专利名称：一种兼容多种输入电压的plc控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及可编程控制技术领域，尤其涉及一种兼容多种输入电压的PLC (Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制器。
背景技术：
可编程逻辑控制器是一种用于实时控制的自动化控制装置，其广泛应用于工业控制领域。PLC根据其输入端口和输出端口的数量可以分为大型PLC、中型PLC和小型PLC。现有的PLC控制器及其扩展输入输出模块因电路结构设计不合理，存在一定的缺陷。例如，现有的PLC控制器及其扩展输入输出模块输入的标准电压为单一的预设值，如 5V、12V或24V等；PLC控制器完成后，其标准电压也相应的确定，并且无法更改，即一个端口只能够接收一种标准电压的输入。具体实施中，如不按照该标准电压进行电压的输入可能损害PLC控制器及其扩展输入输出模块。为解决该技术问题，现有的PLC控制器及其扩展输入输出模块主要通过输入电压进行转换(如变压器)将其转换为端口可以接收的标准电压后再进行输入，不但受限于环境，而且成本较高。现有的PLC控制器及其扩展输入输出模块难以兼容多种标准的输入电压，输入灵活性不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种兼容多种输入电压的PLC控制器，可以兼容其他多种标准的输入电压，电路结构稳定，易于成本控制；提高了输入的灵活性，适应性广泛。为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种兼容多种输入电压的PLC控制器，包括分压输入电路、隔离装置、内部电路以及至少两组用于适配输入不同输入电压的端子；
任一组所述端子连接所述分压输入电路，所述分压输入电路与所述隔离装置电连接， 所述隔离装置接入所述内部电路中。优选的，所述端子设置为上下排列的两组；
通过任一组所述端子输入的输入电压经所述分压输入电路分压后将所述隔离装置导
ο优选的，所述分压输入电路包括至少一个与所述隔离装置并联或串联的电阻元件。优选的，所述隔离装置包括分别与所述内部电路和所述分压输入电路相连接的光耦；所述电阻元件包括与所述光耦相串联的第一电阻和/或与所述光耦相并联的第二电阻。优选的，所述第一电阻和/或所述第二电阻的阻值设置为固定值。
优选的，所述分压输入电路还包括电容，所述第一电阻与所述电容串联连接，所述第二电阻并联在所述电容的两端。优选的，所述端子设置为两组，所述两组端子排列为一排。本发明所提供的兼容多种输入电压的PLC控制器，由于PLC控制器包括用于适配输入不同输入电压的至少两组端子，使得PLC控制器及其扩展输入输出模块在和其他设备进行互连的时候，不需要使用电压转换器就能够转换为PLC控制器及其扩展输入输出模块可以接收的标准电压，可以兼容其他多种标准的输入电压，由于分压输入电路的结构设置相对固定，无需更改其中电阻元件的阻值，电路结构稳定，易于成本控制；提高了输入的灵活性，适应性广泛。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例兼容多种输入电压的PLC控制器的实施例一的外部结构示意图2是本发明实施例兼容多种输入电压的PLC控制器的与端子相连的内部电路的结构示意图3是本发明实施例兼容多种输入电压的PLC控制器的实施例二的外部结构示意图。
具体实施例方式下面参考附图对本发明的优选实施例进行描述。参见图1，本发明实施例提供了一种兼容多种输入电压的PLC控制器，所述兼容多种输入电压的PLC控制器包括至少两组分压量不同的分压输入电路32、隔离装置、内部电路1以及至少两组用于适配输入不同输入电压的端子5 ；
任一组所述端子5连接所述分压输入电路32，所述分压输入电路32与所述隔离装置电连接，所述隔离装置接入所述分压输入电路32中。端子5是可兼容输入多种标准输入电压的接口结构，端子5的内部连接设置有不同结构的分压输入电路，通过和不同结构分压输入电路的固定连接实现与多种输入电压相适配的目的。本实施例中，端子5包括如图所示的第一端子51 (第一组)和第二端子52 (第二组)。其中，第一端子51和第二端子52为上下排列的双层，每一层的端子均是由横向并排的多个端口组成。同时，第一端子51和第二端子52各自分别依次连接分压输入电路32、 隔离装置以及内部电路1，可以实现兼容多种标准输入电压。以下以第一端子51及与其相连的内部电路之间的结构详细说明端子5兼容多种输入电压是如何实现的
参见图2，内部电路1是PLC控制器及其扩展输入输出模块的核心处理模块，本发明的兼容多种输入电压的PLC控制器的内部电路1的工作电压由分压输入电路32输入。分压输入电路32是连接隔离装置的电路，其中，隔离装置的导通将使分压输入电路32与内部电路1电连接(耦合连接，非直接电连接)。分压输入电路32对内部电路1输出的电压可以根据实际的需要进行配置。实施中，分压输入电路32对内部电路1输出电压的电压值并不限定。本发明的优选实施例中，分压输入电路32包括第三电阻R3以及滤波件，内部电路 1接入分压输入电路32中。其中，自分压输入电路32高电势的一端分别串联光耦T，第三电阻R3后接地。具体实施时，当隔离装置导通时，分压输入电路32控制为内部电路1提供工作电压输入；当隔离装置断开时，分压输入电路32处于未导通的状态。分压输入电路32的一端连接第一端子51，在第一端子51上输入的输入电压接入分压输入电路32中，分压输入电路32与隔离装置电连接，隔离装置接入分压输入电路32 中。由于分压输入电路32与隔离装置电连接，通过第一端子51输入的输入电压可同时作用在分压输入电路32与隔离装置上。例如，可将第一端子51的端口配置为可接入5V、12V 或MV的输入电压的端口，输入电压接入分压输入电路32进行一定比例的分压后，便可以将隔离装置的导通(加载于隔离装置的电压达到导通的条件)，当隔离装置导通时，PLC控制器及其扩展输入输出模块就可以按照上述实施方式进行工作，亦即加载在分压输入电路 32上的输入电压将隔离装置导通。实施中，隔离装置包括光耦T或其他隔离器件，以下以光耦T为例说明本发明的实施方式。分压输入电路32的分压作用是通过如下结构实现的分压输入电路32包括至少一个与所述光耦T并联或串联的电阻元件。例如，可以设置电阻元件与光耦T相串联和/ 或设置电阻元件与光耦T相并联，由于电阻元件的阻值固定不变，使得分压输入电路32的分压作用相对固定。这样，能够使光耦T导通的输入电压唯一确定，也就是说，通过第一端子51配置的输入电压相对固定。本发明的优选实施方式如下电阻元件包括与光耦T相串联的第一电阻Rl和与光耦τ相并联的第二电阻R2。其中，第二电阻R2并联在光耦T的两端，光耦T和第二电阻 R2相并联后串联第一电阻R1，上述元器件电连接的整体形成分压输入电路32 ；实施中，加载在分压输入电路32上的输入电压可通过第一电阻Rl进行分压，由于第一电阻Rl和第二电阻R2的阻值设置为固定值，分压输入电路32的分压作用相对固定，当由第一端子51输入的输入电压满足既定值时可以使光耦T导通。本发明的优选实施方式中，分压输入电路32还包括电容C，第一电阻Rl与电容C 串联连接，第二电阻R2并联在电容C的两端。可以理解的是，上述实施方式中的分压输入电路32是在同时设置第一电阻R1、第二电阻R2的方式下实施的。但在具体实施时，第一电阻R1、第二电阻R2可以单独接入分压输入电路32中，只要电阻元件的阻值固定不变仍可达到上述实施效果。第二端子52及与其相连的内部电路之间的结构与上述第一端子51及与其相连的内部电路之间的结构大致相同，不同之处在于第二端子52所接连的电路中与光耦T’并联或串联的电阻元件的阻值不同于第一端子51所接连的电路中与光耦T并联或串联的电阻元件的阻值，但电阻元件的阻值是固定不变的。如第二端子52的电路中，电阻元件亦包括与光耦T’相串联的第一电阻R1’和与光耦T’相并联的第二电阻R2’。其中，第二电阻R2’ 并联在光耦T’的两端，光耦T’和第二电阻R2’相并联后串联第一电阻R1’，上述元器件电连接的整体形成分压输入电路32。可以看出，由于在第二端子52电路中的分压输入电路32的分压量不同于在第一端子51电路中的分压输入电路32的分压量(分压输入电路32电阻元件的阻值不同而形成)，因此，第二端子52配置的输入电压的既定值将不同于第一端子 51配置的输入电压的既定值，也就是说，第二端子52的端口也可以配置上述任意的可接入的5V、12V或MV的输入电压，由此实现上下两层(组)端子可用于输入多种标准的输入电压。为便于理解，对分压输入电路32的电路结构进行进一步的解释。分压输入电路32 的结构一旦确定后，接入分压输入电路32中并联或串联的电阻元件(阻值固定)也就与分压输入电路32加载的输入电压的电压值建立了一对一的确定关系，当满足这种相对应匹配的关系，就会使光耦T的两端的电压达到既定值。也因此，对应不同分压输入电路32的第一端子51和第二端子52可对应适配两种标准的输入电压，如5V/12V、5V/24V或12V/24V 等标准。例如，本实施例中，若将第一端子51的端口配置为可接入5V输入电压时，5V输入电压通过第一端子51接入分压输入电路，这样接入分压输入电路32中的输入电压经分压输入电路32分压后能够达到光耦T导通的条件；再如，若将第二端子52的端口配置为可接入12V输入电压时，12V输入电压通过第二端子52接入分压输入电路，这样接入分压输入电路32中的输入电压经分压输入电路32分压后能够达到光耦T’导通的条件，依次类推。无论上述输入电压的大小有多大，分压输入电路32为使内部电路1正常工作所提供的工作电压并不受影响。也就是说，PLC控制器及其扩展输入输出模块在和其他设备进行互连的时候，不需要使用电压转换器就能够转换为兼容多种输入电压的PLC控制器及其扩展输入输出模块可以接收的工作电压。以上实施方式可以得出，第一端子51和第二端子52通过各自的分压输入电路32 对输入电压进行分压的目的在于虽然PLC控制器及其扩展输入输出模块接收的外部输入电压不同，但通过不同端子的分压输入电路32的分压都能够达到各自电路光耦T正常工作的条件。本发明的PLC控制器，通过多端子结构对分压输入电路进行合理的控制，将外部多种输入电压均配置成各自光耦T能够正常导通的工作电压点，实现多种外部标准输入的电压。本发明优选的实施方式中，光耦T包括发光二级管311和光电三极管312，所述光电三极管312的一端并联在所述电容C的两端，相对的另一端接入所述内部电路1中。光耦T的工作过程如下当发光二级管311的两端的电压或通过发光二级管311的电流达到既定值时，也就是达到光耦T中发光二级管311导通发光的预设电压值或预设电流值，发光二级管311导通照射光电三极管312，当达到光电三极管312导通的照射强度后，光电三极管312导通，分压输入电路32导通，并为内部电路1提供工作电压输入，使PLC控制器及其扩展输入输出模块按照上述实施方式进行工作。本发明的兼容多种输入电压的PLC控制器在具体实施时，第一端子51和第二端子 52可以对应除上述分别对应5V和12V输入电压外的多种标准输入电压。上述端子与常见输入电压(包括但不限于5V、12V以及MV)的对应关系也可进行相应调整。各组端子5间可适应的输入电压的电压值可在设备出厂前通过调整分压输入电路中的电阻元件的阻值来实现。但在PLC控制器兼容多种输入电压的实施过程中，无需改变电阻元件的阻值，也无需设置诸如转换按钮、调节按钮等进行实施。
其他实施方式中，PLC控制器端子5的组数可以根据实际使用情况进行调整，其也可以设置为三组或三组以上，如三组端子可分别对应常见的标准输入电压(5V、12V以及 24V),只要满足与各个端子5相连的分压输入电路32中并联或串联在其中的电阻元件(阻值固定)与分压输入电路32所加载的输入电压的电压值建立相对应关系即可，当每个端子所配置的输入电压确定后，便无需更改电阻元件的阻值，也无需设置外部调节按钮等元器件。本发明的其他优选实施方式中，多组端子5并不限定在上述实施方式中的双层排列的端子结构中，其可以应用在与小于上述端子组数的端子层数排列结构甚至单层结构的端子结构中。如图3所示，第一端子51和第二端子52可设置在只有一层端子的端口结构中，第一端子51和第二端子52分别位于该层端子的两端或第一端子51位于该层端子的中部，而第二端子52设置在该层端子的两端等排布情况，只需满足与多组端子5相连的分压输入电路32中并联或串联在其中的电阻元件(阻值固定)与多组端子5所加载的输入电压建立相对应的配置关系即可；再如，可配置三组端子5，但分别设置在上下或左右排列的两层端子的排列结构中，以上变换均没有改变本发明的实质。在以上各种实施方式中，光耦T是作为一种隔离装置，其还可以被替换为其他隔离器件，比如数字隔离器。实施本发明的兼容多种输入电压的PLC控制器，由于PLC控制器包括用于适配输入不同输入电压的至少两组端子，使得PLC控制器及其扩展输入输出模块在和其他设备进行互连的时候，不需要使用电压转换器就能够转换为PLC控制器及其扩展输入输出模块可以接收的工作电压，可以兼容其他多种标准的输入电压，由于分压输入电路的结构设置固定，无需更改其中电阻元件的阻值，电路结构稳定，易于成本控制；提高了输入的灵活性，适应性广泛。以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种兼容多种输入电压的PLC控制器，其特征在于，所述兼容多种输入电压的PLC控制器包括至少两组分压量不同的分压输入电路(32)、隔离装置、内部电路(1)以及至少两组用于适配输入不同输入电压的端子(5)；所述至少两组端子(5 )分别连接所述至少两组分压量不同的分压输入电路(32 )，所述分压输入电路(32)与所述隔离装置电连接，所述隔离装置接入所述内部电路(1)中。
2.如权利要求1所述的兼容多种输入电压的PLC控制器，其特征在于，所述端子(5)设置为上下排列的两组；通过任一组所述端子(5)输入的输入电压经所述分压输入电路(32)分压后将所述隔离装置导通。
3.如权利要求1或2所述的兼容多种输入电压的PLC控制器，其特征在于，所述分压输入电路(32)包括至少一个与所述隔离装置并联或串联的电阻元件。
4.如权利要求3所述的兼容多种输入电压的PLC控制器，其特征在于，所述隔离装置包括分别与所述内部电路(1)和所述分压输入电路(32)相连接的光耦(T)；所述电阻元件包括与所述光耦(T)相串联的第一电阻(Rl)和/或与所述光耦(T)相并联的第二电阻(R2)。
5.如权利要求4所述的兼容多种输入电压的PLC控制器，其特征在于，所述第一电阻 (Rl)和/或所述第二电阻(R2)的阻值设置为固定值，并且所述第一电阻和/或所述第二电阻使得所述两组分压输入电路的分压量不同。
6.如权利要求4或5所述的兼容多种输入电压的PLC控制器，其特征在于，所述分压输入电路(32)还包括电容(C)，所述第一电阻(Rl)与所述电容(C)串联连接，所述第二电阻 (R2)并联在所述电容(C)的两端。
7.如权利要求1所述的兼容多种输入电压的PLC控制器，其特征在于，所述端子(5)设置为两组，所述两组端子(5)排列为一排。
全文摘要
本发明公开了一种兼容多种输入电压的PLC控制器，包括分压输入电路、隔离装置、内部电路以及至少两组用于适配输入多种输入电压的端子；所述至少两组端子连接所述至少两组分压量不同的分压输入电路，所述分压输入电路与所述隔离装置电连接，所述隔离装置接入所述内部电路中。实施本发明的兼容多种输入电压的PLC控制器，可以兼容多种标准的输入电压，电路结构稳定，易于成本控制；提高了输入的灵活性，适应性广泛。
文档编号G05B19/05GK102436209SQ20111042301
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者戎思吉, 李春菊 申请人:深圳市合信自动化技术有限公司