保护管能够对外部的静电放电、电快速脉冲群等信号进行有效防护。所述上/下拉电阻用于维持复杂可编程逻辑器件CPLDl的稳定输入信号，防止外部无输入信号时，输入端口的不稳定或抖动。实现良好的保护和隔离的功會K。
[0032]所述数字量输出电路包括依次连接的隔离电路2、自保护型驱动电路、保护电路6和外部输出连接器4，所述隔离电路2的输入端连接复杂可编程逻辑器件CPLDl的1 口；所述保护电路6为TVS保护管。通过外部输出连接器4将数字量输出信号与执行单元连接，实现对外部执行层设备的控制。自保护型驱动电路将信号驱动能力增强后，达到单路0.7安，而且使数字量输出电路具有短路保护和过温保护的功能。
[0033]所述隔离电路2为由光耦、电阻组成的电路，具有信号传输延迟小，隔离等级高等特点。
[0034]所述保护电路6由TVS管、压敏电阻组成，能够很好地对抗过压，过流，静电放电、浪涌等电磁干扰，具有抗过压或抗过流或者抗静电或抗浪涌。
[0035]所述外部输入连接器5和外部输出连接器4均具有LED指示灯均具有LED指示灯，能够对有效接入的信号进行指示，能够显示控制信号是否正常输出。
[0036]所述复杂可编程逻辑器件CPLDl通过部分1口配置成专门的总线与CPU进行数据传输(以下简称通信总线)，通信总线同时与CPU所在主板上的RAM、Flash连接。CPU通过向提前约定好的唯一的一个地址中写入相应的数值，即可通过复杂可编程逻辑器件CPLDl的1完成数字量的输出。
[0037]外部执行层设备的状态通过数字量输入电路的外部连接器进入到复杂可编程逻辑器件CPLDl的1 口，复杂可编程逻辑器件CPLDl通过判断CPU对通信总线的操作，将其状态输入到CPU与复杂可编程逻辑器件CPLDl的通信总线上，CPU即可检测到外部执行层设备的状态。
[0038]通过通信总线实现CPU与数字量输入输出模块的双向信息交互。
[0039]所述复杂可编程逻辑器件CPLDl中写有与CPU约定好的通信协议，根据CPU发来的数据信息，可以识别是对执行层设备进行控制输出还是状态检测输入，如图3所示，具体程序流程如下:
[0040]1、对CPLD器件的端口定义，配置通信总线接口为双向接口、数字量输入接口为输入接口、数字量输出接口为输出接口。
[0041]2、输入电路程序逻辑，由输入滤波处理和输入信号上传两部分组成，根据数字量输入口信号变化的特点，存在抖动、容易受干扰的特点，特在输入端口加入一定时间的滤波，对小于该设定时间长度的输入变化量，均会被忽略，只有输入信号长度到达一定时间，才被认为是有效输入，滤波时间长度可以根据不同的信号特点而人为设定调整。随后数字量输入信号被从1口写入到通信总线的数字端口，当CPU发出读1口命令时或者根据输入信号重要程度输入信号以中断方式申请CPU处理受理后，数字量输入信号从通信总线上被CPU读取。
[0042]3、输出电路程序逻辑，CPU要完成某种控制必须通过输出相应的数字量到对执行层设备对其进行控制，首先CHJ以向通信总线写命令的方式通知复杂可编程逻辑器件CPLDl需要输出某些控制量。复杂可编程逻辑器件CPLDl得到相应命令后，在通信总线中的数据端口上解析相应命令，按照高地位对齐后，输出到对应1口。由此实现了一组数字量控制信号的输出。
[0043]4、输入、输出电路程序逻辑中均采用的多重条件判断和直接线型赋值的方式，SP保证了对信号的准确可靠读写又能满足程序对信号处理的高速和CPLD逻辑宏单元的经济性。
[0044]如果需要扩展成多路，只需要增加数字量输入输出模块的数量，同时分配相应的通信总线中模块号地址，方便快捷，无需专用芯片或者操作系统。实现了数字量输入输出模块高效快速的扩展。
[0045]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种双馈变频器的可扩展型数字量输入输出模块，其特征在于:包括复杂可编程逻辑器件CPLD和与其连接的数字量输入电路和数字量输出电路， 所述数字量输入电路包括依次连接的外部输入连接器、保护电路、数字量采集电路、隔离电路和波形整形电路，所述波形整形电路的输出端连接复杂可编程逻辑器件CPLD的1 口连接； 所述数字量输出电路包括依次连接的隔离电路、自保护型驱动电路、保护电路和外部输出连接器，所述隔离电路的输入端连接复杂可编程逻辑器件CPLD的1 口。2.根据权利要求1所述的双馈变频器的可扩展型数字量输入输出模块，其特征在于:所述外部输入连接器和外部输出连接器均具有LED指示灯。3.根据权利要求1所述的双馈变频器的可扩展型数字量输入输出模块，其特征在于:所述隔离电路为由光耦、电阻组成的电路。4.根据权利要求1所述的双馈变频器的可扩展型数字量输入输出模块，其特征在于:所述保护电路由TVS管、压敏电阻组成。5.根据权利要求1所述的双馈变频器的可扩展型数字量输入输出模块，其特征在于:所述波形整形电路为具有施密特特性的电路结构。
【专利摘要】本发明提供了一种双馈变频器的可扩展型数字量输入输出模块，包括复杂可编程逻辑器件CPLD和与其连接的数字量输入电路和数字量输出电路，所述数字量输入电路包括依次连接的外部输入连接器、保护电路、数字量采集电路、隔离电路和波形整形电路，所述波形整形电路的输出端连接复杂可编程逻辑器件CPLD的IO口连接；所述数字量输出电路包括依次连接的隔离电路、自保护型驱动电路、保护电路和外部输出连接器，所述隔离电路的输入端连接复杂可编程逻辑器件CPLD的IO口。相对于现有技术，本发明具有以下优势：方便快捷，无需专用芯片或者操作系统，实现了数字量输入输出模块高效快速的扩展。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN105629844
【申请号】CN201610196965
【发明人】李瑞勤, 倪平, 谭文杰
【申请人】天津瑞能电气有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月30日