一种带保护功能的信号传输电路及端子板的制作方法

本发明涉及自动控制
技术领域：
，具体涉及一种带保护功能的信号传输电路及端子板。
背景技术：
：目前的分布式控制(DCS)系统、可编程逻辑控制(PLC)系统等的控制柜多采用传统接线方式，接线复杂，效率低下。为了解决上述技术问题，出现了应用于分布式控制(DCS)系统、可编程逻辑控制(PLC)系统等的端子板。端子板是基于行业规范、控制系统以及过程仪表等开发的一种专用集成接口，可实现与分布式控制(DCS)系统、可编程逻辑控制(PLC)系统等的无缝对接，通过端子板的信号传输通道就可以向分布式控制(DCS)系统、可编程逻辑控制(PLC)系统等的信号输入通道传输模拟量或者数字量信号了。可见端子板的应用简化了接线过程，提高了接线效率，增加了系统可靠性，适应了工业自动化技术发展的需要。但接线过程或者调试过程中常常由于人为失误或者客观事件导致强电(比如220V或者380V交流电)通过端子板串入到控制系统中引起模块损坏，造成硬件损失，增加了调试和维护成本。技术实现要素：因此，本发明实施例要解决的技术问题在于克服现有技术中存在强电通过端子板串入控制系统，造成硬件损失的情况。为此，本发明实施例提供了如下技术方案：本发明实施例提供了一种带保护功能的信号传输电路，包括：信号传输模块，其包括至少一路第一端口和一路第二端口；保护模块，在输入任何一路所述第一端口的信号超出预设阈值时，切断该信号的输入。可选地，本发明实施例所述的带保护功能的信号传输电路，所述保护模块包括多个保险装置，其一端与一个信号采集装置或者一个受控装置连接，另一端与该信号采集装置或者该受控装置对应的所述第一端口连接。可选地，本发明实施例所述的带保护功能的信号传输电路，所述保险装置为插件结构。可选地，本发明实施例所述的带保护功能的信号传输电路，所述信号传输模块，其包括至少两路第一端口和一路第二端口；且其还包括：控制模块，每次只建立其中一路所述第一端口与所述第二端口之间的通信连接。可选地，本发明实施例所述的带保护功能的信号传输电路，若每路所述第一端口与对应的信号采集装置通信连接，则所述第二端口与控制系统的一路数字量输入端或者模拟量输入端通信连接；若所述第二端口与所述控制系统的一路数字量输出端或者一路模拟量输出端通信连接，则每路所述第一端口与对应的受控装置的控制端通信连接。可选地，本发明实施例所述的带保护功能的信号传输电路，还包括：第一状态信息反馈模块，从所述控制模块获取与所述第二端口建立通信连接的一路所述第一端口所对应的第一状态信息，并将所述第一状态信息传输至所述控制系统。可选地，本发明实施例所述的信号传输电路，所述第一状态信息反馈模块，与所述控制系统的至少一路数字量输入端通信连接；其中，所述第一状态信息包括多路第一数字信号的组合，所述第一数字信号的路数与所述控制系统中与所述第一状态信息反馈模块通信连接的数字量输入端的路数一致，每个所述第一数字信号经其对应的一路所述控制系统的数字量输入端输入所述控制系统。本发明实施例所述的信号传输电路，还包括：第二状态信息反馈模块，从所述控制系统获取将与所述第二端口建立通信连接的一路所述第一端口所对应的第二状态信息，并将所述第二状态信息传输至所述控制模块；所述控制模块，根据所述第二状态信息建立该第二状态信息所对应的一路所述第一端口与所述第二端口间的通信连接。本发明实施例所述的信号传输电路，所述信号传输模块包括2n路第一端口，其中n为所述控制系统中与所述第一状态信息反馈模块通信连接的数字量输入端的路数，或者n为所述控制系统中与所述第二状态信息反馈模块通信连接的数字量输出端的路数。本发明实施例还提供了一种端子板，包括上述信号传输电路。本发明实施例技术方案，具有如下优点：(1)本发明实施例提供了一种带保护功能的信号传输电路，若现场由于人为失误或者客观事件导致强电(比如220V或380V交流电)流入第一端口，也即流入第一端口的信号超出预设阈值时，保护模块会及时切断该信号的输入。将本发明实施例中的信号传输电路应用于控制系统时，该被切断的信号自然也就不会通过第二端口流入控制系统的模拟量/数字量模块了，这在很大程度上可以有效避免强电等信号通过该第一端口流入控制系统引起模拟量/数字量模块损坏，因为控制系统的模拟量/数字量模块造价较高，将本发明实施例中的信号传输电路应用于控制系统中，无疑会降低控制系统调试和维护的成本。(2)本发明实施例中的带保护功能的信号传输电路，其控制模块每次只建立其中一路第一端口与第二端口之间的通信连接，也即每次只会有一路采集的模拟量信号或者数字量信号经第二端口输出，实现了多路输入信号的分时输入；或者每次只会有一路控制信号经与第二端口建立通信连接的第一端口输出，实现了不同路控制信号的分时输出。将该信号传输电路应用于电气控制
技术领域：
时，会将采集到的多个模拟量或者数字量信号通过不同的时间段传输至同一路控制系统的信号输入通道，或者通过同一路控制系统的信号输出通道，在不同的时间段向多个不同的受控装置发送对应的控制信号。也即控制系统只需要一个或者较少数量的模拟量模块或者数字量模块，就可以实现对多路采集信号的分时输入或者多路控制信号的分时输出，大大减少了控制系统所需的模拟量模块以及数字量模块的数量，降低了控制系统的成本。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例中带保护功能的信号传输电路的一个具体实例的结构框图；图2为本发明实施例中带保护功能的信号传输电路的第二个具体实例的结构框图；图3为本发明实施例中带保护功能的信号传输电路的第三个具体实例的结构框图；图4为本发明实施例中带保护功能的信号传输电路的第四个具体实例的结构框图；图5为本发明实施例中带保护功能的信号传输电路的第五个具体实例的结构框图。附图标记：1-信号传输模块；2-保护模块；3-控制模块；4-第一状态信息反馈模块；5-第二状态信息反馈模块。实施方式下面将结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本发明实施例提供了一种信号传输电路，该信号传输电路例如可以应用于自动控制
技术领域：
。当然本发明实施例中的信号传输电路并不仅限于此。下面以自动控制
技术领域：
为例，对本发明实施例中的信号传输电路进行进一步解释说明。如图1所示，本发明实施例中的带保护功能的信号传输电路包括：信号传输模块1，其包括至少一路第一端口和一路第二端口。保护模块2，在输入任何一路第一端口的信号超出预设阈值时，切断该信号的输入。具体地，正常情况下，信号通过第一端口输入，通过第二端口输出，而一旦信号超出预设阈值时，也即有强电信号将要输入第一端口时，保护模块就会及时作用，切断该强电信号与第一端口间的连接，该强电信号自然也就不会从第二端口输出了。本发明实施例中的带保护功能的信号传输电路，若现场由于人为失误或者客观事件导致强电(比如220V或380V交流电)流入第一端口，也即流入第一端口的信号超出预设阈值时，保护模块会及时切断该信号的输入。将本发明实施例中的信号传输电路应用于控制系统时，该被切断的信号自然也就不会通过第二端口流入控制系统的模拟量/数字量模块了，这在很大程度上可以有效避免强电等信号通过该第一端口流入控制系统引起模拟量/数字量模块损坏，因为控制系统的模拟量/数字量模块造价较高，将本发明实施例中的信号传输电路应用于控制系统中，无疑会降低控制系统调试和维护的成本。作为一种可选地实施方式，本发明实施例中的带保护功能的信号传输电路，其保护模块包括多个保险装置，其一端与一个信号采集装置或者一个受控装置连接，另一端与该信号采集装置或者该受控装置对应的所述第一端口连接。具体地，保险装置可以选用保险丝。当强电通过信号采集装置输入时，与该第一端口连接的保险丝就会熔断，从而切断该故障信号的输入。作为一种可选地实施方式，本发明实施例的带保护功能的信号传输电路，保险装置为插件结构。便于更换。作为一种可选地实施方式，本发明实施例中的信号传输电路，其信号传输模块1，包括至少两路第一端口和一路第二端口。具体应用时，用户也可以根据实际情况只接入1路第一端口。且本发明实施例中的信号传输电路还包括：控制模块3，每次只建立其中一路第一端口与第二端口之间的通信连接。具体地，因为控制模块每次只建立其中一路第一端口与第二端口之间的通信连接，也即每次只会有一路采集的模拟量信号或者数字量信号经第二端口输出，实现了多路输入信号的分时输入；或者每次只会有一路控制信号经与第二端口建立通信连接的第一端口输出，实现了不同路控制信号的分时输出。将该信号传输电路应用于电气控制
技术领域：
时，会将采集到的多个模拟量或者数字量信号通过不同的时间段传输至同一路控制系统的信号输入通道，或者通过同一路控制系统的信号输出通道，在不同的时间段向多个不同的受控装置发送对应的控制信号。也即控制系统只需要一个或者较少数量的模拟量模块或者数字量模块，就可以实现对多路采集信号的分时输入或者多路控制信号的分时输出，大大减少了控制系统所需的模拟量模块以及数字量模块的数量，降低了控制系统的成本。作为一种可选地实施方式，本发明实施例中的信号传输电路，其控制模块3按照预设时间间隔建立各路第一端口与第二端口之间的通信连接。具体地，以8路第一端口为例，各路第一端口顺次用A1-A8标识，预设时间间隔可以根据需要设定，比如可以设置为0.1s，假设t1时刻控制模块建立A1路第一端口与第二端口间的通信连接，则A1路第一端口的信号就会通过第二端口输出，或者第二端口发出的控制信号就会通过A1路第一端口输出；t1+0.1s后，控制模块会断开A1路第一端口与第二端口间的通信连接，同时建立另一路第一端口，比如A2路第一端口与第二端口间的通信连接，此时A2路第一端口的信号就会通过第二端口输出，或者第二端口发出的控制信号就会通过A2路第一端口输出，后面的以此类推，并循环往复，实现了各路采集信号的分时输入或者多路控制信号的分时输出。作为一种可选地实施方式，如图2所示，本发明实施例中的信号传输电路，若每路第一端口与对应的信号采集装置通信连接，则第二端口与控制系统的一路数字量输入端或者模拟量输入端通信连接。具体地，信号采集装置可以为传感器，通过各种不同功能的传感器来实现对应的不同种类信号的采集，此时本发明实施例中的信号传输电路用于信号的分时输入，控制模块建立了哪一路第一端口与第二端口间的通信连接，就会将该路第一端口的数字量信号或者模拟量信号通过第二端口输入控制系统。且采集的信号为数字量信号时，第二端口与控制系统的一路数字量输入端连接；采集的信号为模拟量信号时，第二端口与控制系统的一路模拟量输入端连接。或者如图3所示，若第二端口与控制系统的一路数字量输出端或者一路模拟量输出端通信连接，则每路第一端口与对应的受控装置的控制端通信连接。具体地，受控装置可以为发电机或者电动机等能够根据PLC等控制系统发出的控制信号执行相应操作的受控设备。此时本发明实施例中的信号传输电路用于控制信号的分时输出，控制模块建立了哪一路第一端口与第二端口间的通信连接，就会将控制系统发出的控制信号通过该路第一端口传输至对应的受控装置，对该受控装置进行调控。且控制系统发出的控制信号为数字量信号时，第二端口与控制系统的一路数字量输出端连接，控制信号为模拟量信号时，第二端口与控制系统的一路模拟量输出端连接。作为一种可选地实施方式，本发明实施例中的信号传输电路，如图4所示，除了包括上述信号传输模块1、保护模块2和控制模块3之外，还包括：第一状态信息反馈模块4，从控制模块获取与第二端口建立通信连接的一路第一端口所对应的第一状态信息，并将第一状态信息传输至控制系统。具体地，控制模块中预存有每一路第一端口所对应的第一状态信息，当控制模块建立了某一路第一端口与第二端口间的通信连接后，就会将该路第一端口所对应的第一状态信息通过第一状态信息反馈模块反馈至控制系统，控制系统根据接收的第一状态信息就可以及时确定当前接收的信号来自哪一路第一端口了。作为一种可选地实施方式，本发明实施例中的信号传输电路，其第一状态信息反馈模块4，与控制系统的至少一路数字量输入端通信连接；其中，第一状态信息包括多路第一数字信号的组合，第一数字信号的路数与控制系统中与第一状态信息反馈模块通信连接的数字量输入端的路数一致，每个第一数字信号经其对应的一路控制系统的数字量输入端输入控制系统。具体地，控制系统只需提供有限个数字量输入端(成本远低于模拟量模块)，第一状态信息反馈模块就可以经上述数字量输入端向控制系统输入第一数字信号的组合(第一状态信息)，而控制系统根据第一状态信息就可以及时确定出当前接收的信号来自哪一路第一端口了。作为一种可选地实施方式，本发明实施例中的信号传输电路，如图5所示，还包括：第二状态信息反馈模块5，从控制系统获取将与第二端口建立通信连接的一路第一端口所对应的第二状态信息，并将第二状态信息传输至控制模块3；控制模块3，根据第二状态信息建立该第二状态信息所对应的一路第一端口与第二端口间的通信连接。具体地，控制系统中预存有每一路第一端口所对应的第二状态信息，若控制系统想要向与某个第一端口通信连接的受控装置发送控制信号，就会经第二状态信息反馈模块将该第一端口所对应的第二状态信息反馈至控制模块，控制模块根据接收的第二状态信息就可以及时确定需要建立哪一路第一端口与第二端口间的通信连接了。作为一种可选地实施方式，本发明实施例中的信号传输电路，其第二状态信息反馈模块5，与控制系统的至少一路数字量输出端通信连接；其中，第二状态信息包括多路第二数字信号的组合，第二数字信号的路数与控制系统中与第二状态信息反馈模块通信连接的数字量输出端的路数一致，每个第二数字信号经其对应的一路控制系统的数字量输出端输入第二状态信息反馈模块，经第二状态信息反馈模块传输至控制模块。具体地，控制系统只需提供有限个数字量输出端(成本远低于模拟量模块)，就可以将经上述数字量输出端输出的第二数字信号的组合(第二状态信息)反馈至第二状态信息反馈模块了，而控制模块根据从第二状态信息反馈模块获取的第二状态信息就可以及时确定需要建立哪一路第一端口与第二端口间的通信连接了。作为一种可选地实施方式，本发明实施例中的信号传输电路，其信号传输模块1包括2n路第一端口，其中n为控制系统中与第一状态信息反馈模块3通信连接的数字量输入端的路数，或者n为控制系统中与第二状态信息反馈模块4通信连接的数字量输出端的路数。具体地，若本发明实施例中的信号传输电路用于多路采集信号的分时输入时，n为控制系统中与第一状态信息反馈模块3通信连接的数字量输入端的路数；若本发明实施例中的信号传输电路用于多路控制信号的分时输出时，n为控制系统中与第二状态信息反馈模块4通信连接的数字量输出端的路数。因为数字量信号只包括0或者1，则通过控制系统中这n路与第一状态信息反馈模块通信连接的数字量输入端输入的第一数字信号的组合或者通过控制系统中这n路与第二状态信息反馈模块通信连接的数字量输出端输出的第二数字信号的组合，就可以对应出2n种第一状态信息或者第二状态信息。可见信号传输模块通过设置2n路第一端口，正好可与这2n种第一状态信息或者第二状态信息一一对应，不会造成接口的浪费。作为一种可选地实施方式，本发明实施例中的信号传输电路，n＝3。其中表1给出了n＝3时，各个第一状态信息下所对应的第一端口的一个具体示例，此时信号传输模块的第一端口有8个，我们分别用A1-A8来表示。表1第一状态信息对应的第一端口000A1001A2010A3011A4100A5101A6110A7111A8从表1可以看到，n＝3时，通过控制系统中各个数字量输入端向控制系统输入的不同的第一数字信号的排列组合，包括000、001、010、011、100、101、110、111这8种第一状态信息，每种第一状态信息对应一路第一端口，比如第一状态信息100对应第一端口A5，也即第一状态反馈模块反馈回的第一状态信息为100时，控制系统就会确定当前接收的信号是来自第一端口A5。n＝3时，各个第二状态信息下所对应的第一端口与第一状态信息情况相近似，在此不再赘述。而对于集成有上述信号传输电路的端子板来说，该端子板将8路模拟量/数字量输入信号通过第二端口输出或者将8路模拟量/数字量控制信号通过某一路第一端口输出至对应的受控装置，也即控制系统只需要一个模拟量模块或者数字量模块，就可以实现对8路采集信号的分时输入或者8路控制信号的分时输出，大大减少了控制系统所需的模拟量模块以及数字量模块的数量，降低了控制系统的成本。作为一种可选地实施方式，本发明实施例中的信号传输电路，控制系统包括分布式控制(DCS)系统、可编程逻辑控制(PLC)系统以及远程测控(RTU)系统。当然，除了所列举的上述种类控制系统外，其它控制系统也适用于本发明实施例中的信号传输电路。本发明还提供了一种端子板，包括至少一个上述各种信号传输电路。具体地，若有多路信号输入或输出，可以通过级联上述信号传输电路的方式来对第一端口进行扩充，此时对应的控制系统中的模拟量模块或者数字量模块的数量也会增至与级联的信号传输电路相同的数量。本发明实施例中的端子板，若现场由于人为失误或者客观事件导致强电(比如220V或380V交流电)流入第一端口，也即流入第一端口的信号超出预设阈值时，保护模块会及时切断该信号的输入。将本发明实施例中的端子板应用于控制系统时，该被切断的信号自然也就不会通过第二端口流入控制系统的模拟量/数字量模块了，这在很大程度上可以有效避免强电等信号通过该第一端口流入控制系统引起模拟量/数字量模块损坏，因为控制系统的模拟量/数字量模块造价较高，将本发明实施例中的端子板应用于控制系统中，无疑会降低控制系统调试和维护的成本。另，因为其控制模块每次只建立其中一路第一端口与第二端口之间的通信连接，也即每次只会有一路采集的模拟量信号或者数字量信号经第二端口输出，实现了多路输入信号的分时输入；或者每次只会有一路控制信号经与第二端口建立通信连接的第一端口输出，实现了不同路控制信号的分时输出。将该信号传输电路应用于电气控制
技术领域：
时，会将采集到的多个模拟量或者数字量信号通过不同的时间段传输至同一路控制系统的信号输入通道，或者通过同一路控制系统的信号输出通道，在不同的时间段向多个不同的受控装置发送对应的控制信号。也即控制系统只需要一个或者较少数量的模拟量模块或者数字量模块，就可以实现对多路采集信号的分时输入或者多路控制信号的分时输出，大大减少了控制系统所需的模拟量模块以及数字量模块的数量，降低了控制系统的成本。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。当前第1页1 2 3