[实用新型]一种多功能安全IO接口

说明书

本实用新型提供一种多功能安全IO接口，包括：控制模块，控制模块包括EEPROM以及与之相连的CPLD和FPGA；DO电路，DO电路一端与FPGA相连且另一端均与IO总线相连；DI电路，DI电路一端与FPGA相连且另一端与IO总线相连；电流电压采集电路，电流电压采集电路串联在IO总线上；可编程上下拉电阻电路，可编程上下拉电阻电路的两端分别与CPLD和IO总线相连。本实用新型可以用于驱动大功率负载；具备过压、欠压、过流、短路保护，电压、电流测量功能，异常时停止工作，形成安全保护；启动过程中接口电平可控，防止负载误动作，具有安全可靠，使用方便，维修简单，故障率低等优点，能满足各种严苛环境的需求。

技术领域

本实用新型涉及IO接口电路技术领域，尤其涉及一种多功能安全IO接口。

背景技术

随着科学技术的进步和人们对产品质量的要求，大量国外控制器已广泛应用于国内各大工厂的生产线上，目前，国产IO接口产品功能较为单一，不仅对多功能安全IO接口的研究较少，而且对多功能安全IO接口的控制系统的研究也较少，因此，对多功能安全IO接口的控制系统进行研究对成本节约和人机安全方面有着重要意义。

发明内容

本发明旨在提供一种功能丰富且具备较高安全性的IO接口。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种多功能安全IO接口，包括：

控制模块，控制模块包括EEPROM以及与之相连的CPLD和FPGA，CPLD与FPGA相连；

DO电路，DO电路包括两个DO单元，两个DO单元的一端均与FPGA相连，两个DO单元的另一端均与IO总线相连；

DI电路，DI电路一端与FPGA相连且另一端与IO总线相连；

电流电压采集电路，电流电压采集电路串联在IO总线上，电流电压采集电路的信号输出端与通过ADC芯片与CPLD相连；

可编程上下拉电阻电路，可编程上下拉电阻电路的两端分别与CPLD和IO总线相连。

进一步的，IO总线上连有过流保护电路。

进一步的，IO总线上连有电压钳位电路。

进一步的，两个DO单元上各设有一个DO开关。

进一步的，DO电路、DI电路、可编程上下拉电阻电路中均设有隔离电路，隔离电路包括光耦合器。

进一步的，电流电压采集电路包括ACS723电流传感器芯片。

本发明的有益效果是：本发明具备4A拉电流和4A灌电流能力，可以用于驱动大功率负载；多个接口可以组合使用，一个IO接口为半桥，两个IO接口可以组合成H桥驱动器，应用范围较广；具备过压、欠压、过流、短路保护，电压、电流测量功能，异常时停止工作，形成安全保护；启动过程中接口电平可控，防止负载误动作，具有安全可靠，性能稳定，使用方便，维修简单，故障率低等优点，能满足各种严苛环境的需求。

附图说明

图1为本发明的系统图；

图2为本发明DI模式的示意图；

图3为本发明DO模式的示意图；

图4为DO电路的电路图；

图5为DI电路的电路图；

图6为电流电压采集电路的电路图；

图7为可编程上下拉电阻电路的电路图；

图中：1-控制模块；2-DO电路；3-DI电路；4-电流电压采集电路；5-可编程上下拉电阻电路；6-过流保护电路；7-电压钳位电路；