端口保护电路及其控制方法、控制电路、装置和系统与流程

本发明涉及端口配置领域，特别涉及一种端口保护电路及其控制方法、控制电路、装置和系统。

背景技术：

用于各种自动化控制的装置正在迅速普及，比如plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)、ddc(directdigitalcontrol，直接数字控制)等装置，此类控制装置主要用于集中控制各种大型机械或复杂设备，控制装置自身集成了多种类型的输入输出接口，这些接口包括数字量输入输出接口、模拟量输入输出接口，其中模拟量输入输出接口又包括电压输入输出接口、电流输入输出接口、以及感温包检测接口等。

技术实现要素：

申请人发现：由于不同类型的接口，其对应的内部实现电路不同，因此对输入输出信号的参数要求也是各不相同的，在使用时要特别关注输入输出信号和接口的匹配问题，否则容易损坏控制装置或受控设备。相关技术使用控制装置常规的做法是，工程师首先核实确认外部受控设备输出或需要输入的信号类型和参数，然后再配置控制装置相应的端口与之匹配，最后连接两个模块之间的输入输出接口。当端口信号类型或参数需要变更时，首先需要停止受控设备的信号输出或控制装置的信号输出，然后切断相应的输入输出接口，重新配置控制装置后，再连接两个模块之间的输入输出接口。

申请人发现：在实际应用中，操作人员可能忘记切断输入输出接口，而直接配置控制装置，或者工程师在配置控制装置端口类型过程中误操作，会使得输入输出信号和接口类型不匹配，导致控制装置或受控设备有损坏的风险。

鉴于以上技术问题，本发明提供了一种端口保护电路及其控制方法、控制电路、装置和系统，可以保证在进行端口配置过程中，控制装置和受控设备之间的线路连接是完全断开的。

根据本发明的一个方面，提供一种端口保护电路，其中，所述端口保护电路设置在控制装置之中，所述端口保护电路设置在控制装置的控制电路和输入输出端口之间；

所述端口保护电路，用于在控制装置接收到中央处理器的端口配置命令的情况下，切断控制电路和输入输出端口之间线路连接。

在本发明的一些实施例中，所述端口保护电路还用于在控制装置的端口配置操作完成后，再接通控制电路和对外接口之间的线路连接。

在本发明的一些实施例中，所述端口保护电路包括开关器件，其中：

所述控制装置通过控制开关器件的通断，控制控制电路和输入输出端口之间线路的通断。

在本发明的一些实施例中，开关器件根据控制电路发送的接通控制信号而接通；根据控制电路发送的断开控制信号而断开。

根据本发明的另一方面，提供一种端口保护电路控制方法，包括：

在接收到中央处理器的端口配置命令的情况下，向端口保护电路发送断开控制信号，以断开控制电路和输入输出端口之间端口保护电路，其中，所述端口保护电路设置在控制装置之中，所述端口保护电路设置在控制装置的控制电路和输入输出端口之间。

在本发明的一些实施例中，所述端口保护电路控制方法还包括：

检测端口保护电路是否断开；

在端口保护电路断开的情况下，进行控制装置的端口配置操作。

在本发明的一些实施例中，所述端口保护电路控制方法还包括：

在控制装置的端口配置操作完成后，向端口保护电路发送接通控制信号，以接通控制电路和输入输出端口之间端口保护电路。

根据本发明的另一方面，提供一种控制电路，包括：

配置命令接收模块，用于接收中央处理器发送的端口配置命令；

控制模块，用于在配置命令接收模块接收到中央处理器的端口配置命令的情况下，向端口保护电路发送断开控制信号，以断开控制电路和输入输出端口之间端口保护电路，其中，所述端口保护电路设置在控制装置之中，所述端口保护电路设置在控制装置的控制电路和输入输出端口之间。

在本发明的一些实施例中，所述控制电路用于执行实现如上述任一实施例所述的端口保护电路控制方法的操作。

根据本发明的另一方面，提供一种控制电路，包括：

存储器，用于存储指令；

处理器，用于执行所述指令，使得所述控制电路执行实现如上述任一实施例所述的端口保护电路控制方法的操作。

根据本发明的另一方面，提供一种控制装置，包括输入输出端口、如上述任一实施例所述的端口保护电路、以及如上述任一实施例所述的控制电路。

根据本发明的另一方面，提供一种控制系统，包括中央处理器以及如上述任一实施例所述的控制电路。

根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的端口保护电路控制方法。

本发明通过在控制装置中增加端口保护方法和电路，保证控制装置在进行端口配置过程中，控制装置和受控设备之间的线路连接是完全断开的，从而实现对控制装置或受控设备的接口和装置或设备的内部控制电路进行保护。

附图说明

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为相关技术控制系统一些实施例的示意图。

图2为本发明控制系统一些实施例的示意图。

图3为本发明端口保护电路一些实施例的示意图。

图4为本发明端口保护电路控制方法一些实施例的示意图。

图5为本发明控制电路一些实施例的示意图。

图6为本发明控制电路另一些实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为相关技术控制系统一些实施例的示意图。如图1，所述控制系统包括中央处理器1和控制装置2，其中：

中央处理器1与控制装置2连接，控制装置2与受控设备3连接。

控制装置2包括控制电路21和输入输出端口(i/o端口)22，其中：

控制装置2通过通讯信号，接收到中央处理器1的控制信息。然后控制装置2将相应的i/o端口22配置成对应的模式，可以是电压输入输出，也可以是电流输入输出，最后通过i/o端口22同受控设备3相连。

申请人发现：相关技术使用控制装置常规的做法是，工程师首先核实确认外部受控设备输出或需要输入的信号类型和参数，然后再配置控制装置相应的端口与之匹配，最后连接两个模块之间的输入输出接口。当端口信号类型或参数需要变更时，首先需要停止受控设备的信号输出或控制装置的信号输出，然后切断相应的输入输出接口，重新配置控制装置后，再连接两个模块之间的输入输出接口。

申请人发现：在实际应用中，操作人员可能忘记切断输入输出接口，而直接配置控制装置，或者工程师在配置控制装置端口类型过程中误操作，会使得输入输出信号和接口类型不匹配，导致控制装置或受控设备有损坏的风险。

图2为本发明控制系统一些实施例的示意图。如图2，所述控制系统包括中央处理器1和控制装置2，其中：

中央处理器1与控制装置2连接，控制装置2与受控设备3连接。

控制装置2包括控制电路21、端口保护电路23和输入输出端口(i/o端口)22，其中：

所述端口保护电路23设置在控制装置2之中，所述端口保护电路设置在控制装置的控制电路21和输入输出端口22之间。

所述端口保护电路23，用于在控制装置2接收到中央处理器1的端口配置命令的情况下，切断控制电路21和输入输出端口22之间线路连接。

在本发明的一些实施例中，所述端口保护电路23还可以用于在控制装置的端口配置操作完成后，再接通控制电路和对外接口之间的线路连接。

当控制装置2收到中央处理器1的配置命令时，控制装置2首先向端口保护电路发出控制指令，用于切断内部电路和对外接口之间的线路连接，其中，配置命令包括：打开某个端口并配置成一种状态，或将某一端口由一种配置变更为另一种配置；然后再执行接口配置操作；在控制装置对端口配置完成后，再控制端口保护电路接通内部电路和对外接口之间的线路连接，保证控制装置在进行端口配置过程中，控制装置和受控设备之间的线路连接是完全断开的，从而实现对控制装置或受控设备的接口和装置或设备的内部电路进行保护。

基于本发明上述实施例提供的控制系统，是一种自动化控制系统，在控制装置中新增端口保护电路，在控制电路中新增端口保护程序，可以保证控制装置在进行端口配置过程中，控制装置和受控设备之间的线路连接是完全断开的，从而实现对控制装置或受控设备的接口和装置或设备的内部控制电路进行保护。

本发明上述实施例提供了一种针对自动化控制装置i/o端口的保护机制，可以对控制装置或受控设备，在端口配置过程中起保护作用。由此本发明上述实施例可以解决控制装置在端口配置过程中可能出现的、输入输出信号和接口类型不匹配所导致的安全问题，或端口进行不同配置设置时所导致的损坏问题。

图3为本发明端口保护电路一些实施例的示意图。如图3所示，本发明端口保护电路(例如图2实施例的端口保护电路22)可以包括开关器件231和电容c1，其中：

所述控制装置通过控制开关器件231的通断，控制控制电路和输入输出端口之间线路的通断。

在本发明的一些实施例中，开关器件231可以用于根据控制电路发送的接通控制信号而接通；根据控制电路发送的断开控制信号而断开。

在本发明的一些实施例中，图3实施例中的开关器件231可以实现为继电器、参数符合的模拟开关等开关器件。

基于本发明上述实施例提供的端口保护电路，设置在控制装置的控制电路和输入输出端口之间，用于在控制装置接收到中央处理器的端口配置命令的情况下，切断控制电路和输入输出端口之间线路连接，由此可以保证控制装置在进行端口配置过程中，控制装置和受控设备之间的线路连接是完全断开的，从而实现对控制装置或受控设备的接口和装置或设备的内部控制电路进行保护。

本发明上述实施例提供了一种针对自动化控制装置i/o端口的保护机制，可以对控制装置或受控设备，在端口配置过程中起保护作用。由此本发明上述实施例可以解决控制装置在端口配置过程中可能出现的、输入输出信号和接口类型不匹配所导致的安全问题，或端口进行不同配置设置时所导致的损坏问题。

图4为本发明端口保护电路控制方法一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本发明控制电路(例如图2或图3实施例的控制电路21)执行。该方法包括以下步骤：

步骤41，控制电路接收中央处理器发送的端口配置命令。

在本发明的一些实施例中，所述端口配置命令可以包括打开某个端口并配置成一种状态，或将某一端口由一种配置变更为另一种配置，等。

步骤42，控制电路在接收到中央处理器的端口配置命令的情况下，向端口保护电路发送断开控制信号，以断开控制电路和输入输出端口之间端口保护电路，其中，所述端口保护电路设置在控制装置之中，所述端口保护电路设置在控制装置的控制电路和输入输出端口之间。

步骤43，控制电路检测端口保护电路是否断开。

步骤44，控制电路在端口保护电路断开的情况下，进行控制装置的端口配置操作。

在本发明的一些实施例中，所述控制装置的端口配置操作可以包括：进行控制电路内部子电路的切换，以确保控制电路实现不同功能电路(例如电流输入输出、电压输入输出)的切换，以实现端口配置。

步骤45，控制电路在控制装置的端口配置操作完成后，向端口保护电路发送接通控制信号，以接通控制电路和输入输出端口之间端口保护电路。

步骤46，控制电路检测端口保护电路是否闭合，在端口保护电路闭合的情况下，本发明端口保护电路控制流程结束。控制电路21和输入输出接口22之间匹配完成，可进行设备信号传输。

基于本发明上述实施例提供的端口保护电路控制方法，在控制装置中新增端口保护电路，在控制电路中新增端口保护程序，可以保证控制装置在进行端口配置过程中，控制装置和受控设备之间的线路连接是完全断开的，从而实现对控制装置或受控设备的接口和装置或设备的内部控制电路进行保护。

本发明上述实施例提供了一种针对自动化控制装置i/o端口的保护机制，可以对控制装置或受控设备，在端口配置过程中起保护作用。由此本发明上述实施例可以解决控制装置在端口配置过程中可能出现的、输入输出信号和接口类型不匹配所导致的安全问题，或端口进行不同配置设置时所导致的损坏问题。

图5为本发明控制电路一些实施例的示意图。如图5所示，本发明控制电路(例如图2或图3实施例的控制电路)可以包括配置命令接收模块51和控制模块52，其中：

配置命令接收模块51，用于接收中央处理器发送的端口配置命令；

控制模块52，用于在配置命令接收模块接收到中央处理器的端口配置命令的情况下，向端口保护电路发送断开控制信号，以断开控制电路和输入输出端口之间端口保护电路，其中，所述端口保护电路设置在控制装置之中，所述端口保护电路设置在控制装置的控制电路和输入输出端口之间。

在本发明的一些实施例中，所述控制电路用于执行实现如上述任一实施例(例如图4实施例)所述的端口保护电路控制方法的操作。

在本发明的一些实施例中，控制模块52还可以用于检测端口保护电路是否断开；在端口保护电路断开的情况下，进行控制装置的端口配置操作。

在本发明的一些实施例中，控制模块52还可以用于在控制装置的端口配置操作完成后，向端口保护电路发送接通控制信号，以接通控制电路和输入输出端口之间端口保护电路。

基于本发明上述实施例提供的控制电路，在控制装置中新增端口保护电路，在控制电路中新增端口保护程序，可以保证控制装置在进行端口配置过程中，控制装置和受控设备之间的线路连接是完全断开的，从而实现对控制装置或受控设备的接口和装置或设备的内部控制电路进行保护。

图6为本发明控制电路另一些实施例的示意图。如图6所示，本发明控制电路(例如图2或图3实施例的控制电路)可以包括存储器61和处理器62，其中：

存储器61，用于存储指令；

处理器62，用于执行所述指令，使得所述控制电路执行实现如上述任一实施例(例如图4实施例)所述的端口保护电路控制方法的操作。

本发明上述实施例提供了一种针对自动化控制装置i/o端口的保护机制，可以对控制装置或受控设备，在端口配置过程中起保护作用。由此本发明上述实施例可以解决控制装置在端口配置过程中可能出现的、输入输出信号和接口类型不匹配所导致的安全问题，或端口进行不同配置设置时所导致的损坏问题。

根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的端口保护电路控制方法。

基于本发明上述实施例提供的计算机可读存储介质，在控制电路中新增端口保护程序，可以保证控制装置在进行端口配置过程中，控制装置和受控设备之间的线路连接是完全断开的，从而实现对控制装置或受控设备的接口和装置或设备的内部控制电路进行保护。

本发明上述实施例提供了一种针对自动化控制装置i/o端口的保护机制，可以对控制装置或受控设备，在端口配置过程中起保护作用。由此本发明上述实施例可以解决控制装置在端口配置过程中可能出现的、输入输出信号和接口类型不匹配所导致的安全问题，或端口进行不同配置设置时所导致的损坏问题。

在上面所描述的控制电路可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(plc)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。