CN114895614B - 一种可编程控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可编程控制器，涉及电子电力的技术领域，包括：微控制器的多个输入端口与开关量输入模块相连接，微控制器的多个输出端口与开关量输出模块相连接，微控制器的多个备用端口通过继电器分别与开关量输入模块和开关量输出模块相连接，开关量输入模块与开关量输出模块相连接，第一插针连接器通过继电器分别与开关量输入模块和开关量输出模块相连接；微控制器，用于根据第一电平信号组第二电平信号组，确定出目标端口；微控制器，还用于在确定出目标端口之后，将目标端口的配置信息写入对应的目标备用端口，解决了可编程控制器的数字量端口出现故障时需要人工进行排查并人工进行接口模式配置的技术问题。

Description

一种可编程控制器
技术领域
本发明涉及电子电力的技术领域，尤其是涉及一种可编程控制器。
背景技术
可编程控制器（Programmable Logic Controller）简称PC或PLC是一种数字运算操作的电子***，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)端口，控制各种类型的机械设备或生产过程。
当前的可编程控制器的数字量端口，如有单点或多点损坏及造成保护停机等状态，但是否损坏本身还需人工排查，而且即使确定了损坏的端口并且有备用端口的情况下想继续工作还需要重新配置端口定义，重新烧写程序和换线才能实现。而在使用备用端口时有时会因为输入输出特性而不能兼容需要添加新的模块。这就给现场恢复造成了延时，影响现场工作效率等。
针对上述问题，还未提出有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可编程控制器，以缓解了可编程控制器的数字量端口出现故障时需要人工进行排查、重新配置端口烧写程序的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种可编程控制器，包括：微控制器，开关量输入模块，开关量输出模块和第一插针连接器，其中，所述微控制器的多个输入端口通过电阻与所述开关量输入模块相连接，所述微控制器的多个输出端口与所述开关量输出模块相连接，所述微控制器的多个备用端口通过继电器分别与所述开关量输入模块和所述开关量输出模块相连接，所述开关量输入模块与所述开关量输出模块相连接，所述第一插针连接器通过继电器分别与所述开关量输入模块和所述开关量输出模块相连接；所述微控制器，用于根据第一电平信号组第二电平信号组，确定出目标端口，其中，所述第一电平信号组包括各个输出端口的输出电平信号，所述第二电平信号组包括各个输出端口对应的多个输入端口和多个备用端口的输入电平信号，所述目标端口为多个输入端口、多个输出端口和多个备用端口中出现故障的端口；所述微控制器，还用于在确定出所述目标端口之后，将目标端口的配置信息写入对应的目标备用端口，其中，所述目标备用端口为所述备用端口中除所述目标端口以外的端口。
进一步地，所述开关量输出模块包括：第一电阻组，缓冲器，多个输出端口开关量输出电路和多个备用端口开关量输出电路和第二插针连接器，其中，所述第一电阻组中包含多个第一子电阻，所述多个输出端口开关量输出电路的数量与所述微控制器的输出端口的数量相同，所述多个备用端口开关量输出电路的数量与所述微控制器的备用端口数量相同，一个输出端口开关量输出电路分别与一个第一子电阻、所述第二插针连接器、所述缓冲器和所述开关量输入模块相连接，一个备用端口开关量输出电路通过电阻与所述缓冲器相连接，且，一个备用端口开关量输出电路分别与所述第一插针连接器和所述开关量输入模块相连接。
进一步地，所述输出端口开关量输出电路和所述备用端口开关量输出电路均包括：一个第一光耦合器、一个第二子电阻，一个第三子电阻、一个第一二极管、一个第一子继电器和一个MOS管相连接，其中，所述第一光耦合器分别与所述第二子电阻和所述MOS管相连接，所述MOS管分别与所述第一子继电器、所述第二子电阻、所述第三子电阻、所述第一二极管相连接，所述第二子电阻与所述第三子电阻和所述第一二极管并联连接，且，任意两个MOS管之间相互连接，所述第三子电阻和所述第一二极管均与所述第一子继电器相连接。
进一步地，所述开关量输入模块包括：逻辑芯片、多个输入端口开关量输入电路、多个备用端口开关量输入电路和第三插针连接器，其中，所述输入端口开关量输入电路的数量与所述微控制器的输入端口的数量相同，所述备用端口开关量输入电路的数量与所述微控制器的备用端口的数量相同，所述逻辑芯片通过电阻与所述微控制器的多个输入端口和所述微控制器的多个备用端口相连接，且，所述逻辑芯片分别与所述多个输入端口开关量输入电路和实施多个备用端口开关量输入电路相连接，所述多个输入端口开关量输入电路与所述第三插针连接器相连接，所述多个备用端口开关量输入电路与所述第一插针连接器相连接。
进一步地，所述输入端口开关量输入电路和所述备用端口开关量输入电路均包括：一个第四子电阻，一个第二光耦合器，一个第五子电阻和一个第二子继电器，其中，所述第二光耦合器分别与所述第四子电阻、第五子电阻和所述逻辑芯片相连接，所述第四子电阻与所述逻辑芯片相连接，所述第五子电阻与所述第二子继电器相连接。
进一步地，多个输入端口开关量输入电路中的第二光耦合器相连接；多个备用端口开关量输入电路中的第二光耦合器相连接。
进一步地，所述可编程控制器还包括：多个第三子继电器，其中，所述第三子继电器的数量与所述微控制器的备用端口的数量相同，一个第三子继电器分别与所述第一插针连接器和同一个备用端口对应的备用开关量输出电路中的第一子继电器和备用端口开关量输入电路中的第二子继电器相连接。
进一步地，所述可编程控制器还包括：自检模块，其中，所述自检模块与所述微控制器相连接；所述自检模块，用于对所述开关量输入模块和所述开关量输出模块进行状态检测，确定所述开关量输入模块和所述开关量输出模块是否存在异常。
进一步地，所述自检模块包括：所述自检模块包括：多个自检电路，其中，一个自检电路包括一个第二二极管和一个第四子继电器。
进一步地，所述微控制器，还用于将所述目标端口的端口编号和所述目标备用端口的端口编号发送给显示设备。
在本发明实施例中，可编程控制器包括：微控制器，开关量输入模块，开关量输出模块和第一插针连接器，其中，所述微控制器的多个输入端口通过电阻与所述开关量输入模块相连接，所述微控制器的多个输出端口与所述开关量输出模块相连接，所述微控制器的多个备用端口通过继电器分别与所述开关量输入模块和所述开关量输出模块相连接，所述开关量输入模块与所述开关量输出模块相连接，所述第一插针连接器通过继电器分别与所述开关量输入模块和所述开关量输出模块相连接；所述微控制器，用于根据第一电平信号组第二电平信号组，确定出目标端口，其中，所述第一电平信号组包括各个输出端口的输出电平信号，所述第二电平信号组包括各个输出端口对应的多个输入端口和多个备用端口的输入电平信号，所述目标端口为多个输入端口、多个输出端口和多个备用端口中出现故障的端口；所述微控制器，还用于在确定出所述目标端口之后，将目标端口的配置信息写入对应的目标备用端口，其中，所述目标备用端口为所述备用端口中除所述目标端口以外的端口，达到了通过微控制的输出端口的输出电平信号和输入端口的输入电平信号确定出故障端口的目的，进而解决了可编程控制器的数字量端口出现故障时需要人工进行排查的技术问题，从而实现了提高工作人员的工作效率和使用体验的技术效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种可编程控制器的示意图 ；
图2为本发明实施例提供的另一种可编程控制器的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
根据本发明实施例，提供了一种可编程控制器的实施例，需要说明的是，图1是根据本发明实施例的一种可编程控制器的示意图，如图1所示，该可编程控制器包括：微控制器10，开关量输入模块20，开关量输出模块30和第一插针连接器40，其中，所述微控制器的多个输入端口通过电阻与所述开关量输入模块相连接，所述微控制器的多个输出端口与所述开关量输出模块相连接，所述微控制器的多个备用端口通过继电器分别与所述开关量输入模块和所述开关量输出模块相连接，所述开关量输入模块与所述开关量输出模块相连接，所述第一插针连接器通过继电器分别与所述开关量输入模块和所述开关量输出模块相连接；
所述微控制器，用于分别根据各个输出端口的输出电平信号和各个输出端口对应的多个输入端口的输入电平信号，确定出所述多个输入端口中的第一目标端口和/或所述多个输出端口中的第二目标端口，其中，目标端口为出现故障的端口；
所述微控制器，还用于在确定出所述目标端口之后，将目标端口的配置信息写入对应的目标备用端口，其中，所述目标备用端口为所述备用端口中除所述目标端口以外的端口。
还需要说明的是，微控制器，还用于将所述目标端口的端口编号和所述目标备用端口的端口编号发送给显示设备，以使工作人员通过显示设备清楚了解到出现故障的端口和故障端口对应的备用端口。
在本发明实施例中，可编程控制器包括：微控制器，开关量输入模块，开关量输出模块和第一插针连接器，其中，所述微控制器的多个输入端口通过电阻与所述开关量输入模块相连接，所述微控制器的多个输出端口与所述开关量输出模块相连接，所述微控制器的多个备用端口通过继电器分别与所述开关量输入模块和所述开关量输出模块相连接，所述开关量输入模块与所述开关量输出模块相连接，所述第一插针连接器通过继电器分别与所述开关量输入模块和所述开关量输出模块相连接；所述微控制器，用于根据第一电平信号组第二电平信号组，确定出目标端口，其中，所述第一电平信号组包括各个输出端口的输出电平信号，所述第二电平信号组包括各个输出端口对应的多个输入端口和多个备用端口的输入电平信号，所述目标端口为多个输入端口、多个输出端口和多个备用端口中出现故障的端口；所述微控制器，还用于在确定出所述目标端口之后，将目标端口的配置信息写入对应的目标备用端口，其中，所述目标备用端口为所述备用端口中除所述目标端口以外的端口，达到了通过微控制的输出端口的输出电平信号和输入端口的输入电平信号确定出故障端口的目的，进而解决了可编程控制器的数字量端口出现故障时需要人工进行排查的技术问题，从而实现了提高工作人员的工作效率和使用体验的技术效果。
在本发明实施例中，如图2所示，所述开关量输出模块包括：第一电阻组，缓冲器，多个输出端口开关量输出电路和多个备用端口开关量输出电路和第二插针连接器，其中，所述第一电阻组中包含多个第一子电阻，所述多个输出端口开关量输出电路的数量与所述微控制器的输出端口的数量相同，所述多个备用端口开关量输出电路的数量与所述微控制器的备用端口数量相同，一个输出端口开关量输出电路分别与一个第一子电阻、所述第二插针连接器、所述缓冲器和所述开关量输入模块相连接，一个备用端口开关量输出电路通过电阻与所述缓冲器相连接，且，一个备用端口开关量输出电路分别与所述第一插针连接器和所述开关量输入模块相连接。
如图2所示，输出端口为IO_OUT1- IO_OUT3，备用端口为IO_1和IO_2，缓冲器为U1，第二插针连接器为P1，第一插针连接器为P2，微控制器为MCU，用于连接微控制器和缓冲器的继电器为J6B和J7B，用于连接缓冲器和备用端口开关量输出电路的电阻为R1和R2。
所述输出端口开关量输出电路和所述备用端口开关量输出电路均包括：一个第一光耦合器、一个第二子电阻，一个第三子电阻、一个第一二极管、一个第一子继电器和一个MOS管相连接，其中，所述第一光耦合器分别与所述第二子电阻和所述MOS管相连接，所述MOS管分别与所述第一子继电器、所述第二子电阻、所述第三子电阻、所述第一二极管相连接，所述第二子电阻与所述第三子电阻和所述第一二极管并联连接，且，任意两个MOS管之间相互连接，所述第三子电阻和所述第一二极管均与所述第一子继电器相连接。
如图2所示，第一光耦合器为U2-U6，第二子电阻为R6，R8，R10，R12和R14，第三子电阻为R7，R9，R11，R13和R15，第一二极管为D1-D5，第一子继电器为JIB-J5B，MOS管为Q1-Q5。
所述开关量输入模块包括：逻辑芯片、多个输入端口开关量输入电路、多个备用端口开关量输入电路和第三插针连接器，其中，所述输入端口开关量输入电路的数量与所述微控制器的输入端口的数量相同，所述备用端口开关量输入电路的数量与所述微控制器的备用端口的数量相同，所述逻辑芯片通过电阻与所述微控制器的多个输入端口和所述微控制器的多个备用端口相连接，且，所述逻辑芯片分别与所述多个输入端口开关量输入电路和实施多个备用端口开关量输入电路相连接，所述多个输入端口开关量输入电路与所述第三插针连接器相连接，所述多个备用端口开关量输入电路与所述第一插针连接器相连接。
如图2所示，第三插针连接器为P3，逻辑芯片为U7，微控制器输入端口为IO_IN1-IO_ IN3，用于连接微控制器和逻辑芯片的电阻为R18-R20。
所述输入端口开关量输入电路和所述备用端口开关量输入电路均包括：一个第四子电阻，一个第二光耦合器，一个第五子电阻和一个第二子继电器，其中，所述第二光耦合器分别与所述第四子电阻、第五子电阻和所述逻辑芯片相连接，所述第四子电阻与所述逻辑芯片相连接，所述第五子电阻与所述第二子继电器相连接。
如图2所示，第四子电阻为R21-R25，第二光耦合器为U8-U12, 第五子电阻为R26-R30，第二子继电器为JIC-J5C。
需要说明的是，多个输入端口开关量输入电路中的第二光耦合器相连接；多个备用端口开关量输入电路中的第二光耦合器相连接。
另外，还需要说明的是，如图2所示，用于使第一插针连接器分别与所述开关量输入模块和所述开关量输出模块相连接的继电器为J6C和J7C，电阻R16和R17用于连接备用端口和逻辑芯片。
需要说明的是，由于微控制器在确定目标端口时，存在电平信号高有效和低有效两种确定方式，备用端口开关量输出电路通过电阻与所述缓冲器相连接和通过电阻R16和R17连接备用端口和逻辑芯片，为高有效确定方式对应的连接方式，但并不代表备用端口与缓冲器、备用端口与逻辑芯片必须以上述连接方式进行连接。
在本发明实施例中，所述可编程控制器还包括：自检模块，其中，所述自检模块与所述微控制器相连接；
所述自检模块，用于对所述开关量输入模块和所述开关量输出模块进行状态检测，确定所述开关量输入模块和所述开关量输出模块是否存在异常。
所述自检模块包括：多个自检电路，其中，一个自检电路包括一个第二二极管和一个第四子继电器。
如图2所示，第二二极管为D7-D13，第四子继电器为J1A-J7A，优选的第四子继电器采用2级对信号继电器。
下面将结合图1和图2对上述的可编程控制器进行说明。
首先，微控制器通过自检模块启动，同时，控制多个第一子继电器中的节点2和4相连接，从而切断与第三插针连接器之间的连接，以及控制多个第二子继电器中的节点5和7相连接，从而切断与第二插针连接器之间的连接，以及实现与插针连接器之间的连接和开关量输出模块的输出端与开关量输入模块的输入端的互联，同时，也实现了多个开关量输入电路之间的并联连接。
如图2中所示的可控制编程器，开关量输出模块中的U2\U3\U4为输入低有效（指输入低电平信号时光耦合器工作），U5\U6为高有效（指输入高电平信号时光耦合器工作）。开关量输入模块中的U10\U11\U12为输出低有效（指光耦合器工作时输出低电平信号），U8\U9为输出高有效（指光耦合器工作时输出高电平信号）。
此时使IO_OUT1输出低电平信号，采集IO_IN1~IO_IN3和IO_1\IO_2的输入信号；然后循环使IO_OUT2、IO_OUT3输出低电平信号，采集IO_IN1~IO_IN3和IO_1\IO_2的输入信号；然后接通J6B常开节点接通并输出高电平信号，再断开J6B恢复常闭节点接通状态并采集IO_IN1~IO_IN3和IO_1\IO_2的输入信号。
然后，接通J7B常开节点接通并输出高电平信号，再断开J7B恢复常闭节点接通状态并采集IO_IN1~IO_IN3和IO_1\IO_2的输入信号。将采集完的信号通过算法判断出那一路是否有异常。结束自检后断开J1A~J5A继电器使J1B~J5B、J1C~J5C接通常闭节点，使开关量输出模块、输入模块与P1、P3的连接。
例如，正常IO_OUT1输出0，采集到IO_IN1~IO_IN3和IO_1\IO_2的输入信号应该是0、0、0、1、1；IO_1输出1，采集到IO_IN1~IO_IN3和IO_1\IO_2的输入信号应该是0、0、0、1、1；如IO_OUT1输出0，采集的信号为1、1、1、0、0则判断IO_OUT1损坏；如IO_OUT1输出0，采集的信号为0、1、0、0、1，IO_1输出1，采集的信号为0、1、0、0、1，通过矩阵式数据判断出IO_IN2\IO_1损坏。
备用端口为复用端口，就是当需要使用备用端口时，根据使用需求（输出、输入模式）控制继电器J6B\J7B，使输出端或输入端连接第一插针连接器P2端口。其中继电器不工作的情况下是输入模式，控制继电器工作时J6B\J7B\J6C\J7C接通常开节点此时P2与开关量输出模块连接为输出模式。
正常自检时备用端口也会参与自检。
在确定出故障端口之后，可以将故障端口的配置信息写入备用端口，并利用EEPROM等储存元件记录该配置信息，等待下次重启时生效，并通过通信或显示模块提示故障端口和备用端口，写入报警日志并报警。若损坏的不是功能端口则正常启动。
工作人员将故障端口的接线转接到替换端口后即可开机，将故障端口更换为备用端口后第一次开机会提示端口已更换的信息并要求确认该信息，确认后即可正常运行。
需要说明的是，备用端口的输入输出特性可做成如图2所示复用形式，即备用端口（IO_1和IO_2）通过继电器分别与逻辑芯片和缓存器相连接。若使用备用端口，程序会根据备用端口所替代的目标端口的输入输出特性，通过继电器实现备用端口输入输出特性的选择，也可简单的将备用端口分别做成输出端和输出端的这种非复用形式。
本发明实施例提供的可编程控制器，可以通过上电自检确认数字量通道的状态，并在端口有故障的情况下自动配置其他端口代替故障端口，使现场只是简单的更换通道接线即可继续运行。由于备用端口是输入输出复用端口，可以有效提高备用端口的利用率。而整个控制方法极大提高了可操作性和可靠性，提高了生产效率。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信端口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可编程控制器，其特征在于，包括：微控制器，开关量输入模块，开关量输出模块和第一插针连接器，其中，所述微控制器的多个输入端口通过电阻与所述开关量输入模块相连接，所述微控制器的多个输出端口与所述开关量输出模块相连接，所述微控制器的多个备用端口通过第一继电器与所述开关量输入模块或所述开关量输出模块相连接，所述开关量输入模块与所述开关量输出模块相连接，所述第一插针连接器通过第二继电器与所述开关量输入模块或所述开关量输出模块相连接；
所述微控制器，用于根据第一电平信号组和第二电平信号组，确定出目标端口，其中，所述第一电平信号组包括各个输出端口的输出电平信号，所述第二电平信号组包括各个输出端口对应的多个输入端口和多个备用端口的输入电平信号，所述目标端口为多个输入端口、多个输出端口和多个备用端口中出现故障的端口；
所述微控制器，还用于在确定出所述目标端口之后，将目标端口的配置信息写入对应的目标备用端口，其中，所述目标备用端口为所述备用端口中除所述目标端口以外的端口；
其中，所述微控制器，用于根据各个输出端口的输出电平信号的信号类型和各个输出端口对应的多个输入端口和多个备用端口的输入电平信号 的信号类型，确定出所述目标端口，其中，所述信号类型包括：高电平信号和低电平信号；
其中，若所述备用端口通过第一继电器与所述开关量输入模块相连接，且，所述第一插针连接器通过第二继电器与所述开关量输入模块相连接，则所述备用端口作为所述微控制器的输入端口；
若所述备用端口通过第一继电器与所述开关量输出模块相连接，且，所述第一插针连接器通过第二继电器与所述开关量输出模块相连接，则所述备用端口作为所述微控制器的输出端口。
2.根据权利要求1所述的可编程控制器，其特征在于，所述开关量输出模块包括：第一电阻组，缓冲器，多个输出端口开关量输出电路和多个备用端口开关量输出电路和第二插针连接器，其中，所述第一电阻组中包含多个第一子电阻，所述多个输出端口开关量输出电路的数量与所述微控制器的输出端口的数量相同，所述多个备用端口开关量输出电路的数量与所述微控制器的备用端口数量相同，一个输出端口开关量输出电路分别与一个第一子电阻、所述第二插针连接器、所述缓冲器和所述开关量输出模块相连接，一个备用端口开关量输出电路通过电阻与所述缓冲器相连接，且，一个备用端口开关量输出电路分别与所述第一插针连接器和所述开关量输出模块相连接。
3.根据权利要求2所述的可编程控制器，其特征在于，所述输出端口开关量输出电路和所述备用端口开关量输出电路均包括：一个第一光耦合器、一个第二子电阻，一个第三子电阻、一个第一二极管、一个第一子继电器和一个MOS管相连接，其中，所述第一光耦合器分别与所述第二子电阻和所述MOS管相连接，所述MOS管分别与所述第一子继电器、所述第二子电阻、所述第三子电阻和所述第一二极管相连接，所述第二子电阻与所述第三子电阻和所述第一二极管并联连接，且，任意两个MOS管之间相互连接，所述第三子电阻和所述第一二极管均与所述第一子继电器相连接。
4.根据权利要求2所述的可编程控制器，其特征在于，所述开关量输入模块包括：逻辑芯片、多个输入端口开关量输入电路、多个备用端口开关量输入电路和第三插针连接器，其中，所述输入端口开关量输入电路的数量与所述微控制器的输入端口的数量相同，所述备用端口开关量输入电路的数量与所述微控制器的备用端口的数量相同，所述逻辑芯片通过电阻与所述微控制器的多个输入端口和所述微控制器的多个备用端口相连接，且，所述逻辑芯片分别与所述多个输入端口开关量输入电路和实施多个备用端口开关量输入电路相连接，所述多个输入端口开关量输入电路与所述第三插针连接器相连接，所述多个备用端口开关量输入电路与所述第一插针连接器相连接。
5.根据权利要求4所述的可编程控制器，其特征在于，所述输入端口开关量输入电路和所述备用端口开关量输入电路均包括：一个第四子电阻，一个第二光耦合器，一个第五子电阻和一个第二子继电器，其中，所述第二光耦合器分别与所述第四子电阻、第五子电阻和所述逻辑芯片相连接，所述第四子电阻与所述逻辑芯片相连接，所述第五子电阻与所述第二子继电器相连接。
6.根据权利要求5所述的可编程控制器，其特征在于，
多个输入端口开关量输入电路中的第二光耦合器相连接；
多个备用端口开关量输入电路中的第二光耦合器相连接。
7.根据权利要求2所述的可编程控制器，其特征在于，所述可编程控制器还包括：多个第三子继电器，其中，所述第三子继电器的数量与所述微控制器的备用端口的数量相同，一个第三子继电器分别与所述第一插针连接器和同一个备用端口对应的备用开关量输出电路中的第一子继电器和备用端口开关量输入电路中的第二子继电器相连接。
8.根据权利要求2所述的可编程控制器，其特征在于，所述可编程控制器还包括：自检模块，其中，所述自检模块与所述微控制器相连接；
所述自检模块，用于对所述开关量输入模块和所述开关量输出模块进行状态检测，确定所述开关量输入模块和所述开关量输出模块是否存在异常。
9.根据权利要求8所述的可编程控制器，其特征在于，所述自检模块包括：多个自检电路，其中，一个自检电路包括一个第二二极管和一个第四子继电器。
10.根据权利要求1所述的可编程控制器，其特征在于，
所述微控制器，还用于将所述目标端口的端口编号和所述目标备用端口的端口编号发送给显示设备。
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