[实用新型]可编程序控制器双向I/O模块

说明书

本实用新型可编程序控制器双向I／O模块涉及的是一种可编程序控制器，适用于工业控制系统。

目前市场上各型进口PC机及国产PC机均无开关量双向I／O模块，有的可编程序控制器（PC），其开关量输入模块只具有输入功能，开关量输出模块只具有输出功能，输入输出混合模块是输入点和输出点的简单混合，各点也只有一种功能。由于其I／O模块功能单一，所以在需用大量开关量输入信号和输出信号的系统中，采用现有可编程序控制器，就需要大量的输入点和输出点，必须为其配置很多的单向I／O模块。增加了可编程序控制器硬件的开销，又耗用了大量外部引线，还降低了系统的可靠性。

本实用新型的目的是提供一种可编程序控制器双向I／O模块，模块上含有若干个双向I／O点，各点具有输入输出双向功能，采用了双向I／O模块后，即可省去很多输入点和输出点，既可节约模块又可节约大量外部引线，从而降低系统成本，提高系统可靠性。

可编程序控制器双向I／O模块是采取以下方式实现的，可编程序控制器双向I／O模块是一种可编程序控制器PC的部件，采用了具有双向功能的I／O模块或是在模块中采用了具有双向功能的I／O点，每位输入输出共用一个结点，主要结构由印刷电路板，接线端子、多芯插座、以及由集成电路、光电隔离器件、电阻、电容、发光二极管、三极管、达林顿电路等电子元器件构成电子线路组成。它是用印刷电路板的接插件来与整机连接。电子线路由门电路、光电隔离器件电路以及电阻，多路转接器或多路数据选择器、可寻址锁存器，接口电路组成。门电路由集成电路U1、U2、U3构成，U1可采用集成电路74LS240，U2可采用集成电路4049，U3可采用集成电路4050，光电隔离器件U可采用PC－177，配用电阻R1～R11。门电路光电隔离器件及电阻构成了由CPU  I／O扩展口至多路转接器U6、U8及可寻址锁存器U7、U8之间的信号通道。多路转接器电路或多路数据选择器由集成块U6、U8构成，可寻址锁存器由集成块U7、U8组成，多路转接器与可寻址锁存器，行使对多路输入信号的扫描读数及输出信号的分配的职能。集成块U6、U8可采用集成块4051、或4512，集成块U7、U8可采用4599。M7～M22为16位接口电路，每位接口电路又由电阻R7～R11，二极管d1、d2、d4、发光二极管d3电容C1和达林顿电路U10构成，完成与外界输入输出信号接口的功能。

通常可编程序控制器单向功能的输出模块有晶体管直流输出、继电器触点输出可控硅输出等，根据相同的原理，也可以采用不同的输出元件组成不同的双向功能接口电路，若达林顿电路U10改为一继电器的常开触点，并接于d4阴极与地之间，继电器线圈由输出信号驱动则即为继电器输出方式。若输出器件改用可控硅外接电源改用交流供电则可构成可控硅输出方式。

可编程序控制器双向I／O模块的采用，使可编程序控制器（PC）增添了一种新的模块品种，其功能类似于CPU的双向I／O口。模块上含有若干个双向I／O点，各点具有输入输出双向功能。每个双向I／O点可单独作为输入点使用，也可单独作为输出点使用，也可作为输入输出点共用，使用更为灵活方便。作为输入输出点共用时，一位的双向I／O点可代替一位的输入点和一位的输出点在很多场合采用了双向I／O，模块后，即可省去很多输入点和输出点。既可节约模块又可节约大量外部引线，从而降低系统成本，提高系统可靠性。对于现场需用大量的开关量输入输出信号，如按钮和信号灯的场合，采用了双向I／O模块，可显著减少所用模块数量，接线端子数量和节约大量外部引线。以高层电梯为例，二十层的高楼仅厅门召唤按钮和轿厢指令按钮近六十个，相应的信号登记指示灯也近六十个如采用只有单向模块的可编程序控制器，仅召唤和指令信号的采集和显示就需一百二十个点和一百二十根引线，若采用了双向I／O模块，完成同样的按钮信号采集和显示任务只需原有的二分之一的点数和外部引线，即可节约很多模块和外部引线，仅在电梯行业即可大量推广。还可广泛应用于多种工业控制系统中。

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是可编程序控制器双向I／O模块结构示意图。

图2是可编程序控制器双向I／O模块电子线路原理图。