數控切割機控制系統的防干擾輸入輸出電路技術方案

本實用新型專利技術公開了一種數控切割機控制系統的防干擾輸入輸出電路，其包括：模擬量隔離電路，包括一隔離放大器和一信號放大器，所述隔離放大器與所述信號放大器連接；邏輯量隔離放大輸出電路，包括一第一光電隔離器和一驅動功率管；邏輯量隔離輸入電路，包括第二光電隔離器、一施密特非門電路和一反向電路濾波整形輸出電路；高頻差分信號隔離輸入電路，包括一差分接收器和一高頻光耦隔離器，所述差分接收器與所述高頻光耦隔離器連接。在上述輸出輸入電路中均設有光電隔離電路，從而使控制電路與現場之間被隔離，防止現場電磁干擾對控制電路的干擾，保證控制電路的穩定性，使數控切割機能夠正常的工作。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種輸入輸出電路，特別涉及一種數控切割機控制系統的防干擾 輸入輸出電路。
技術介紹
在機械加工過程中，板材切割常用方式有手工切割、半自動切割機切割及數控切 割機切割。手工切割靈活方便，但手工切割質量差、尺寸誤差大、材料浪費大、后續加工工作 量大，同時勞動條件惡劣，生產效率低。半自動切割機中仿形切割機，切割工件的質量較好， 由于其使用切割模具，不適合于單件、小批量和大工件切割。其它類型半自動切割機雖然降 低了工人勞動強度，但其功能簡單，只適合一些較規則形狀的零件切割。數控切割相對手 動和半自動切割方式來說，可有效地提高板材切割地效率、切割質量，減輕操作者地勞動強 度，因此數控切割機越來越得到廣泛的應用。在等離子切割應用中，切割機用切割電源對其他用電設備具有強烈的電磁干擾， 而其應用環境也往往比較惡劣，存在很大的電磁干擾，這就要求計算機控制系統具有很高 的抗干擾能力，既能抵抗等離子引弧時的高頻引弧干擾，也能抵抗工作時等離子弧的干擾， 還能抵抗工作現場的其他干擾源。另外由于計算機控制系統往往既包括弱電控制部分也包 括強電控制部分，為保證設備工作穩定和人員安全，要求測控與現場只存在控制信息的流 通，不直接發生電的聯系，實現弱電和強電部分的電氣隔離，現有切割機控制系統的輸入輸 出電路很難達到上述要求。
技術實現思路
針對上述現有技術的不足，本技術要解決的技術問題是提供一種新的數控切 割機的輸入輸出的電路，該電路具有較好的抗干擾功能，可有效的保證數控切割機控制系 統的穩定性，保證其正常工作。為解決上述技術問題，本技術采用如下技術方案一種數控切割機控制系統的防干擾輸入輸出電路，其包括模擬量隔離電路，包括 一隔離放大器和一信號放大器，所述隔離放大器與所述信號放大器連接，模擬信號經所述 隔離放大器1 1隔離放大，再經放大器構成的電壓跟隨器緩沖隔離輸出；邏輯量隔離放大 輸出電路，包括一第一光電隔離器和一驅動功率管，所述第一光電隔離器與所述驅動功率 管連接，所述驅動功率管與一指示燈連接，輸出信號通過光電隔離器控制所述驅動功率管 的開關；邏輯量隔離輸入電路，包括第二光電隔離器、一施密特非門電路和一反向電路濾波 整形輸出電路，所述第二光電隔離器與所述施密特非門電路連接，所述施密特非門電路與 所述反向電路濾波整形輸出電路連接；高頻差分信號隔離輸入電路，包括一差分接收器和 一高頻光耦隔離器，所述差分接收器與所述高頻光耦隔離器連接，差分信號直接輸入到差 分接收器并轉換成脈沖信號，再經過高頻光耦隔離器后輸出。上述技術方案具有如下有益效果在上述輸出輸入電路中均設有光電隔離電路，3從而使控制電路與現場之間被隔離，防止現場電磁干擾對控制電路的干擾，保證控制電路 的穩定性，使數控切割機能夠正常的工作。上述說明僅是本技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術的技 術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本技術的較佳實施例并配合附圖詳 細說明如后。本技術的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。附圖說明圖1為模擬量隔離電路的電路圖。圖2為邏輯量隔離放大輸出電路的電路圖。圖3為邏輯量隔離輸入電路的電路圖。圖4為高頻差分信號隔離輸入電路的電路圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術的優選實施例進行詳細的介紹。該數控切割機控制系統的防干擾輸入輸出電路包括模擬量隔離電路、邏輯量隔離 放大輸出電路、邏輯量隔離輸入電路和高頻差分信號隔離輸入電路。如圖1所示，模擬量隔 離電路包括一隔離放大器IS0122JP，該隔離放大器IS0122JP的1腳和2腳各通過一電容 C8、C9接地。隔離放大器IS0122JP的7腳通過一電阻R1與信號放大器LF347的3腳連接， LF347的2腳與其1腳連接，LF347的1腳與一電阻R20連接。在該電路中，模擬信號經所 述隔離放大器IS0122JP進行1 1隔離放大，再經放大器LF347構成的電壓跟隨器緩沖隔 離后輸出，實現輸入信號與現場的隔離。如圖2所示，為邏輯量隔離放大輸出電路的電路圖，該電路包括第一光電隔離器 U20，第一光電隔離器U20的1腳與一+5V直流電源連接，第一光電隔離器U20的2腳與一 電阻RP21A連接，第一光電隔離器U20的15腳通過一 RP22A與一+24V電源連接，第一光 電隔離器U20的16腳驅動功率管Q9連接，驅動功率管Q9的柵極，Q9的漏極接輸出指示燈 LED20和負載。輸入信號首先通過光電隔離再控制Q9的柵極實現指示燈LED20和負載的開 關。如圖3所示，該邏輯量隔離輸入電路包括第二光電隔離器U23A，第二光電隔離器 U23A的1腳與一 24V電源連接，其2腳與一電阻R33A連接，第二光電隔離器U23A的15腳 通過一電阻R34A與一 +5V電源連接，還通過一電阻R35A與一施密特非門電路U27A的1腳 連接，該施密特非門電路采用74HC14芯片，施密特非門電路U27A的2腳與一反向電路濾波 整形輸出電路種放大器U28A的1腳連接，U28A為74LS04芯片，放大器U28A的2腳為輸出 端，該輸出端還設有一顯示器LED25，該LED25通過一電阻R48A與一正電源連接。如圖4所示，該高頻差分信號隔離輸入電路包括一差分接收器U8A，差分接收器 U8A的1、3腳與輸入信號連接，差分接收器U8A的6腳與高頻光耦隔離器U30的4腳連接， 高頻光耦隔離器U30的2、3腳更通過一電阻R2A、R2B與電源連接，高頻光耦隔離器U30的 6腳位輸出端。在該電路中差分信號直接輸入到差分接收器U8A并轉換成脈沖信號，再經過 高頻光耦隔離器U30后輸出。在上述輸出輸入電路中均設有光電隔離電路，從而使控制電路與現場之間被隔離，防止現場電磁干擾對控制電路的干擾，保證控制電路的穩定性，使數控切割機能夠正常 的工作。為了進一步加強該電路的抗干擾能力，還可采用如下方法1)將電路分為六層PCB板布線，4層信號層，2層電源層，在電源層，多路電源進行 分割，增強抗干擾。2)對外接口用航空插頭，增強接口的電磁屏蔽能力與抗腐蝕抗氧化能力，經久耐用。3)所有的對外接口都串有磁粉芯電抗器，對地接濾波電容，抗干擾能力特強。4)采用兩組多路直流電源供電，輸入電路與輸出電路，內部電路和外部電路實現 完全的電隔離。以上對本技術實施例所提供的一種輸出輸入電路中均設有光電隔離電路中 的主要部分進行了介紹，其他一些常用電路為本領域公知技術，對于本領域的一般技術人 員，依據本技術實施例的思想，在具體實施方式均會有改變之處，綜上所述，本說明書 內容不應理解為對本技術的限制，凡依本技術設計思想所做的任何改變都在本實 用新型的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數控切割機控制系統的防干擾輸入輸出電路，其特征在于，其包括模擬量隔離電路，包括一隔離放大器和一信號放大器，所述隔離放大器與所述信號放大器連接，模擬信號經所述隔離放大器１∶１隔離放大，再經放大器構成的電壓跟隨器緩沖隔離輸出；　　邏輯量隔離放大輸出電路，包括一第一光電隔離器和一驅動功率管，所述第一光電隔離器與所述驅動功率管連接，所述驅動功率管與一指示燈連接，輸出信號通過光電隔離器控制所述驅動功率管的開關；　　邏輯量隔離輸入電路，包括第二光電隔離器、一施密特非門電路和一反向電路濾波整形輸出電路，所述第二光電隔離器與所述施密特非門電路連接，所述施密特非門電路與所述反向電路濾波整形輸出電路連接；　　高頻差分信號隔離輸入電路，包括一差分接收器和一高頻光耦隔離器，所述差分接收器與所述高頻光耦隔離器連接，差分信號直接輸入到差分接收器并轉換成脈沖信號，再經過高頻光耦隔離器后輸出。

【技術特征摘要】
一種數控切割機控制系統的防干擾輸入輸出電路，其特征在于，其包括模擬量隔離電路，包括一隔離放大器和一信號放大器，所述隔離放大器與所述信號放大器連接，模擬信號經所述隔離放大器1∶1隔離放大，再經放大器構成的電壓跟隨器緩沖隔離輸出；邏輯量隔離放大輸出電路，包括一第一光電隔離器和一驅動功率管，所述第一光電隔離器與所述驅動功率管連接，所述驅動功率管與一指示燈連接，輸出信號通過光電隔離器控制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張克平，
申請(專利權)人：昆山乾坤機器制造有限公司，
類型：實用新型
國別省市：32[中國|江蘇]