[实用新型]一种开关量信号控制电路

说明书

本实用新型提供一种开关量信号控制电路，开关量信号控制电路包括微处理器、第一开关管、继电器，微处理器具有第一I/O接口、第二I/O接口、第三I/O接口，第一开关管的控制端与第一I/O接口电连接，继电器的一对常开触点连接在开关量信号控制电路的受控电路中，开关量信号控制电路还包括第二开关管、开关管驱动单元，第一开关管、第二开关管、继电器线圈串联电连接于第一供电端和地之间；开关管驱动单元具有与第三I/O接口电连接的第一端、与第二开关管的控制端电连接的第二端、与第二I/O接口电连接的第三端。本实用新型可以避免因第一I/O接口输出所不希望的默认电平信号而产生误动作的风险，安全地对继电器进行控制。

技术领域

本实用新型涉及工业自动化控制领域，具体设计一种开关量信号可靠输出的电路。

背景技术

随着国家步入工业4.0信息智能化时代，无人化、自动化、数字化和智能化控制已成为近年来工业现场控制领域最主要发展趋势，几乎已经渗透到工业控制现场中每一个领域，如无人车间、无人餐厅等应用场所；无人化、自动化、数字化和智能化控制是一种建立在可靠稳定的现场控制系统采集和输出的基础之上，对自动控制的精度以及准确度的要求越来越高，如模拟量的采集、开关量输入信号采集、开关量信号输出控制等等。

传统的开关量信号输出控制主要原理图如下图1（a）、图1（b）所示；主要通过配置微处理器MCU输出I/O口的高低电平状态来控制晶体三极管或增强型MOSFET电子开关的状态，继而达到继电器线圈的得电或失电，最终使得继电器触点闭合或断开，图1（a）、图1（b）的方式具有电气隔离和抗共模干扰能力强的优点，但以上两种方式具有一个致命缺点，当微处理器在得电和失电过程中，微处理器的I/O口是不确定状态或不受控的状态，而且微处理器芯片在得电后到开关量信号输出I/O口初始化之前的这段时间内每一种微处理器芯片的I/O口默认状态不同，有的微处理器芯片I/O口默认状态为高电平，有的微处理器芯片I/O口默认状态为低电平，因此对于图1（a）、图1（b）的传统方案在上述提到不确定状态下很容易产生开关量信号误动作，给控制系统的稳定性、安全性和可靠性带来致命的危害。由于默认电平不可控，因此只能针对不同微处理器进行适应性设置以避免上述误动作。但由于不同微处理器的该默认电平不同，如果针对每个微处理器都进行相应设置，则会大大影响生产效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是针对不同微处理器在得电和失电过程中I/O口默认状态不同而且不受控，使得传统的开关量信号控制电路很容易在该过程中产生开关量信号误动作而给控制系统的稳定性、安全性和可靠性带来致命的危害的问题，提供一种开关量信号控制电路。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种开关量信号控制电路，包括微处理器、第一开关管、继电器，所述微处理器具有第一I/O接口、第二I/O接口、第三I/O接口，所述第一开关管的控制端与第一I/O接口电连接，所述继电器的一对常开触点连接在开关量信号控制电路的受控电路中；

其特征在于：所述开关量信号控制电路还包括第二开关管、开关管驱动单元，所述第一开关管、第二开关管、继电器线圈串联电连接于第一供电端和地之间；

所述开关管驱动单元具有与第三I/O接口电连接的第一端、与第二开关管的控制端电连接的第二端、与第二I/O接口电连接的第三端；

所述开关管驱动单元的电路结构使得：

（A）当所述第二I/O接口、第三I/O接口的输出同为高电平时，所述开关管驱动单元令第二开关管关断；

（B）当所述第二I/O接口、第三I/O接口的输出同为低电平时，所述开关管驱动单元令第二开关管关断；