一种输出通道控制方法及相关组件与流程

1.本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种输出通道控制方法及相关组件。


背景技术：

2.在控制系统中，io(input/output，输入/输出)模块作为控制系统的最基本的输入输出通道，控制系统通过输入型io通道对现场信号进行采集，将采集数据上传至控制系统的主控制器进行运算，最后通过输出型io通道输出控制信号，参与工业生产控制。
3.目前控制系统的io通道是以io模块的形式接入系统，一个io模块一般由8通道或16通道的同类型io通道构成，如ai模块(模拟量输入模块)、di模块(数字量输入模块)、ao模块(模拟量输出模块)和do模块(数字量输出模块)，ai模块包括多条ai通道，di模块包括多条di通道，ao模块包括多条ao通道，do模块包括多条do通道，随着控制系统的规模的增大，控制系统所需要的io通道也越来越多，不便于控制系统的组建或后期控制系统维护管理。
4.例如，当控制系统需要设置15条ao通道，一条do通道时，由于一个ao模块包括16个ao通道，一个do模块包括16条do通道，此时需设置一个ao模块和一个do模块，而所设置的一个ao模块中的一个ao通道闲置，所设置的一个do模块中的15个do通道限制，因此，不仅不便于对控制系统的组建，后期对控制系统进行维护时也需分别对ao模块和do模块进行维护，也即不便于对控制系统的后期维护。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种输出通道控制方法及相关组件，其中的通用输出模块不仅能够为模拟量负载进行供电，还能够为数字量负载进行供电，当控制系统既需要设置数字量输出通道又需要设置模拟量输出通道时，仅通过设置通用输出模块即可实现二者的集成，对设备进行维护时也较为方便。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种输出通道控制方法，应用于通用输出模块，所述通用输出模块的各个输出通道分别连接数字量负载或模拟量负载，所述方法包括：
7.判断所述通用输出模块的当前输出通道连接的负载类型；
8.若所述当前输出通道连接的负载为所述数字量负载，则基于用户设定的数字量信号指令控制所述当前输出通道输出第一模拟量信号，以使所述当前输出通道基于所述第一模拟量信号为所述数字量负载供电，所述第一模拟量信号和所述数字量信号指令呈正相关；
9.若所述当前输出通道连接的负载为所述模拟量负载，则基于用户设定的模拟量信号指令控制所述当前输出通道输出第二模拟量信号，以使所述当前输出通道基于所述第二模拟量信号为所述模拟量负载供电。
10.优选地，所述数字量负载为直流继电器；
11.若所述当前输出通道连接的负载为所述数字量负载，则基于用户设定的数字量信号指令控制所述当前输出通道输出第一模拟量信号，以使所述当前输出通道基于所述第一
模拟量信号为所述数字量负载供电，所述第一模拟量信号和所述数字量信号指令呈正相关，包括：
12.若所述当前输出通道连接的负载为所述直流继电器，则在用户设定的所述数字量信号指令为最大数字量信号时控制所述当前输出通道输出最大模拟量电流，在所述数字量信号指令为最小数字量信号时控制所述当前输出通道输出最小模拟量电流，以使所述当前输出通道基于所述最大模拟量电流或所述最小模拟量电流驱动所述直流继电器。
13.优选地，若所述当前输出通道连接的负载为所述模拟量负载，则基于用户设定的模拟量信号指令控制所述当前输出通道输出第二模拟量信号，以使所述当前输出通道基于所述第二模拟量信号为所述模拟量负载供电，包括：
14.若所述当前输出通道连接的负载为所述模拟量负载，则基于用户设定的模拟量信号指令控制所述当前输出通道输出和所述模拟量信号指令对应的模拟量电流，以使所述当前输出通道基于所述模拟量电流为所述模拟量负载供电。
15.优选地，所述通用输出模块的各个输出通道分别包括与所述负载连接的保护电路，用于检测自身所在的所述输出通道连接的负载的供电电压；
16.若所述当前输出通道连接的负载为所述数字量负载，则基于用户设定的数字量信号指令控制所述当前输出通道输出第一模拟量信号，以使所述当前输出通道基于所述第一模拟量信号为所述数字量负载供电，所述第一模拟量信号和所述数字量信号指令呈正相关，或若所述当前输出通道连接的负载为所述模拟量负载，则基于用户设定的模拟量信号指令控制所述当前输出通道输出第二模拟量信号，以使所述当前输出通道基于所述第二模拟量信号为所述模拟量负载供电之后，还包括：
17.判断与所述当前输出通道连接的负载的所述供电电压是否大于预设电压；
18.若大于，则控制所述当前输出通道停止输出并进行报警。
19.为解决上述技术问题，本发明提供了一种输出通道控制系统，应用于通用输出模块，所述通用输出模块的各个输出通道分别连接数字量负载或模拟量负载，所述系统包括：
20.判断单元，用于判断所述通用输出模块的当前输出通道连接的负载类型；
21.第一控制单元，用于在所述当前输出通道连接的负载为所述数字量负载时，基于用户设定的数字量信号指令控制所述当前输出通道输出第一模拟量信号，以使所述当前输出通道基于所述第一模拟量信号为所述数字量负载供电，所述第一模拟量信号和所述数字量信号指令呈正相关；
22.第二控制单元，用于若所述当前输出通道连接的负载为所述模拟量负载时，基于用户设定的模拟量信号指令控制所述当前输出通道输出第二模拟量信号，以使所述当前输出通道基于所述第二模拟量信号为所述模拟量负载供电。
23.为解决上述技术问题，本发明提供了一种输出通道控制装置，包括：
24.存储器，用于存储计算机程序；
25.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述输出通道控制方法的步骤。
26.优选地，所述处理器与通用输出模块的各个输出通道连接；
27.所述模拟量模块的各个所述输出通道分别包括第一运算放大器、第二运算放大器、三极管、直流电压供电电源和采样电阻；
28.所述第一运算放大器的输入正端与所述处理器连接，输入负端与所述第二运算放
大器的输出端连接，输出端与所述三极管的基极连接；
29.所述三极管的集电极与所述直流电压供电电源连接，发射极与所述采样电阻的第一端连接；
30.所述采样电阻的第二端与自身所在的所述输出通道的所述负载连接；
31.所述第二运算放大器的输入正端与所述采样电阻的第一端连接，输入负端与所述采样电阻的第二端连接。
32.优选地，所述输出通道还包括：
33.输入端与所述负载连接，输出端与所述处理器连接的保护电路，用于检测自身所在的所述输出通道连接的所述负载的供电电压。
34.为解决上述技术问题，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的输出通道控制方法的步骤。
35.本技术提供了一种输出通道控制方法及相关组件，通用输出模块的各个输出通道可以连接数字量负载或模拟量负载，处理器在当前输出通道连接的负载为数字量负载时，通过将数字量负载的数字量信号转换为第一模拟量信号，以使当前输出通道基于第一模拟量信号为数字量负载供电；而在当前输出通道连接的负载为模拟量负载，直接输出模拟量负载的第二模拟量信号，以使当前输出通道基于第二模拟量信号为模拟量负载供电。本技术中的通用输出模块不仅能够为模拟量负载进行供电，还能够为数字量负载进行供电，当控制系统既需要设置数字量输出通道又需要设置模拟量输出通道时，仅通过设置通用输出模块即可实现二者的集成，对设备进行维护时也较为方便。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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。
37.图1为本发明提供的一种输出通道控制方法的流程示意图；
38.图2为本发明提供的一种负载为直流继电器时的结构示意图；
39.图3为本发明提供的一种负载为模拟量负载时的结构示意图；
40.图4为本发明提供的一种输出通道控制系统的结构示意图；
41.图5为本发明提供的一种输出通道控制装置的结构示意图。
具体实施方式
42.本发明的核心是提供一种输出通道控制方法及相关组件，其中的通用输出模块不仅能够为模拟量负载进行供电，还能够为数字量负载进行供电，当控制系统既需要设置数字量输出通道又需要设置模拟量输出通道时，仅通过设置通用输出模块即可实现二者的集成，对设备进行维护时也较为方便。
43.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
44.请参照图1，图1为本发明提供的一种输出通道控制方法的流程示意图，该方法应用于通用输出模块，通用输出模块的各个输出通道分别连接数字量负载k或模拟量负载r，方法包括：
45.s11：判断通用输出模块的当前输出通道连接的负载类型；
46.申请人考虑到现有技术中的模拟量输出模块只连接模拟量负载r，数字量输出模块只连接数字量负载k，会导致控制系统既需要连接模拟量负载r又需要连接数字量负载k时同时设置模拟量输出模块和数字量输出模块，因此，造成对控制系统组件的复杂程度增加，也相应导致后期需分别对模拟量输出模块和数字量输出模块分别进行维护，导致维护的复杂性增加及成本的增加。
47.本实施例中的通用输出模块既可连接模拟量负载r，也可连接数字量负载k，从而为数字量负载k或模拟量负载r进行供电，且为不同的负载供电时输出的模拟量信号不同，因此，在控制通用输出模块的当前输出通道为负载供电前，需先确定当前输出通道连接的负载类型为数字量负载k还是模拟量负载r，从而针对性地对模拟量负载r或数字量负载k进行供电。
48.s12：若当前输出通道连接的负载为数字量负载k，则基于用户设定的数字量信号指令控制当前输出通道输出第一模拟量信号，以使当前输出通道基于第一模拟量信号为数字量负载k供电，第一模拟量信号和的数字量信号指令呈正相关；
49.当前输出通道连接的负载为数字量负载k时，由于数字量负载k的特殊性，不同的数字量信号指令对应不同的供电电压，因此，本技术中先将数字量信号指令转换为第一模拟量信号，以便当前输出通道基于第一模拟量信号为数字量负载k供电，且根据第一模拟量信号为数字量负载k供电时的供电电压和数字量信号对应的供电电压相同，从而实现模拟量输出通道为数字量负载k的供电。
50.需要说明的是，为了将数字量信号转换为第一模拟量信号，可以但不限定设置dac(digital to analog converter，数模转换器)。
51.s13：若当前输出通道连接的负载为模拟量负载r，则基于用户设定的模拟量信号指令控制所述当前输出通道输出第二模拟量信号，以使当前输出通道基于第二模拟量信号为模拟量负载r供电。
52.而当前输出通道连接的负载为模拟量负载r时，当前输出通道可直接根据用户设定的模拟量信号指令为模拟量负载r供电，从而使通用输出模块既可以为数字量负载k供电，也可以为模拟量负载r供电，以便在实际设置时，仅设置通用输出模块，即可保证既为模拟量负载r供电，也为数字量负载k供电，无需既设置通用输出模块，又设置数字量输出模块。
53.综上，本技术中的通用输出模块不仅能够为模拟量负载r进行供电，还能够为数字量负载k进行供电，当控制系统既需要设置数字量输出通道又需要设置模拟量输出通道时，仅通过设置通用输出模块即可实现二者的集成，对设备进行维护时也较为方便。
54.在上述实施例的基础上：
55.作为一种优选的实施例，数字量负载k为直流继电器；
25ma，负载接在电流输出端与地之间，但是输出通道实际使用时的输出电流的范围为4-20ma，最大带载600欧姆，因此，保护电路s在检测到当前输出通道的供电电压大于预设电压，例如12v(20ma
×
600ω＝12v)时，控制当前输出通道停止输出，以避免负载被烧坏。当然，本技术对此不作限定
70.请参照图4，图4为本发明提供的一种输出通道控制系统的结构示意图，该系统应用于通用输出模块，通用输出模块的各个输出通道分别连接数字量负载k或模拟量负载r，系统包括：
71.判断单元41，用于判断所述通用输出模块的当前输出通道连接的负载类型；
72.第一控制单元42，用于在所述当前输出通道连接的负载为所述数字量负载k时，基于用户设定的数字量信号指令控制所述当前输出通道输出第一模拟量信号，以使所述当前输出通道基于所述第一模拟量信号为所述数字量负载k供电，所述第一模拟量信号和所述数字量信号指令呈正相关；
73.第二控制单元43，用于若所述当前输出通道连接的负载为所述模拟量负载r时，基于用户设定的模拟量信号指令控制所述当前输出通道输出第二模拟量信号，以使所述当前输出通道基于所述第二模拟量信号为所述模拟量负载r供电。
74.对于本发明提供的一种输出通道控制系统的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
75.请参照图5，图5为本发明提供的一种输出通道控制装置的结构示意图，该装置包括：
76.存储器51，用于存储计算机程序；
77.处理器52，用于执行计算机程序时实现如上述输出通道控制方法的步骤。
78.作为一种优选的实施例，处理器与通用输出模块的各个输出通道连接；
79.模拟量模块的各个输出通道分别包括第一运算放大器a1、第二运算放大器a2、三极管d、直流电压供电电源和采样电阻r1；
80.第一运算放大器a1的输入正端与处理器连接，输入负端与第二运算放大器a2的输出端连接，输出端与三极管d的基极连接；
81.三极管d的集电极与直流电压供电电源连接，发射极与采样电阻r1的第一端连接；
82.采样电阻r1的第二端与自身所在的输出通道的负载连接；
83.第二运算放大器a2的输入正端与采样电阻r1的第一端连接，输入负端与采样电阻r1的第二端连接。
84.本实施例中的第一运算放大器a1、第二运算放大器a2、三极管d及直流电压供电电源构成深度负反馈电路，以保证输出通道的输出电流为负载需要的电流。
85.作为一种优选的实施例，输出通道还包括：
86.输入端与负载连接，输出端与处理器连接的保护电路s，用于检测自身所在的输出通道连接的负载的供电电压。
87.对于本发明提供的一种输出通道控制装置的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
88.本发明中的计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的基于间接模态识别的输出通道控制方法的步骤。
89.对于本发明提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述。
90.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
91.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。