数字量可配置输入输出模块及工控设备的制作方法

本技术涉及工控，尤其涉及一种数字量可配置输入输出模块及工控设备。

背景技术：

1、目前在工业自动化控制领域中，数字量输入输出使用广泛，因此相应的存在多种类的数字量输入模块和数字量输出模块用于支持工控设备的数字量输入和数字量输出。

2、但是常规的数字量输入模块和数字量输出模块是单点类型固定，即单个模块只能设定用于数字量输入或数字量输出，而单点类型的固定也使得常规的数字量输入模块和数字量输出模块存在点数固定，即数字量输入模块和数字量输出模块搭配的通道数为固定数量。当存在需进行单点类型和点数的变动需求时，只能通过手动更换数字量输入模块和数字量输出模块以满足变动需求，即常规的数字量输入输出的变动存在灵活性低的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种数字量可配置输入输出模块及工控设备，旨在解决常规的数字量输入输出的变动不便捷，存在灵活性低的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种数字量可配置输入输出模块，所述数字量可配置输入输出模块的可配置接口与现场输入输出电路相接，所述数字量可配置输入输出模块包括：

3、输出控制模块，用于在所述现场输入输出电路为断开状态时，将所述数字量可配置输入输出模块配置为输出回路；

4、与所述输出控制模块相接的输入控制模块，用于在所述现场输入输出电路为闭合状态时，将所述数字量可配置输入输出模块配置为输入回路。

5、可选地，在所述数字量可配置输入输出模块为源型电路的情形下，所述输出控制模块包括第一控制单元、p型驱动电路和第一p型开关管；

6、所述第一控制单元的输出端与所述p型驱动电路的输入端相接，所述p型驱动电路的输出端与所述第一p型开关管的控制端相接，用于在需控制所述输出回路进行数字量输出时，通过所述第一控制单元控制所述p型驱动电路驱动所述第一p型开关管进入导通状态；

7、所述第一p型开关管的输入端接预设电源电压，所述第一p型开关管的输出端经由所述可配置接口与所述现场输入输出电路的输出线路相接。

8、可选地，所述输入控制模块包括控制单元，所述控制单元包括第一二极管、第二二极管和第一分压电阻串；

9、所述第一二极管的正极和所述第二二极管的正极相接并接入到所述第一p型开关管的输出端，所述第一二极管的负极与所述可配置接口相接；

10、所述第二二极管的负极与所述输入控制模块的控制端相接，所述第一分压电阻串接在所述预设电源电压上，所述第一分压电阻串的中点接在所述第二二极管和所述输入控制模块的连接线上。

11、可选地，所述输入控制模块还包括输入单元，所述输入单元包括第二p型开关管、第一输入电阻、第一光电耦合器和第二控制单元；

12、所述第二p型开关管的控制端分别与所述第二二极管的负极和所述第一分压电阻串的中点相接，所述第二p型开关管的输入端经由所述可配置接口与所述现场输入输出电路的切换输入线路相接，用于在需控制所述输入回路进行数字量输入时，通过切换所述切换输入线路进入高电平闭合回路驱动所述第二p型开关管进入导通状态；

13、所述第二p型开关管的输出端经由所述第一输入电阻与所述第一光电耦合器的第一输入引脚相接，所述第一光电耦合器的第二输入引脚接地线，所述第一光电耦合器的第三输出引脚和第四输出引脚与所述第二控制单元相接。

14、可选地，所述现场输入输出电路包括所述输出线路和与所述输出线路相接的切换输入线路；

15、所述输出线路上设有第一下拉电阻，所述第一下拉电阻的一端接地线，所述第一下拉电阻的另一端与所述可配置接口相接；

16、所述切换输入线路上设有第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关的一端相接并接入到所述可配置接口，所述第一开关的另一端接地线，所述第二开关的另一端接预设电源电压。

17、可选地，在所述数字量可配置输入输出模块为漏型电路的情形下，所述输出控制模块包括第三控制单元、n型驱动电路和第一n型开关管；

18、所述第三控制单元的输出端与所述n型驱动电路的输入端相接，所述n型驱动电路的输出端与所述第一n型开关管的控制端相接，用于在需控制所述输出回路进行数字量输出时，通过所述第三控制单元控制所述n型驱动电路驱动所述第一n型开关管进入导通状态；

19、所述第一n型开关管的输入端经由所述可配置接口与所述现场输入输出电路的输出线路相接，所述第一n型开关管的输出端接地线。

20、可选地，所述输入控制模块包括控制单元，所述控制单元包括第三二极管、第四二极管和第二分压电阻串；

21、所述第三二极管的负极和所述第四二极管的负极相接并接入到所述第一n型开关管的输入端，所述第三二极管的正极与所述可配置接口相接；

22、所述第四二极管的正极与所述输入控制模块的控制端相接，所述第二分压电阻串接在预设电源电压上，所述第二分压电阻串的中点接在所述第四二极管和所述输入控制模块的连接线上。

23、可选地，所述输入控制模块还包括输入单元，所述输入单元包括第二n型开关管、第二输入电阻、第二光电耦合器和第四控制单元；

24、所述第二n型开关管的控制端分别与所述第四二极管的正极和所述第二分压电阻串的中点相接，所述第二n型开关管的输出端经由所述可配置接口与所述现场输入输出电路的切换输入线路相接，用于在需控制所述输入回路进行数字量输入时，通过切换所述切换输入线路进入低电平闭合回路驱动所述第二n型开关管进入导通状态；

25、所述第二n型开关管的输入端经由所述第二输入电阻与所述第二光电耦合器的第一输入引脚相接，所述第二光电耦合器的第二输入引脚接预设电源电压，所述第二光电耦合器的第三输出引脚和第四输出引脚与所述第四控制单元相接。

26、可选地，所述现场输入输出电路包括所述输出线路和与所述输出线路相接的切换输入线路；

27、所述输出线路上设有第二下拉电阻，所述第二下拉电阻的一端接预设电源电压，所述第二下拉电阻的另一端与所述可配置接口相接；

28、所述切换输入线路上设有第三开关和第四开关，所述第三开关和所述第四开关的一端相接并接入到所述可配置接口，所述第三开关的另一端接地线，所述第四开关的另一端接预设电源电压。

29、此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种工控设备，所述工控设备包括如上所述的数字量可配置输入输出模块，所述数字量可配置输入输出模块的可配置接口与现场输入输出电路相接，所述数字量可配置输入输出模块包括：

30、输出控制模块，用于在所述现场输入输出电路为断开状态时，将所述数字量可配置输入输出模块配置为输出回路；

31、与所述输出控制模块相接的输入控制模块，用于在所述现场输入输出电路为闭合状态时，将所述数字量可配置输入输出模块配置为输入回路。

32、本实用新型技术方案中，设计一种能够在数字量输入和数字量输出两种单点类型之间动态变动的数字量可配置输入输出模块，该数字量可配置输入输出模块与现场输入输出电路相接，基于变动需求控制现场输入输出电路的开闭状态，能够对应接入数字量可配置输入输出模块中对应的模块，例如当变动需求为增加数字量输出时，控制现场输入输出电路为断开状态，使得现场输入输出电路与输出控制模块形成数字量输出的回路，进而将数字量可配置输入输出模块配置为输出回路；当变动需求为增加数字量输入时，控制现场输入输出电路为闭合状态，使得现场输入输出电路与输入控制模块形成数字量输入的回路，进而将数字量可配置输入输出模块配置为输入回路，实现在无需对模块数量进行手动更改变动的情形下，满足单点类型和点数的变动需求，提升数字量输入输出的高灵活性。