专利名称:一种具有极性转换功能的plc调试仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有极性转换功能的PLC调试仪，包括输入状态指示接口、电流源及电压源，输出控制接口电连接所述PLC的开关量输出接口，电流源电连接所述PLC的模拟量输入接口，电压源电连接所述PLC的模拟量输出接口，还包括有用于转换PLC输入端口极性的输入极性转换单元， 和用于控制不同极性要求的PLC外接设备的输出COM端极性转换单元。本实用新型不仅能够满足模拟输入与输出，同时又可以方便提供极性转换和模拟编码器信号的调试盒是完成这些硬件工作、提高工作效率、节约设备开发周期、节约前期成本的理想工具。
【专利说明】一种具有极性转换功能的PLC调试仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电气调试仪器领域，尤其涉及一种具有极性转换功能的PLC调试仪。
【背景技术】
[0002]随着工业自动化的发展，PLC的应用越来越广泛。PLC的数字输入、输出信号主要有两种:即源型和漏型。当两种信号连接PLC时，由于极性的不同对于输入或输出连接到PLC的方法也不同。
[0003]在自动化领域，需要在程序中对输入及输出进行强制，以方便程序的调试。因此在程序中对输入及输出进行强制这种方式适时性及可操作性受到了诸多限制与不便；同时对于不同的外围设备，PLC部分输入或输出也需要按源型与漏型方式对输入电源的极性进行接线。
[0004]对PLC本身的高速输入、计数器和外围的编码器的应用，没有外围设备则无法进行。现有PLC调试仪的输入和输出信号一般只针对于源型或漏型其中一种，无法满足在同一种方案中使用多种极性输入和输出的需要；也不具有连续调整的脉冲信号，无法对计数器、步进电机和伺服电机的控制进行调试。应用到PLC调试程序时，部分功能仍不能满足实际要求。在调试程序时，即浪费时间，也影响程序的开发进度与调试周期。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种具有极性转换功能的PLC调试仪，能够满足模拟输入与输出，同时又可以方便提供极性转换和模拟编码器信号。
[0006]本实用新型采用下述技术方案:
[0007]—种具有极性转换功能的PLC调试仪，用于对PLC现场进行调试，包括提供开关量输入信号、模拟现场的接近开关、按钮、选择开关、继电器触点的开关信号的输入状态指示接口 ；提供模拟量输入信号、模拟现场温度、压力、流量、电动机的电流的模拟信号的电流源；及提供模拟量输出信号、模拟所述PLC驱动的执行器、电磁阀的模拟信号的电压源，所述输出控制接口电连接所述PLC的开关量输出接口，电流源电连接所述PLC的模拟量输入接口，电压源电连接所述PLC的模拟量输出接口，其特征在于:还包括有用于转换PLC输入端口极性的输入极性转换单元，所述输入极性转换单元为双刀双掷开关，所述双刀双掷开关中与刀头固定连接的第一动触点通过输入状态指示接口与PLC的开关输入接口电连接，第二动触点与PLC的ICOM端口相连接；所述双刀双掷开关中第一掷位时，第一动触点与+24V电连接，第二动触点与PLC的ICOM端口电连接；双刀双掷开关在第二掷位时，第一动触点与PLC的ICOM端口电连接，第二动触点与+24V电连接。
[0008]还包括有用于控制不同极性要求的PLC外接设备的输出COM端极性转换单元。
[0009]所述的输出控制接口由显示灯组成，且每个接口使用两个显示灯。
[0010]所述的输出COM端极性转换单元采用单刀单掷开关，所述单刀单掷开关设置有八个，分别用于对PLC的八个开关量输出接口进行极性转换；其中单刀单掷开关的静触点连接PLC的QCOM端，单刀单掷开关的第一动触点和第二动触点分别连接24V电源的两端，且用于显示PLC开关量输出接口状态的第一显示灯和第二显示灯串联在24V电源两端，第一显示灯和第二显示灯之间与PLC的开关量输出接口电连接。
[0011]其特征在于:还包括有脉冲发生模块，所述脉冲发生模块包括设置在输入状态指示接口处的方波发生器和幅度调整电位器，所述方波发生器的输出端连接幅度调整电位器的输入端，幅度调整电位器的输出端分别依次通过限流电路和控制开关与PLC的模拟量的第一和第二输入端口相连接。
[0012]其特征在于:所述的输入状态指示接口由八位输入开关组成。
[0013]所述的输入开关为拨码开关。
[0014]本实用新型分别在输入端口增加输入极性转换开关，用于匹配PLC输入端口的极性。在输出中增加输出COM端极性转换单元，用于将不同电平的电源公共端接入，以达到匹配PLC输出电路极性的目的。不仅能够满足模拟输入与输出，同时又可以方便提供极性转换和模拟编码器信号的调试盒是完成这些硬件工作、提高工作效率、节约设备开发周期、节约前期成本的理想工具。进一步的本实用新型通过设置脉冲发生模块，从而提供了0.5Hz?120Hz连续可调、占空比为50%的方波脉冲信号，用于调试计数器及模拟具有编码脉冲反馈的外部设备。具有方波信号，其电平为O?24VDC且频率为0.5Hz?120Hz连续可调。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的电路原理框图；
[0016]图2为本实用新型所述输入端极性转换的电路原理图；
[0017]图3为本实用新型所述输出COM端性转换的电路原理图；
[0018]图4为本实用新型所述脉冲发生模块的电路原理图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，一种具有极性转换功能的PLC调试仪，用于对PLC现场进行调试，包括提供开关量输入信号、模拟现场的接近开关、按钮、选择开关、继电器触点的开关信号的输入状态指示接口 ；提供模拟量输入信号、模拟现场温度、压力、流量、电动机的电流的模拟信号的电流源；及提供模拟量输出信号、模拟所述PLC驱动的执行器、电磁阀的模拟信号的电压源，所述输出控制接口电连接所述PLC的开关量输出接口，电流源电连接所述PLC的模拟量输入接口，电压源电连接所述PLC的模拟量输出接口，还包括有用于转换PLC输入端口极性的输入极性转换单元，所述输入极性转换单元为双刀双掷开关，所述双刀双掷开关Kl中与刀头固定连接的第一动触点I通过输入状态指示接口与PLC的开关输入接口电连接，第二动触点4与PLC的ICOM端口相连接；所述双刀双掷开关Kl中第一掷位时，第一动触点I与+24V电连接，第二动触点4与PLC的ICOM端口电连接；双刀双掷开关在第二掷位时，第一动触点I与PLC的ICOM端口电连接，第二动触点4与+24V电连接。本实用新型所述供电电源为+24V电源。
[0020]如图2所示Kl为双刀双掷开关，当Kl置于上端时，开关的1、2接通；4、5接通，由于开关的2接在+24V电源上，5接在+24V电源的公共端即O电位上，所以PLC将在ICOM端得到低电位0，如果SO闭合，那么将在1端得到高电位1，即PLC输入高电平；相反，将开关Kl置于下端，PLC将得到输入低电平。轻松地完成了输入极性转换(即代替源型和漏型开关的转换)。
[0021]还包括有用于控制不同极性要求的PLC外接设备的输出COM端极性转换单元。如图3所示，为是输出COM端极性转换原理。其中K2为单刀双掷开关，由于PLC的输出端是隔离的，在晶体管输出电路中，在其为输出状态时，就是将PLC内部的一个PN结正向导通。这里的极性就是相对PN结正向导通来说的，它分为NPN (Negative-Positive-Negative)方式，和PNP (Positive-Negative- Positive)方式。本实用新型的输出COM端极性转换就是通过切换开关K2，改变PN结两端的电压大小，从而实现切换PN结所在外围电路中的电流流动方向，也即切换电源的极性。
[0022]由于要切换电源的极性本实用新型所述的输出控制接口由显示灯组成，且每个接口使用两个显示灯，从而能够准确的给测试人员不同极性的状态指示。
[0023]所述的输出COM端极性转换单元采用单刀单掷开关，所述单刀单掷开关设置有八个，分别用于对PLC的八个开关量输出接口进行极性转换；由于八个开关量输出接口的连接方式一样，以下仅以一个开关量输出接口 QO举例进行说明:如图3所示的，第一单刀单掷开关的静触点11连接PLC的QCOM端，第一单刀单掷开关的第一动触点12和第二动触点13分别连接24V电源的两端，且用于显示PLC开关量输出接口状态的第一显示灯LEDl和第二显示LED2灯串联在24V电源两端，第一显示灯LEDl和第二显示灯LED2之间与PLC的第一开关量输出接口 QO电连接。
[0024]还包括有脉冲发生模块，所述脉冲发生模块包括设置在输入状态指示接口处的方波发生器和幅度调整电位器，所述方波发生器的输出端连接幅度调整电位器的输入端，幅度调整电位器的输出端分别依次通过限流电路和控制开关与PLC的模拟量的第一和第二输入端口相连接。
[0025]如图4所示，实用新型所述的方波发生器是由120Hz脉冲源通过振荡电路构成的，此为现有产品，具体不在介绍其内部结构；其振荡频率为0.5Hz?120Hz连续可调，占空比为50%的，幅度为24V的方波脉冲信号，经幅度调整电位器改变幅度后，幅度成为O?24V可调，其输出端分两路分别通过S10、Sll这两个开关对外输出，其中电路上均设置有限流电阻，具体的限流电阻Rl通过开关SlO与PLC的第二输入端口 1 口连接，限流电阻R2通过开关Sll与PLC的第一输入端口 Il连接。其中当八位输入开关的拨码开关S0、拨码开关SI断开时，此时接通开关S10，将在第二输入端口 10 口输入方波脉冲；而接通开关S11，则将在第一输入端口 Ii输入方波脉冲，本实用新型也可同时接通开关S10、S11，同时在输入端口 10、Il 口输入两路相同的方波脉冲。本实用新型中方波发生器的方波频率可调整，在低频率时，可以调试计数器，并可以看到计数状态；在高频率时，可以调试步进驱动器、伺服驱动器等脉冲控制型控制器，同时也可以模拟编码器输出的方波波形，拓展了调试仪的功能，提高了本仪器的实用性和方便性。
[0026]所述的输入状态指示接口由八位输入开关组成。所述的输入开关为拨码开关。
[0027]需要注意的是，上述具体实例仅表达本实用新型的实施方式，并不能因此理解为本实用新型专利范围的限制。本实用新型的保护范围应由权利要求及其等同物限定。
[0028]本实用新型除可以提供PLC调试过程中的大部分信号源外，还可给使用电源等级为24VDC的PLC直接供电。简化使用PLC供电电源问题。综上所述本仪器对比现有的PLC调试仪具有以下优点:
[0029]1.输入极性转换开关，可以很方便的使PLC输入源型或漏型(极性相反的)任意一种开关状态，并具有输入高、低电平指示灯，指示开关状态。
[0030]2.输出状态，有高、低电平指示灯。输出COM端极性转换单元可以改变PLC输出端极性，用于测试PLC在不同极性状态下与外围设备的连接。测试失色随时码器信息供调试坝基入电源的极性进行接线，在调试程序，
[0031]3.输出0.5Hz?120Hz连续可调、占空比为50%的方波脉冲信号。并通过开关S10、S11，连接到PLC的10、Il两个输入端口上，便于调试时的脉冲输入。
[0032]4.另外，本实用新型还具有两种模拟量输出，由电压源产生的O?1V连续可调的模拟电压和由电流源产生的O?20mA连续可调的模拟电流。以上均用于PLC模拟量的测试使用。
[0033]本实用新型解决了以下其他调试仪的不足之处。首先，在输入中增加输入状态极性转换开关，解决了 PLC输入源型和漏型不同极性开关的问题；其次，增加了输出COM端极性转换单元，解决了 PLC外接设备连接时需要不同极性的问题；第三，提供了 0.5Hz?120Hz连续可调的脉冲信号，实现了调试PLC的计数器、步进驱动器、伺服驱动器和模拟编码器等特殊的功能。同时，本实用新型还实现了配合编码器输入的5V?24V之间不同等级的电平信号连续可调。
【权利要求】
1.一种具有极性转换功能的PLC调试仪，用于对PLC现场进行调试，包括提供开关量输入信号、模拟现场的接近开关、按钮、选择开关、继电器触点的开关信号的输入状态指示接口 ；提供模拟量输入信号、模拟现场温度、压力、流量、电动机的电流的模拟信号的电流源；及提供模拟量输出信号、模拟所述PLC驱动的执行器、电磁阀的模拟信号的电压源，所述输出控制接口电连接所述PLC的开关量输出接口，电流源电连接所述PLC的模拟量输入接口，电压源电连接所述PLC的模拟量输出接口，其特征在于:还包括有用于转换PLC输入端口极性的输入极性转换单元，所述输入极性转换单元为双刀双掷开关，所述双刀双掷开关中与刀头固定连接的第一动触点通过输入状态指示接口与PLC的开关输入接口电连接，第二动触点与PLC的ICOM端口相连接；所述双刀双掷开关中第一掷位时，第一动触点与+24V电连接，第二动触点与PLC的ICOM端口电连接；双刀双掷开关在第二掷位时，第一动触点与PLC的ICOM端口电连接，第二动触点与+24V电连接。2.根据权利要求1所述的PLC调试仪，其特征在于:还包括有用于控制不同极性要求的PLC外接设备的输出COM端极性转换单元。3.根据权利要求2所述的PLC调试仪，其特征在于:所述的输出控制接口由显示灯组成，且每个接口使用两个显示灯。4.根据权利要求3所述的PLC调试仪，其特征在于:所述的输出COM端极性转换单元采用单刀单掷开关，所述单刀单掷开关设置有八个，分别用于对PLC的八个开关量输出接口进行极性转换；其中单刀单掷开关的静触点连接PLC的QCOM端，单刀单掷开关的第一动触点和第二动触点分别连接24V电源的两端，且用于显示PLC开关量输出接口状态的第一显示灯和第二显示灯串联在24V电源两端，第一显示灯和第二显示灯之间与PLC的开关量输出接口电连接。5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的PLC调试仪，其特征在于:还包括有脉冲发生模块，所述脉冲发生模块包括设置在输入状态指示接口处的方波发生器和幅度调整电位器，所述方波发生器的输出端连接幅度调整电位器的输入端，幅度调整电位器的输出端分别依次通过限流电路和控制开关与PLC的模拟量的第一和第二输入端口相连接。6.根据权利要求5所述的PLC调试仪，其特征在于:所述的输入状态指示接口由八位输入开关组成。7.根据权利要求6所述的PLC调试仪，其特征在于:所述的输入开关为拨码开关。
【文档编号】G05B19-05GK204287877SQ201420713237
【发明者】苍利民, 高金海, 王献会, 杨柯, 李福明, 闫斌 [申请人]河南安彩高科股份有限公司