[实用新型]一种开关量输入串行隔离的隔离式安全栅

说明书

本实用新型涉及一种开关量输入串行隔离的隔离式安全栅，包括并行转串行电路、隔离器件、串行转并行电路，并行转串行电路的输入端连接危险区的开关或接近开关信号输出端，并行转串行电路的输出端连接隔离器件，并行转串行电路将接收的并行信号转换成串行信号并接入隔离器件隔离，隔离器件的输出端连接串行转并行电路的输入端，串行转并行电路的输出端连接开关量信号输出端，串行转并行电路将经隔离器件隔离后的串行信号转换成并行开关量信号，并经开关量信号输出端输出，开关量信号输出端以继电器开关或者晶体管通断或者电平高低方式输出；本实用新型同现有技术相比，能够实现并行输入开关量多时可显著减少隔离器件，节省成本，缩小电路面积。

[技术领域]

本实用新型涉及信号传输技术领域，具体地说是一种开关量输入串行隔离的隔离式安全栅。

[背景技术]

在煤矿、化工、石油、冶金等领域需要注意安全防爆的工业控制场所，安全栅应用广泛。安全栅接在本质安全电路与非本质安全电路之间，将供给本质安全电路的电压电流限制在一定安全范围内，限制危险能量进入爆炸性危险环境。隔离式安全栅采用了将输入、输出以及电源三方之间相互电气隔离的电路结构，同时符合本安型限制能量的要求。隔离式安全栅已逐渐取代了非隔离齐纳式安全栅，在安全防爆领域得到了日益广泛的应用。开关量输入隔离式安全栅，接收来自危险区的开关或接近开关输入，通过隔离传输到安全侧以继电器(或晶体管、电平信号)方式输出。

目前的开关量输入隔离式安全栅产品对开关量信号并行独立隔离，一路开关量信号独自使用一路隔离器件如光耦。这种隔离方式电路简单，各开关量之间相互独立，在开关量信号量少时是理想选择。但在有大量开关量信号场合，不仅需要使用大量隔离器件，而且为了放置隔离器件，电路板面积也要大增。这将使产品成本高，并在某些空间有限场合使用受限。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种开关量输入串行隔离的隔离式安全栅，能够实现并行输入开关量多时可显著减少隔离器件，节省成本，缩小电路面积。

为实现上述目的设计一种开关量输入串行隔离的隔离式安全栅，包括并行转串行电路1、隔离器件2、串行转并行电路3，所述并行转串行电路1的输入端连接危险区的开关或接近开关信号输出端，所述并行转串行电路1并行接收来自危险区的开关或接近开关信号输入，所述并行转串行电路1的输出端连接隔离器件2，所述并行转串行电路1将接收的并行信号转换成串行信号并接入隔离器件2隔离，所述隔离器件2的输出端连接串行转并行电路3的输入端，所述串行转并行电路3的输出端连接开关量信号输出端4，所述串行转并行电路3将经隔离器件2隔离后的串行信号转换成并行开关量信号，并经开关量信号输出端4输出，所述开关量信号输出端4以继电器开关或者晶体管通断或者电平高低方式输出。

进一步地，所述并行转串行电路1使用并行输入、串行输出的移位寄存器74HC165。

进一步地，所述串行转并行电路3使用串行输入、并行输出的位移缓存器74HC595。

进一步地，所述隔离器件2采用变压器型数字隔离器。

进一步地，所述隔离器件2采用光电耦合器。

进一步地，所述移位寄存器74HC165设置有SI串联信号输入端口、S/L移位与置入控制端口、CLK时钟输入端口、QH串行输出信号端口，所述SI串联信号输入端口连接危险区的开关或接近开关信号输出端，所述S/L移位与置入控制端口、CLK时钟输入端口用于发送控制信号，所述QH串行输出信号端口用于输出并行转串行数据。

进一步地，所述并行转串行电路1中设置有STM8S103单片机，所述STM8S103单片机用于控制移位寄存器74HC165进行并行转串行转换，并获取移位寄存器74HC165输出的串行信号。