数字输入断线检测的方法和电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种断线检测的方法，更具体地说，涉及一种利用占空比转换电路用于PLC(Programmable Logic Controller,)数字输入断线检测的方法和电路。
【背景技术】
[0002]PLC在控制各种用户设备时，设备中的各种操作按钮及压力、温度、液位、行程开关等开关量直接与PLC的输入端相连。PLC的内部电路可以扫描到开关信号的有无。也即，当传感器/开关接通时，有信号输入；而当传感器/开关断开时，无信号输入。
[0003]但是，如果传感器/开关至PLC的输入端之间的线路发生断线时，无法通过该输入通道进行检测。因此，在现有技术的检测AC数字输入的断线的技术方案中，需要为断线检测反馈添加输入通道，从而成本较高。
[0004]图1示出了现有技术的用于数字输入断线检测的电路示意图。
[0005]如图1所示，为了检测用户设备侧传感器/开关和所接电源与PLC输入端之间的断线故障，需要在PLC中添加一个用于断线反馈的I个通道。因此，在CPU中需要2个输入管脚，即具有用于数字输入的I个通道，和用于断线反馈的另一个通道。在图1中，数字输入通过光耦合器和滤波器输入到PLC的CPU的一个通道中；并且断线反馈输入通过另一个光耦合器和另一个滤波器输入到PLC的CPU的另一个通道中。
[0006]本申请提出了一种低硬件成本方案，不需要为AC数字输入添加输入通道。
【发明内容】
[0007]本发明的另外方面和优点部分将在后面的描述中阐述，还有部分可从描述中明显地看出，或者可以在本发明的实践中得到。
[0008]本申请的主旨在于提供一种低成本的方式来对于PLC数字输入检测断线。
[0009]本申请提出了一种低硬件成本方案，不需要为AC数字输入添加输入通道。
[0010]本申请的方法也可以扩展到DC数字输入。
[0011]本申请公开了一种数字输入断线检测电路，包括:数字输入电路，包含:传感器/开关；与传感器/开关并联的辅助阻抗器件；以及与传感器/开关串联的电源；该数字输入电路用于将用户设备的传感器/开关输出的数字信号输出到转换电路；转换电路，用于接收来自数字输入电路的数字信号，并将数字信号转换为能够反映传感器/开关的各种状态的预定数字信号；隔离电路，用于将预定数字信号转换为具有第一电平的预定数字信号；和检测电路，用于检测隔离电路输出的具有第一电平的预定数字信号，并输出表示传感器/开关的状态的状态信号。
[0012]本申请还公开了一种数字输入断线检测电路，包括:数字输入电路，包含:传感器/开关；与传感器/开关并联的辅助阻抗器件；以及与传感器/开关串联的交流电源；该数字输入电路用于将用户设备的传感器/开关输出的数字信号输出到隔离电路；隔离电路，用于接收来自数字输入电路的数字信号，并对接收的数字信号进行电平转换处理以输出具有第一电平的占空比数字信号；和检测电路，用于检测隔离电路输出的具有第一电平的占空比数字信号，并输出表示传感器/开关的状态的状态信号。
[0013]本申请还公开了一种数字输入断线检测的方法，包括步骤:接收通过辅助阻抗器件耦合的、来自用户设备的传感器/开关的数字信号；将接收的数字信号转换成能够反映传感器/开关的不同状态的预定数字信号；对预定数字信号进行电平转换处理；检测电平转换后的预定数字信号，并输出表示传感器/开关的状态的状态信号。
[0014]本申请的方法解决了现有技术的技术方案的高成本问题，并且在当前的技术方案中能够节省出更多的PCB空间。
[0015]与现有技术相比，本申请具有如下优点:
[0016]I)低硬件成本。
[0017]2)小的PCB空间。
[0018]3)在相同的PCB空间中对于用户具有更多的输入通道。
【附图说明】
[0019]通过结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述和其他目的、特性和优点将会变得更加清楚，其中相同的标号指定相同结构的单元，并且在其中:
[0020]图1示出了现有技术的用于数字输入断线检测的电路示意图。
[0021]图2示出了根据本发明实施例的数字输入断线检测电路的示意性方框图。
[0022]图3示出了根据本发明实施例的数字输入断线检测电路的第一方框图。
[0023]图4示出了根据本发明实施例的采用交流电源的数字输入断线检测电路的第二方框图。
[0024]图5示出了根据本发明实施例的数字输入断线检测电路的第三方框图。
[0025]图6示出了根据本发明实施例的数字输入断线检测的方法。
【具体实施方式】
[0026]下面将参照示出本发明实施例的附图充分描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。
[0027]应当理解，当称“元件” “连接到”或“耦接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
[0028]应当理解，尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等描述各个元件、组件和/或部分，但这些元件、组件和/或部分不受这些术语限制。这些术语仅仅用于将元件、组件或部分相互区分开来。因此，下面讨论的第一元件、组件或部分在不背离本发明教学的前提下可以称为第二元件、组件或部分。
[0029]图2示出了根据本发明实施例的数字输入断线检测电路的示意性方框图。
[0030]如图2所示，数字输入断线检测电路包括:数字输入电路201、转换电路202、隔离电路203、和检测电路204。
[0031]数字输入电路201将用户设备的传感器/开关输出的数字信号输出到转换电路202。
[0032]转换电路202接收来自数字输入电路201的数字信号，并将数字信号转换为预定数字信号，预定数字信号能够反映传感器/开关的不同状态，即，导通、断开、断线状态。
[0033]当传感器/开关导通时，转换电路202输出第一预定数字信号；当传感器/开关断开时，转换电路202输出第二预定数字信号；当传感器/开关断线时，转换电路202输出第三预定数字信号。因此，不同的预定数字信号表示传感器/开关的不同状态。
[0034]从转换电路202输出的预定数字信号输入到隔离电路203。隔离电路203是用于将现场电平(如DC24V、AC220V等)转换成内部逻辑电平(如DC5V、DC3.3V等)的电路。隔离电路203基本能保证数字信号的占空比和频率不变，从而将表示传感器/开关的不同状态传送到检测电路204。也即，隔离电路203用于对来自转换电路202的预定数字信号进行电平转换处理，以输出具有第一电平的预定数字信号。
[0035]预定数字信号可以很容易通过诸如光隔离、磁隔离、电容隔离等的隔离电路。这样传感器/开关2011的三种状态通过一个隔离器件就可以到达PLC的内部芯片CPU。
[0036]隔离电路203将具有第一电平的预定数字信号输出到检测电路204。
[0037]检测电路204通过检测这个预定数字信号的是第一至第三预定数字信号中的哪一个，输出表不传感器/开关2011的状态的状态信号。检测电路204例如是