本技术涉及开关量输入电路，具体涉及一种开关量网关隔离选压滤波输入电路。
背景技术：
1、工业设备开关量控制信号在传输过程中易受到交流电干扰或者电磁场干扰等强干扰，导致开关量控制信号幅值电压突变使光耦导通，从而造成开关量误动作，由于开关量的信息采集方式是通过光耦的导通状态来判断的，所以影响采集开关量控制信号的准确性和可靠性。
2、现有的开关量技术一般采用rc滤波或者软件滤波，但是对于开关量中交流干扰或者电磁场干扰等强干扰的滤波效果不佳，所以本实用新型旨在开发一种开关量输入电路进行滤波和隔离开关量控制信号，提高开关量控制信号的抗强干扰性。
技术实现思路
1、本实用新型要解决的技术问题在于提供一种隔离选压输入电路，能够限制开关量控制信号在传输线路上的干扰，防止开关量误动作，使开关量控制信号处于安全可控状态。
2、为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：
3、一种开关量网关隔离选压滤波输入电路，包括：rc吸收电路、光耦隔离电路、比较器电路和继电器状态切换电路；其中光耦隔离电路包括开关量信号隔离电路和选压信号隔离电路、过压信号隔离电路，继电器状态切换电路包括过压状态继电器切换电路和选压状态继电器切换电路；
4、rc吸收电路用于对控制器输出的开关量控制信号进行滤波，并将滤波后的控制信号输出到比较器电路和开关量信号隔离电路；
5、比较器电路用于对控制信号进行检测，并输出对应的选压信号或过压信号至选压信号隔离电路或过压信号隔离电路，所述选压信号隔离电路用于对选压信号进行隔离并输出至选压状态继电器切换电路，所述过压信号隔离电路端用于对过压信号进行隔离并输出至过压状态继电器切换电路；继电器状态切换电路连接开关量信号隔离电路用于控制开关量信号隔离电路电源的导通与切断；
6、开关量信号隔离电路用于对开关量控制信号进行隔离并输出最终的开关量控制信号。
7、进一步的，所述rc吸收电路包括电阻r3和电容c3，电阻r3与开关量控制信号的输入端串联；所述开关量信号隔离电路用于对外部开关量控制信号的隔离，包括光耦u3、电阻r4和电阻r5，所述光耦u3的输入端经过电阻r3连接开关量控制信号的输入端，所述光耦u3的输出端连接电阻r4和电阻r5，并经过电阻r4连接继电器状态切换电路，经过电阻r5接地，所述电容c3与所述光耦u3的输入端并联。
8、进一步的，所述比较器电路包括过压基准电压分压电路、选压基准电压分压电路、过压比较电压电路、选压比较电压电路以及电压比较器。
9、进一步的，所述电压比较器采用lm393，隔离电源电路的输出端分别连接过压基准电压分压电路和选压基准电压分压电路的输入端，过压基准电压分压电路通过串联的电阻r6和电阻r7进行分压输出过压基准电压vref1，选压基准电压分压电路通过电阻r8和电阻r9进行分压输出选压基准电压vref2；rc吸收电路的输出端分别连接过压比较电压电路和选压比较电压电路的输入端，过压比较电压电路通过串联的电阻r10和电阻r11进行分压获得过压比较电压in1，lm393比较器基于过压比较电压in1和过压基准电压vref1的比较结果确定是否输出过压信号fk-1；选压比较电压电路通过串联的电阻r12和电路r13进行分压获得选压较电压in2，lm393比较器基于选压比较电压in2与选压基准电压vref2的比较结果确定是否输出选压信号fk-2。
10、进一步的，所述选压信号隔离电路包括光耦u5、电阻r19和电阻r21，所述光耦u5的输入端连接比较器电路的选压信号fk-2的输出端，所述光耦u5的输出端通过电阻r21接地并输出隔离后的选压控制信fk2，所述光耦u5的接地端经过电阻r19接地；
11、进一步的，所述过压信号隔离电路包括光耦u6、电阻r14和电阻r15，所述光耦u6的输入端连接比较器电路的过压信号fk-1的输出端，所述光耦u6的输出端通过电阻r15接地并输出隔离后的过压信号fk1，所述光耦u6的接地端经过电阻r14接地。
12、进一步的，所述过压状态继电器切换电路为常闭状态，包括继电器u7、二极管d4、电阻r1和三极管q3，过压信号fk1经过电阻r1接入三极管q3的基极，三极管q3的发射极接地，三极管q3的集电极连接二极管d4的正极，二极管d4并联于继电器u7的电源端和接地端之间；
13、所述选压状态继电器切换电路为常开状态，包括继电器u8、二极管d5、电阻r2和三极管q4，选压信号fk2经过电阻r2接入三极管q4的基极，三极管q4的发射极接地，三极管q4的集电极连接二极管d5的正极，二极管d5并联于继电器u8的电源端和接地端之间；且继电器u8的电源端接入电源电压；另，继电器u8的引脚6与继电器u7的引脚6相连，继电器u8的引脚5经电阻r4连接光耦u3的引脚4；
14、当过压信号fk1驱动过压状态继电器切换电路时，继电器u7动作常闭变常开，切断开关量信号隔离电路电源使开关量信号隔离电路不能导通，从而无开关量控制信号输入；当选压信号fk2驱动选压状态继电器切换电路，继电器u8动作常开变常闭，导通开关量信号隔离电路电源使开关量信号隔离电路导通，有开关量控制信号输入。
15、进一步的，还包括隔离电源电路，用于对比较器电路和继电器进行供电。
16、进一步的，所述隔离电源电路包括隔离电源芯片、隔离变压器、输出整流二极管、滤波电容和假负载，用于对比较器电路隔离供电；电源经过并联的电容c1和电容c2滤波后为隔离电源芯片u2供电，隔离电源芯片u2连接隔离变压器u4，隔离变压器u4将电源隔离输出，并经过并联的二极管d2、二极管d3整流与并联的电容c4、电容c5滤波后输出电源为比较器电路供电，其中假负载电阻r22、电容c4和c5并联于隔离变压器u4的输出端。
17、与现有技术相比，本实用新型提供的开关量网关隔离选压滤波输入电路具有如下有益效果：
18、本实用新型公开的开关量网关隔离选压滤波输入电路包括rc吸收电路、光耦隔离电路、比较器电路、继电器状态切换电路。其中，
19、所述rc吸收电路用于对开关量进行滤波，当开关量输入电压在选压状态时滤除开关量控制信号中的弱干扰信号；
20、光耦隔离电路包括开关量信号隔离电路、选压信号隔离电路、过压信号隔离电路，实现开关量控制信号、选压信号以及过压信号的隔离；
21、比较器电路包括过压基准电压分压电路、选压基准电压分压电路、过压比较电压电路、选压比较电压电路以及电压比较器，用于对开关量控制信号的选压及过压状态进行检测并输出对应的选压信号或过压信号；
22、继电器状态切换电路接收选压信号隔离电路或过压信号隔离电路发出的选压信号或过压信号，控制开关量信号隔离电路电源的导通与切断；
23、该开关量网关隔离选压滤波输入电路可实现对开关量控制信号的电压选择，提高开关量控制信号的抗强干扰性，保证采集开关量控制信号的准确性和可靠性。
1.一种开关量网关隔离选压滤波输入电路，其特征在于，包括：rc吸收电路、光耦隔离电路、比较器电路和继电器状态切换电路；其中光耦隔离电路包括开关量信号隔离电路、选压信号隔离电路和过压信号隔离电路，继电器状态切换电路包括过压状态继电器切换电路和选压状态继电器切换电路；
2.根据权利要求1所述的开关量网关隔离选压滤波输入电路，其特征在于，所述rc吸收电路包括电阻r3和电容c3，电阻r3与开关量控制信号的输入端串联；所述开关量信号隔离电路用于对外部开关量控制信号的隔离，包括光耦u3、电阻r4和电阻r5，所述光耦u3的输入端经过电阻r3连接开关量控制信号的输入端，所述光耦u3的输出端连接电阻r4和电阻r5，并经过电阻r4连接继电器状态切换电路，经过电阻r5接地，所述电容c3与所述光耦u3的输入端并联。
3.根据权利要求1所述的开关量网关隔离选压滤波输入电路，其特征在于，所述比较器电路包括过压基准电压分压电路、选压基准电压分压电路、过压比较电压电路、选压比较电压电路以及电压比较器。
4.根据权利要求3所述的开关量网关隔离选压滤波输入电路，其特征在于，所述电压比较器采用lm393，隔离电源电路的输出端分别连接过压基准电压分压电路和选压基准电压分压电路的输入端，过压基准电压分压电路通过串联的电阻r6和电阻r7进行分压输出过压基准电压vref1，选压基准电压分压电路通过电阻r8和电阻r9进行分压输出选压基准电压vref2；rc吸收电路的输出端分别连接过压比较电压电路和选压比较电压电路的输入端，过压比较电压电路通过串联的电阻r10和电阻r11进行分压获得过压比较电压in1，lm393比较器基于过压比较电压in1和过压基准电压vref1的比较结果确定是否输出过压信号fk-1；选压比较电压电路通过串联的电阻r12和电路r13进行分压获得选压较电压in2，lm393比较器基于选压比较电压in2与选压基准电压vref2的比较结果确定是否输出选压信号fk-2。
5.根据权利要求4所述的开关量网关隔离选压滤波输入电路，其特征在于，所述选压信号隔离电路包括光耦u5、电阻r19和电阻r21，所述光耦u5的输入端连接比较器电路的选压信号fk-2的输出端，所述光耦u5的输出端通过电阻r21接地并输出隔离后的选压控制信fk2，所述光耦u5的接地端经过电阻r19接地。
6.根据权利要求5所述的开关量网关隔离选压滤波输入电路，其特征在于，所述过压信号隔离电路包括光耦u6、电阻r14和电阻r15，所述光耦u6的输入端连接比较器电路的过压信号fk-1的输出端，所述光耦u6的输出端通过电阻r15接地并输出隔离后的过压信号fk1，所述光耦u6的接地端经过电阻r14接地。
7.根据权利要求6所述的开关量网关隔离选压滤波输入电路，其特征在于，所述过压状态继电器切换电路为常闭状态，包括继电器u7、二极管d4、电阻r1和三极管q3，过压信号fk1经过电阻r1接入三极管q3的基极，三极管q3的发射极接地，三极管q3的集电极连接二极管d4的正极，二极管d4并联于继电器u7的电源端和接地端之间；
8.根据权利要求1-7任一项所述的开关量网关隔离选压滤波输入电路，其特征在于，还包括隔离电源电路，用于对比较器电路和继电器进行供电。
9.根据权利要求8所述的开关量网关隔离选压滤波输入电路，其特征在于，所述隔离电源电路包括隔离电源芯片、隔离变压器、输出整流二极管、滤波电容和假负载，用于对比较器电路隔离供电；电源经过并联的电容c1和电容c2滤波后为隔离电源芯片u2供电，隔离电源芯片u2连接隔离变压器u4，隔离变压器u4将电源隔离输出，并经过并联的二极管d2、二极管d3整流与并联的电容c4、电容c5滤波后输出电源为比较器电路供电，其中假负载电阻r22、电容c4和c5并联于隔离变压器u4的输出端。
