[发明专利]一种复用AI通道和DI通道的IO模块

权利要求书

1.一种复用AI通道和DI通道的IO模块，其特征在于，包括：控制芯片、ADC芯片、采样电阻、稳压二极管、限流电阻；其中，所述限流电阻与信号输入端电连接；所述稳压二极管的负极与所述限流电阻电连接，所述稳压二极管的正极接地；所述采样电阻、所述ADC芯片均与所述稳压二极管并联；所述控制芯片一端与所述ADC芯片电连接，另一端接地；

当所述信号输入端输入模拟量电流信号或者数字量电压信号时，所述ADC芯片采集所述采样电阻上的电压信号，并对所述电压信号进行量化编码，得到数字编码；所述控制芯片用于根据所述数字编码所落入的码值范围，确定当前通道输入信号类型为AI或DI，并生成相应的通道数据帧以传输至DCS主控制器。

2.如权利要求1所述的IO模块，其特征在于，所述控制芯片用于：若所述数字编码落入第一码值范围或第二码值范围，则确定当前通道输入信号类型为DI；若所述数字编码落入第三码值范围，则确定当前通道输入信号类型为AI；

其中，所述第一码值范围为根据被击穿的稳压二极管的钳位电压值和所述ADC芯片的位数确定的，所述第二码值范围为根据未被击穿的稳压二极管的电压值和所述ADC芯片的位数确定的，所述第三码值范围为根据所述模拟量电流信号的电流值范围和所述ADC芯片的位数确定的。

3.如权利要求2所述的IO模块，其特征在于，所述ADC芯片的位数为13。

4.如权利要求2所述的IO模块，其特征在于，所述通道数据帧包括AI数据、DI数据和通道信号类型数据。

5.如权利要求4所述的IO模块，其特征在于，所述控制芯片用于：

若所述数字编码落入第一码值范围，则确定当前通道输入信号类型为DI，将高电平标志数据作为DI数据放入所述通道数据帧中，并将DI标志数据作为通道信号类型数据放入所述通道数据帧中；

若所述数字编码落入第二码值范围内，则确定当前通道输入信号类型为DI，将低电平标志数据作为DI数据放入所述通道数据帧中，并将DI标志数据作为通道信号类型数据放入所述通道数据帧中；

若所述数字编码落入第三码值范围内，则确定当前通道输入信号类型为AI，将所述数字编码对应的模拟量作为AI数据放入所述通道数据帧中，并将AI标志数据作为通道信号类型数据放入所述通道数据帧中。

6.如权利要求1所述的IO模块，其特征在于，还包括：基准电压源，所述基准电压源与所述ADC芯片电连接。

7.如权利要求6所述的IO模块，其特征在于，所述基准电压源的基准电压为2.5V。

8.一种DCS系统，其特征在于，包括现场设备和DCS主控制器，还包括如权利要求1-7任意一项所述的复用AI通道和DI通道的IO模块；其中，所述IO模块用于采集所述现场设备的AI信号和/或DI信号，并将所述AI信号和/或DI信号传输至所述DCS主控制器。