控制信号隔离保护端子台的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型针对现有技术中，工业电气控制系统中PLC等电气控制设备与负载直接相连，当负载发生短路、过流等突发情况时，易导致交流电烧毁PLC等电气控制设备的不足，提供一种控制信号隔离保护端子台，它由光电隔离电路、控制信号电源和端子台供电电源组成，能将PLC发出的电气控制信号与负载隔离开，切断了控制信号与负载之间的直接电联系，尤其是输入信号与输出信号采用了两个独立的电源，从而可避免负载侧的高压加到电气控制设备上导致烧毁设备的情况。
【专利说明】控制信号隔离保护端子台
【技术领域】
[0001]本实用新型设计一种控制信号隔离保护端子台。
【背景技术】
[0002]目前，在工业控制系统中，以PLC控制为核心的电气控制系统应用广泛，PLC的稳定和可靠能满足大部分场合的使用要求。PLC发出的控制信号经常与继电器、伺服、变频等负载直接相连，一旦负载发生过流、短路等突发情况，负载侧的交流电很容易加到PLC上，导致烧毁PLC，整个系统无法正常工作，造成较大的损失。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是，针对现有技术中，工业电气控制系统中PLC等电气控制设备与负载直接相连，当负载发生短路、过流等突发情况时，易导致交流电烧毁PLC等电气控制设备的不足，提供一种能将PLC发出的电气控制信号与负载隔离开的控制信号隔离保护端子台。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案来具体实现的:
[0005]一种控制信号隔离保护端子台，由光电隔离电路、控制信号电源和端子台供电电源组成，所述的光电隔离电路由限流电阻一、光耦、保险管、限流电阻二、信号指示灯组成，所述限流电阻一与所述光耦的二极管的正极相连接，所述保险管与所述光耦的光电三极管的集电极连接，所述限流电阻二和信号指示灯与所述光电三极管的发射极串联连接，由所述的二极管的负极连接所述控制信号电源的地，由所述限流电阻一连接所述控制信号电源的正极，由所述保险管连接所述端子台供电电源的正极，所述信号指示灯连接所述端子台供电电源负极，光耦的光电三极管的发射极为光耦信号输出端；
[0006]所述的控制信号隔离保护端子台由至少两路所述的光电隔离电路组成，由每路光电隔离电路的限流电阻一与所述控制信号电源的正极连接，由每路光电隔离电路的二极管的负极连接所述控制信号电源的负极，由每路光电隔离电路的保险管连接所述的端子台供电电源的正极，由每路的光电隔离电路的信号指示灯连接所述端子台供电电源负极；
[0007]所述的信号指示灯为发光二极管。
[0008]本端子台通过光电隔离电路将控制信号与负载隔离开来，切断了控制信号与负载之间的直接电联系，尤其是输入信号与输出信号采用了两个独立的电源，从而可避免负载侧的高压加到电气控制设备上导致烧毁设备的情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型控制信号隔离保护端子台的工作原理图；
[0010]图2为本实用新型由一路光电隔离电路组成的控制信号隔离保护端子台实施例结构图；
[0011]图3为本实用新型由多路光电隔离电路组成的控制信号隔离保护端子台实施例结构图；
[0012]附图标记说明
[0013]1-信号输入模块2-信号隔离模块3-信号输出模块4-控制信号5-输出信号6-端子台供电电源7-端子台供电电源正极8-端子台供电电源负极9-控制信号电源的正极10-限流电阻一 11-控制信号电源的地12-光耦13-保险管14-光耦信号输出端15-限流电阻二 16-信号指示灯
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图及实施实例对本实用新型进行进一步的描述:
[0015]如图1和2所示，本控制信号隔离保护端子台，由信号输入模块1、信号隔离模块2和信号输出模块3组成，信号输入模块I由限流电阻一 10和控制信号电源组成，信号隔离模块2由光耦12和端子台供电电源6组成，信号输出模块3由保险管13、限流电阻二 15组成。控制信号电源的地11也就是发出控制信号的电气设备的地，控制信号4的地接控制信号电源的地11，限流电阻一 10连接在控制信号电源的正极9和光耦12的二极管的正极间，光耦的二极管的负极接控制信号电源的地11 ;由光耦的光电三极管的集电极连接保险管13，由保险管13与端子台供电电源正极7相连接，光耦的光电三极管的发射极与限流电阻二 15、信号指示灯16串联后与端子台供电电源负极8相接，优选发光二极管作为信号指示灯16，当发光二极管作为信号指示灯16时，发光二极管的负极与端子台供电电源负极8相接，其正极连接限流电阻二 15，控制信号4的电源电压与端子台供电电源电压同相、且大小相同。
[0016]工作时,控制信号4从信号输入模块I的端口输入给限流电阻一 10,进入到光率禹12的输入端，控制信号14经光耦12输入端的二极管转换成光信号，光耦输出端的光电三极管的基极接收到光信号后饱和导通，由于光电三极管饱和导通时集电极和发射极之间的电压接近零，进而实现了将与控制信号的电压同相、同大小的电压输出给负载，使输出信号与输入的控制信号幅值基本相同、相位相同，幅值误差在0.5V以内。
[0017]如图3所示，为了配合PLC等电气设备的多路集成，优选信号输入模块I由多路限流电阻一 10集成组成，信号隔离模块2由多路光耦12集成组成，信号输出模块3由多路保险管13、信号指示灯16、限流电阻二 15集成组成，每路光耦12的输入端连接一路限流电阻一 10，每路光耦输出端的光电三极管的集电极接一个保险管13，保险管13和端子台供电电源的正极7相连，发射极接一个限流电阻二 15，限流电阻二 15和信号指示灯16串联，每路控制信号由发出控制信号的电气设备提供，每路控制信号电源的地接发出控制信号的电气设备的地，每路控制信号电源与端子台供电电源同相且大小相同。
[0018]本实用新型中，为防止负载电流超载或短路，在每路光耦12输出端的光电三极管的集电极与每路端子台供电电源间串联连接保险管13，根据确定的过载保护的电流大小选择相适宜规格的保险管13。一般，选取串联在光耦集电极的保险管的电流略低于光耦的最大允许电流。如光稱的最大允许电流为120mA,选取串联在光稱集电极的保险管规格为IOOmA,当负载电流由于短路或者过载等情况超过IOOmA时，保险丝熔断，指示灯熄灭，只需要重新更换保险管即可正常工作，保护了光耦和发出控制信号的电气设备PLC。
[0019]为了便于观察，在信号输出模块中设置了信号指TJV灯16,光f禹输出端的光电三极管的发射极与限流电阻相连，限流电阻与指示灯串联，限流电阻确保了指示灯的亮度合适，功耗较小。
[0020]PLC等电气控制设备发出的控制信号4由信号输入模块的I端口进入，经过限流电阻一 10对信号进行调节，再由光耦输入端的二极管将输入的电信号转换成光信号，光耦输出端的光电三极管接收到光信号后饱和导通，又将光信号转换为电信号输出给负载，完成了控制信号和输出信号在电上的隔离。
[0021]由于信号输入模块由限流电阻组成，控制信号经过限流电阻调节后进入到光耦中，当流过光耦输入端的二极管的电流不同时，光耦的频率响应也不同，尤其是当控制信号为高频信号时，不合适的电流导致输出的信号波形不平稳或者延迟输出，影响信号的控制作用，限流电阻可以使通过光耦输入端的电流为光耦的典型工作电流，此时输出的高频信号波形良好，基本与输入波形一致，快速响应，没有延迟，达到了原有控制信号的控制效果。控制信号电源的地是发出控制信号的电气设备的地，当有控制信号输入时，由信号隔离模块2进行隔离转换成光信号，光信号再转换成电信号输出到信号输出模块3，经由光耦信号输出端14输出给负载。由于给信号隔离模块2和信号输出模块3供电的端子台供电电源6的地与控制信号电源的地分开设置，所以确保了控制信号和输出信号完全隔离，负载侧的交流电不会加到PLC上。再者，由输出信号与光电三极管的发射极连接，所以输出信号与输入信号是同相的；限流电阻和发光二极管设置在发射极与输出电源的地间，所以不会对输出信号造成分压和分流，输出信号的电压稳定可靠。
[0022]下面结合具体的实施例对本端子台的工作过程进行进一步说明:
[0023]以8路端子台为例，假设信号输入模块的第一路端口接收的控制信号为24V，信号输入模块的第二路端口接收的控制信号为低电平，则当第一路端口有24V控制信号输入时，控制信号由限流电阻一 10对光耦输入端限流，使光耦输出的波型平稳、光滑，保证光耦在最佳的状态下工作，24V信号经由限流电阻一 10传给第一路光耦12，光耦输入端的二极管将电信号转换成光信号，光耦输出端的光电三极管接收到光信号后饱和导通，此时光电三极管的集电极和发射极之间的电压接近零，所以将端子台直流供电电源6的24V电压输出给负载，实现了光信号到电信号的转换，同时第一路信号指示灯16发光指示有24V信号输出，因端子台供电直流电源的地与发出控制信号的电气设备诸如PLC的地11是两个不同的地，光耦12将提供控制信号的电气设备的电信号转换成光信号，此光信号通过光电三极管和接在光电三极管上的直流电源转换成了与提供的控制信号的电压相同的电压输出给负载，所以实现了负载与提供控制信号的电气装置的隔离，避免了负载侧的交流电加到PLC等提供控制信号的装置上，使得负载上的交流电压与PLC等提供控制信号的装置完全隔离。由于输入模块的第二路端口接收到的是控制设备提供的低电平电压，信号隔离模块的第二路光耦的输入端没有驱动电压，连接在光耦输出端的三极管无法导通，信号输出模块输出低电平信号，与信号输入模块接收到的控制信号的电平保持一致。所以负载与PLC间处于相同的电位，但没有电的直接联系，所以避免了负载侧的交流电加入到PLC上。其它6路的工作原理同上。
[0024]采用本实用新型结构的控制信号隔离保护端子台，由信号输入模块、信号隔离模块和信号输出模块连接组成，由信号输入模块对输入的信号进行识别，并给光耦提供最佳的工作电流；由信号隔离模块将控制信号和输出信号进行电的隔离；由信号输出模块进行信号输出的指示以及过流保护，整个端子台对发出控制信号的电气设备起到了可靠的隔离保护作用。
[0025]由此看出，无论控制信号的电平的高低，本端子台都会提供出与其方向相同、大小相等的电压，但负载侧的电压不会加载到信号输入模块端，所以实现了 PLC与负载交流电压的隔离，有效保护了 PLC等电控装置。
[0026]供电电源的电压和控制信号的电压保持一致，即可实现输出信号与控制信号电压大小相同。有信号输出时有指示灯进行指示，限流电阻使指示灯的亮度符合人眼的舒适度，同时使指示灯的功耗最小，当负载电流超过保险管的额定值时，保险丝熔断，指示灯由亮变灭，提示使用者进行更换。
【权利要求】
1.一种控制信号隔离保护端子台，其特征在于，由光电隔离电路、控制信号电源和端子台供电电源组成，所述的光电隔离电路由限流电阻一(10)、光耦(12)、保险管(13)、限流电阻二(15)、信号指示灯(16)组成，所述限流电阻一(10)与所述光耦的二极管的正极相连接，所述保险管(13)与所述光耦的光电三极管的集电极连接，所述限流电阻二(15)和信号指示灯(16)与所述光电三极管的发射极串联连接，由所述的二极管的负极连接所述控制信号电源的地(11)，由所述限流电阻一连接所述控制信号电源的正极(9)，由所述保险管连接所述端子台供电电源的正极(7)，所述信号指示灯(16)连接所述端子台供电电源负极(8)，光耦的光电三极管的发射极为光耦信号输出端(14)。
2.如权利要求1所述的控制信号隔离保护端子台，其特征在于，所述的控制信号隔离保护端子台由至少两路所述的光电隔离电路组成，由每路光电隔离电路的限流电阻一与所述控制信号电源的正极连接，由每路光电隔离电路的二极管的负极连接所述控制信号电源的负极，由每路光电隔离电路的保险管连接所述的端子台供电电源的正极⑵，由每路的光电隔离电路的信号指示灯(16)连接所述端子台供电电源负极(8)。
3.如权利要求1或2所述的控制信号隔离保护端子台，其特征在于，所述的信号指示灯(16)为发光二极管。
【文档编号】H03K19/14GK203574632SQ201320683069
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】吴文静, 蒋辉, 褚凌越, 杨良, 刘景辉 申请人:秦皇岛博硕光电设备股份有限公司