本實(shí)用新型屬于過(guò)程控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字量輸入回路過(guò)流保護(hù)電路。

背景技術(shù)：

過(guò)程控制也稱實(shí)時(shí)控制，是在連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)及時(shí)的采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，按最佳值迅速地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)。

為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制，必須在計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程之間設(shè)置信息傳遞和變換的連接通道，這個(gè)通道稱之為過(guò)程通道，包括輸入通道和輸出通道。根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程信號(hào)特點(diǎn)，以及對(duì)應(yīng)的過(guò)程通道技術(shù)的角度分析，可進(jìn)一步將過(guò)程通道信號(hào)的信號(hào)分為連續(xù)變化的模擬量(電壓、電流、溫度、壓力、速度、流量等)和用“0”、“1”表示的數(shù)字量(開關(guān)量、脈沖量和SOE(Sequence of Event，事件順序)等)。

輸入通道的數(shù)字量信號(hào)分為有源和無(wú)源信號(hào)，有源信號(hào)又分為直流電壓信號(hào)和交流電壓信號(hào)，無(wú)源信號(hào)通常通過(guò)提供電壓將無(wú)源信號(hào)轉(zhuǎn)換成有源信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。隨著過(guò)程控制技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用上的發(fā)展，過(guò)程通道的性能、可靠性要求尤為重要。在數(shù)字量信號(hào)采集過(guò)程中，由于數(shù)字量輸入回路電流過(guò)大造成的通道設(shè)備損壞及采集結(jié)果錯(cuò)誤造成的影響應(yīng)極力避免，通常的措施是在輸入回路串入熱敏電阻、保險(xiǎn)絲等保護(hù)措施，但當(dāng)保險(xiǎn)絲等熔斷后，信號(hào)即失效，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并等待更換維修通道設(shè)備，對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制有較大的隱患

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種數(shù)字量輸入回路過(guò)流保護(hù)電路，避免了因?yàn)閿?shù)字量輸入回路電流過(guò)大造成的輸入通道設(shè)備損壞、過(guò)程控制系統(tǒng)采集結(jié)果錯(cuò)誤造成的影響。

實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種數(shù)字量輸入回路過(guò)流保護(hù)電路，包括電流檢測(cè)電路和限流電路；所述電流檢測(cè)電路連接在限流電路中的三極管放大器Q1的基極與發(fā)射極之間，限流電路的輸入端用于與數(shù)字量輸入信號(hào)連接，其輸出端用于與數(shù)字量輸入回路連接，電流檢測(cè)電路利用三極管放大器的工作原理控制限流電路的開、關(guān)。

進(jìn)一步地，所述限流電路包括三極管放大器Q1和第一電阻R1，第一電阻R1為三極管放大器Q1的集電極電阻，三極管放大器Q1通過(guò)第一電阻R1與數(shù)字量輸入信號(hào)連接，三極管放大器Q1的基極和集電極還分別與數(shù)字量輸入回路連接。

進(jìn)一步地，所述電流檢測(cè)電路包括第二電阻R2，第二電阻R2的兩端分別與三極管放大器Q1的基極和發(fā)射極連接。

一種數(shù)字量輸入回路過(guò)流保護(hù)電路的保護(hù)方法，包括以下步驟：

設(shè)定數(shù)字量輸入回路的保護(hù)電流限值Im；

獲得數(shù)字量輸入信號(hào)產(chǎn)生的輸入電流Iin和流過(guò)數(shù)字量輸入回路的電流I1；

比較輸入電流Iin和保護(hù)電流限值Im，控制限流電路的開、關(guān)，從而保證數(shù)字量輸入回路正常運(yùn)行。

進(jìn)一步地，所述設(shè)定數(shù)字量輸入回路的保護(hù)電流限值Im具體包括：根據(jù)數(shù)字量輸入回路的工作參數(shù)：額定工作電流為Ia，可通過(guò)極限電流Ib，設(shè)定保護(hù)電流限值Ia≤Im<Ib。

進(jìn)一步地，所述比較輸入電流Iin和保護(hù)電流限值Im，控制限流電路的開、關(guān)，從而保證數(shù)字量輸入回路正常運(yùn)行，具體包括：當(dāng)Iin≤Im時(shí)，三極管放大器Q1工作在截止區(qū)，流經(jīng)限流電路的電流I2＝0，限流電路不啟動(dòng)，數(shù)字量輸入回路電流Iin不受限制，I1＝Iin，數(shù)字量輸入回路正常運(yùn)行。

進(jìn)一步地，所述比較輸入電流Iin和保護(hù)電流限值Im，控制限流電路的開、關(guān)，從而保證數(shù)字量輸入回路正常運(yùn)行，具體包括：當(dāng)Iin>Im時(shí)，三極管放大器Q1工作在放大區(qū)，對(duì)數(shù)字量輸入回路進(jìn)行限流、分流，使流經(jīng)限流電路的電流I2＝Iin-I1，限流電路啟動(dòng)，數(shù)字量輸入回路的電流I1保持Im，正常工作。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型提出一種數(shù)字量輸入回路過(guò)流保護(hù)電路，有效地保護(hù)過(guò)程通道的數(shù)字量輸入回路電不受過(guò)電流的損害，并改進(jìn)以往數(shù)字量輸入回路使用保險(xiǎn)絲保護(hù)等方法造成輸入回路失效的情況，保證在過(guò)流狀態(tài)下數(shù)字量輸入回路仍能正常工作，保證了過(guò)程通道的可靠性，提高過(guò)程控制的控制效果；無(wú)需龐雜的檢測(cè)電路和控制邏輯，實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單可行、成本非常低廉。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)電路原理圖。

圖2為本實(shí)用新型的過(guò)流保護(hù)方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

如圖1所示，一種數(shù)字量輸入回路過(guò)流保護(hù)電路，包括電流檢測(cè)電路和限流電路；所述電流檢測(cè)電路連接在限流電路中的三極管放大器Q1的基極與發(fā)射極之間，限流電路的輸入端用于與數(shù)字量輸入信號(hào)連接，其輸出端用于與數(shù)字量輸入回路連接，電流檢測(cè)電路利用三極管放大器的工作原理控制限流電路的開、關(guān)。

進(jìn)一步地，所述限流電路包括三極管放大器Q1和第一電阻R1，第一電阻R1為三極管放大器Q1的集電極電阻，三極管放大器Q1通過(guò)第一電阻R1與數(shù)字量輸入信號(hào)連接，三極管放大器Q1的基極和集電極還分別與數(shù)字量輸入回路連接。

進(jìn)一步地，所述電流檢測(cè)電路包括第二電阻R2，第二電阻R2的兩端分別與三極管放大器Q1的基極和發(fā)射極連接。

如圖2所示，一種數(shù)字量輸入回路過(guò)流保護(hù)電路的保護(hù)方法，包括以下步驟：

設(shè)定數(shù)字量輸入回路的保護(hù)電流限值Im；進(jìn)一步地，所述設(shè)定數(shù)字量輸入回路的保護(hù)電流限值Im具體包括：根據(jù)數(shù)字量輸入回路的工作參數(shù)：額定工作電流為Ia，可通過(guò)極限電流Ib，設(shè)定保護(hù)電流限值Ia≤Im<Ib。

獲得數(shù)字量輸入信號(hào)產(chǎn)生的輸入電流Iin和流過(guò)數(shù)字量輸入回路的電流I1；通過(guò)數(shù)字量輸入回路的電流I1，經(jīng)過(guò)第二電阻R2，從而產(chǎn)生電壓Ur＝I1*R2，Ur隨著I1的增大而增大。

比較輸入電流Iin和保護(hù)電流限值Im，控制限流電路的開關(guān)，從而保證數(shù)字量輸入回路正常運(yùn)行。

進(jìn)一步地，所述比較輸入電流Iin和保護(hù)電流限值Im，控制限流電路的開關(guān)，從而保證數(shù)字量輸入回路正常運(yùn)行，具體包括：當(dāng)Iin≤Im時(shí)，Ur較小，不足以使限流電路動(dòng)作，三極管放大器Q1工作在截止區(qū)，流經(jīng)限流電路的電流I2＝0，限流電路不啟動(dòng)，全部電流都由數(shù)字量輸入回路流過(guò)，數(shù)字量輸入回路電流I1不受限制，I1＝Iin，數(shù)字量輸入回路正常運(yùn)行。

進(jìn)一步地，所述比較輸入電流Iin和保護(hù)電流限值Im，控制限流電路的開、關(guān)，從而保證數(shù)字量輸入回路正常運(yùn)行，具體包括：當(dāng)Iin>Im時(shí)，Ur大于限流電路動(dòng)作閾值，限流電路啟動(dòng)，三極管放大器Q1工作在放大區(qū)，集電極電流＝電流放大系數(shù)*基極電流，對(duì)數(shù)字量輸入回路進(jìn)行限流、分流，使流經(jīng)限流電路的電流I2＝Iin-I1，數(shù)字量輸入回路的電流I1保持Im，正常工作。

需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型中，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括該要素的過(guò)程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。