由两个受控的电流源、两个不受控的电流源、一个限流开关控制器C构成，对于控制器来说，双向端口ⅡDi/o具有双向性能且不需要方向线控制，自动地识别控制系统通过此双向端口访问负载的指令是“检查负载的存在与否”还是“要求负载执行某种操作”，可以及时地通过负载驱动线向控制系统反映其所驱动的负载存在与否，同时还节省软、硬件开销。以解决现有技术的不足之处。

本发明采取的技术方案是：一种自适应IO监控器，该自适应IO监控器包括两个受控的电流源、两个不受控的电流源、一个限流开关控制器和外部端口；

所述两个受控的电流源分别为受控的开关式限流驱动器Ⅰ和受控的开关式限流驱动器Ⅱ；

两个不受控的电流源分别为不受控电流源Ⅰ和不受控电流源Ⅱ；

所述外部端口包括负载驱动供电端口、负载驱动功率输出端口、自适应IO监控器的工作电源输入端口、负载状态检测信号输入端、双向端口Ⅱ和公共端口；所述双向端口Ⅱ作为负载状态检测信号输出和负载驱动与否的功率输出控制信号输入共用的双向端口；

所述受控的开关式限流驱动器Ⅰ是用于限定最大电流输出的限流驱动器；该受控的开关式限流驱动器Ⅰ的电源输入端与负载驱动供电端口连接，其输出端与负载驱动功率输出端口连接，其输入端与限流开关控制器的输出端连接；

所述不受控电流源Ⅰ是用于限定从工作电源输入端口通过不受控电流源Ⅰ而流向公共端口的最大电流量的限流驱动器，并给限流开关控制器提供偏置电流，拉高双向端口Ⅱ的电平，调整双向端口Ⅱ的最大低电平的电压值；该不受控电流源Ⅰ的输入端与工作电源输入端口连接，其输出端与限流开关控制器的输入端共接于双向端口Ⅱ；