如图2示出的《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》PLC控制系统的第一实施例的结构示意图，PLC控制系统包括PLC数字量输入控制装置1以及PLC主控制器2，PLC数字量输入控制装置1对接收的数字量信号进行控制，并输入PLC主控制器2，PLC主控制器2根据输入的数字量信号进行系统的自动化控制，具体地，PLC数字量输入控制装置1包括PLC数字量输入处理模块11和至少一路数字量输入控制电路12，本实施例图2中以包括一路数字量输入控制电路12为例进行说明，PLC数字量输入处理模块11与数字量输入控制电路12相连接，其中，数字量输入控制电路12包括第一数字量输入电路121和第二数字量输入电路122，第一数字量输入电路121和第二数字量输入电路122接收同一个输入端口输入的数字量，并对所述数字量进行控制输出；需要说明的是，一路数字量输入控制电路对应一个数字量输入端口；PLC数字量输入控制装置1可以对应接入多个数字量输入端口。
PLC数字量输入处理模块11包括至少一个输入故障检测模块111，本实施例图2中以包括一个输入故障检测模块111为例进行说明，输入故障检测模块111用于接收第一数字量输入电路121和第二数字量输入电路122控制输出的数字量信号，并检测数字量输入控制电路12是否出现故障，当检测结果为是时，设置故障状态告警信息。
进一步地，如图3示出的《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》输入故障检测模块的第一实施例的结构示意图，输入故障检测模块111包括第一边沿检测单元1111、第二边沿检测单元1112、故障判断单元1113和故障状态告警单元1114，其中第一边沿检测单元1111与第一数字量输入电路121的输出端连接，用于接收第一数字量输入电路121控制输出的数字量信号，并检测第一数字量输入电路121的输出电压状态信息；第二边沿检测单元1112与第二数字量输入电路122的输出端连接，用于接收第二数字量输入电路122控制输出的数字量信号，并检测第二数字量输入电路122的输出电压状态信息；故障判断单元1113用于分析第一边沿检测单元1111和第二边沿检测单元1112分别检测的输出电压状态信息，当输出电压状态信息一致时，则判断出数字量输入控制电路12没有出现故障；当输出电压状态信息不一致时，则判断出数字量输入控制电路12出现故障；故障状态告警单元1114用于当故障判断单元1113判断出数字量输入控制电路12出现故障时，设置数字量输入控制电路12的故障状态告警信息。
再进一步地，如图4示出的《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》输入故障检测模块的第二实施例的结构示意图，输入故障检测模块111包括第一边沿检测单元1111、第二边沿检测单元1112、故障判断单元1113和故障状态告警单元1114外，还包括第一数字滤波单元1115和第二数字滤波单元1116，其中第一数字滤波单元1115用于对第一边沿检测单元1111检测的输出电压状态信息进行滤波后输入故障判断单元1113；第二数字滤波单元1116用于对第二边沿检测单元1112检测的输出电压状态信息进行滤波后输入故障判断单元1113。
具体地，如图5示出的《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》PLC控制系统的第二实施例的结构示意图，以PLC数字量输入控制装置1包括一路数字量输入控制电路12、PLC数字量输入处理模块11包括一个输入故障检测模块111为例继续进行详细说明，第一数字量输入电路121具体可以包括限流电阻、光电隔离以及下拉电阻，数字量（开关量）输入端输入的信号分别经过由串联的限流电阻和光电隔离输入到PLC数字量输入处理模块11中，光电隔离通过下拉电阻接地；第二数字量输入电路122与第一数字量输入电路121一致，这里不再赘述；需要说明的是，如图6示出的《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》实施例的光电隔离的原理结构图，即光耦的原理示意图，在光耦输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换，光耦的输出端连接下拉电阻后，其失效表现为即使输入为高电平（即输入数字量信号为1），光耦持续地输出低电平（即光耦输出的数字量信号为0），即光耦断开。
第一边沿检测单元1111接收到第一数字量输入电路121控制输出的数字量信号，并检测第一数字量输入电路121的输出电压状态信息；同时，第二边沿检测单元1112接收第二数字量输入电路122控制输出的数字量信号，并检测第二数字量输入电路122的输出电压状态信息；然后，第一数字滤波单元1115对第一边沿检测单元1111检测的输出电压状态信息进行滤波后输入故障判断单元1113；同时，第二数字滤波单元1116对第二边沿检测单元1112检测的输出电压状态信息进行滤波后输入故障判断单元1113。故障判断单元1113接收到第一数字滤波单元1115以及第二数字滤波单元1116输出的滤波后的电压状态信息后进行分析，当输出电压状态信息一致时，则判断出数字量输入控制电路12没有出现故障；当输出电压状态信息不一致时，则判断出数字量输入控制电路12出现故障；具体地，当故障判断单元1113分析出只有一个输出电压状态为上升沿状态或下降沿状态时，根据光耦原理，可以判断出数字量输入控制电路12出现故障，即，比如分析出只有第一边沿检测单元1111检测的第一数字量输入电路121的输出电压状态信息为上升沿状态或下降沿状态时，第二边沿检测单元1111检测的第二数字量输入电路122的输出电压状态信息为持续高电平状态或持续低电平状态，那么可以判断出数字量输入控制电路12出现故障；又如分析出只有第二边沿检测单元1111检测的第二数字量输入电路122的输出电压状态信息为上升沿状态或下降沿状态时，第一边沿检测单元1111检测的第一数字量输入电路121的输出电压状态信息为持续高电平状态或持续低电平状态，那么可以判断出数字量输入控制电路12出现故障，触发故障状态告警单元1114设置数字量输入控制电路12的故障状态告警信息。
进一步地，PLC数字量输入处理模块11还包括与输入故障检测模块111相连接的表决输出单元112，表决输出单元112与输入故障检测模块111一一对应，图4中以包括一个表决输出单元112为例进行说明，具体地，当输入故障检测模块111的故障判断单元1113判断出数字量输入控制电路12没有出现故障时，表决输出单元112表决输出第一数字量输入电路121输入的数字量信号，或表决输出第二数字量输入电路122输入的数字量信号；当故障判断单元1113分析出一个输出电压状态为上升沿状态，另一个输出电压状态为持续低电平状态时，表决输出单元112表决输出所述上升沿状态对应的输入电路输入的数字量信号；比如故障判断单元1113分析出第一数字量输入电路121的输出电压状态信息为上升沿状态，第二数字量输入电路122的输出电压状态信息为持续低电平状态时，表决输出单元112表决输出第一数字量输入电路121输入的数字量信号；当故障判断单元1113分析出一个输出电压状态为下降沿状态，另一个输出电压状态为持续低电平状态时，表决输出单元112表决输出所述下降沿状态对应的输入电路输入的数字量信号；比如故障判断单元1113分析出第二数字量输入电路122的输出电压状态信息为下降沿状态，第一数字量输入电路121的输出电压状态信息为持续低电平状态时，表决输出单元112表决输出第二数字量输入电路122输入的数字量信号；当故障判断单元1113分析出一个输出电压状态为上升沿状态或下降沿状态，另一个输出电压状态为持续高电平状态时，表决输出单元112表决输出所述持续高电平状态对应的输入电路输入的数字量信号；比如故障判断单元1113分析出第一数字量输入电路121的输出电压状态信息为下降沿状态，第二数字量输入电路122的输出电压状态信息为持续高电平状态时，表决输出单元112表决输出第二数字量输入电路122输入的数字量信号；又如故障判断单元1113分析出第二数字量输入电路122的输出电压状态信息为上升沿状态，第一数字量输入电路121的输出电压状态信息为持续高电平状态时，表决输出单元112表决输出第一数字量输入电路121输入的数字量信号。
进一步地，如图7示出的《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》PLC控制系统的第三实施例的结构示意图，同样以PLC数字量输入控制装置1包括一路数字量输入控制电路12、PLC数字量输入处理模块11包括一个输入故障检测模块111为例继续进行详细说明，PLC数字量输入处理模块11包括输入故障检测模块111和表决输出单元112外，还可以包括状态记录存储器113，用于记录数字量输入控制电路12的故障状态信息，和/或表决输出单元112的表决输出信息。具体地，如下表所示：
状态记录存储器113记录的表决输出信息还可以包括各个数字量输入电路的有效位信息，以表明当前数字量输入电路的有效情况；“＿／￣”表示数字量输入电路的输出电压状态信息为上升沿状态，“￣＼＿”表示数字量输入电路的输出电压状态信息为下降沿状态，“￣￣￣”表示数字量输入电路的输出电压状态信息为持续高电平状态，“＿＿＿”表示数字量输入电路的输出电压状态信息为持续低电平状态，“->1”表示设置该数字量输入电路有效，“--”表示设置该数字量输入电路保持原先的设置。状态记录存储器113记录的数字量输入控制电路12的故障状态信息和表决输出单元112的表决输出信息为上述表中任意一种情况，比如状态记录存储器113当前记录了标号为2的情况，则表明故障判断单元1113分析判断出输出电压状态信息一致（都为下降沿状态），当前属于正常工况，没有故障告警信息，当前第一数字量输入电路（简称第一）和第二数字量输入电路（简称第二）都设置有效，表决输出第一或第二的输入的数字量信号；又如状态记录存储器113当前记录了标号为C的情况，则表明故障判断单元1113分析判断出输出电压状态信息不一致（第一为下降沿状态，第二为持续低电平状态），当前不属于正常工况，设置了故障告警信息，当前第一数字量输入电路设置有效，第二数字量输入电路保留了原来的设置，表决输出第一输入的数字量信号。
需要说明的是，状态记录存储器113可以为串行铁电存储器等，便于掉电恢复后还可以保持各个数字量输入电路的状态信息，便于用户维护。
进一步地，故障状态告警单元1114可以为灯光告警单元、声音告警单元或声光告警单元等；如图7中，故障状态告警单元1114以灯光告警单元为例，具体可以为双色状态指示灯，包含告警指示LED以及数据指示LED，以及时通知用户发生故障。
需要说明的是，《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》实施例的PLC数字量输入控制装置1还包括通信模块，分别与PLC数字量输入处理模块以及外部PLC主控制器相连接，用于根据所述表决输出单元表决输出的数字量信号，与外部PLC主控制器进行通信连接。
实施《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》实施例，通过第一数字量输入电路和第二数字量输入电路接收同一个PLC数字量输入端口输入的数字量，当其中一路输入电路发生故障失效时，还有另外一路输入电路保证数字量的正常输入，可有效解决2010年11月前有关技术中数字量输入的可靠性问题，有效降低了有关技术中由于光耦失效直接给用户造成的损失；PLC数字量输入控制装置可以检测数字量输入控制电路是否出现故障，当检测结果为是时，设置故障状态告警信息，并向PLC主控制器表决输出有效的数字量信号，用户可以便捷地了解数字量输入的情况，保证了在数字量输入电路发生彻底故障前用户可以进行主动的修复从而避免损失，使用户能够更加高效地进行系统的维护，避免了不可控的自动化应用系统的异常，大大提高了PLC数字量输入的可靠性。
上面详细说明了《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》实施例的PLC控制系统以及PLC数字量输入控制装置1的结构，下面相应地，结合附图说明《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》实施例的PLC数字量输入控制方法。
如图8示出的《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》PLC数字量输入控制方法的第一实施例流程图，包括：步骤S801：第一数字量输入电路和第二数字量输入电路接收同一个可编程逻辑控制器PLC数字量输入端口输入的数字量，并对所述数字量进行控制输出；具体地，PLC数字量输入控制装置包括至少一路数字量输入控制电路，该数字量输入控制电路包括第一数字量输入电路和第二数字量输入电路，第一数字量输入电路和第二数字量输入电路接收同一个输入端口输入的数字量，并对所述数字量进行控制输出。需要说明的是，一路数字量输入控制电路对应一个数字量输入端口；PLC数字量输入控制装置1可以对应接入多个数字量输入端口。
步骤S802：至少一个输入故障检测模块接收所述第一数字量输入电路和第二数字量输入电路控制输出的数字量信号，并检测数字量输入控制电路是否出现故障，当检测结果为是时，设置故障状态告警信息。
进一步地，如图9示出的《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》PLC数字量输入控制方法的第二实施例流程图，包括：步骤S901：第一数字量输入电路和第二数字量输入电路接收同一个可编程逻辑控制器PLC数字量输入端口输入的数字量，并对所述数字量进行控制输出；步骤S902：第一边沿检测单元接收所述第一数字量输入电路控制输出的数字量信号，并检测所述第一数字量输入电路的输出电压状态信息；第二边沿检测单元接收所述第二数字量输入电路控制输出的数字量信号，并检测所述第二数字量输入电路的输出电压状态信息；具体地，PLC数字量输入控制装置的输入故障检测模块可以包括第一边沿检测单元和第二边沿检测单元，以对应检测第一数字量输入电路和第二数字量输入电路的输出电压状态信息。
步骤S903：分析所述第一边沿检测单元和第二边沿检测单元检测的输出电压状态信息，当输出电压状态信息一致时，则判断出数字量输入控制电路没有出现故障；当输出电压状态信息不一致时，则判断出数字量输入控制电路出现故障；具体地，PLC数字量输入控制装置还可以对所述第一边沿检测单元检测的输出电压状态信息进行滤波处理；对所述第二边沿检测单元检测的输出电压状态信息进行滤波处理；然后分析滤波处理后的所述第一边沿检测单元和第二边沿检测单元检测的输出电压状态信息。
步骤S904：当判断出数字量输入控制电路出现故障时，设置数字量输入控制电路的故障状态告警信息。
具体地，第一边沿检测单元接收到第一数字量输入电路控制输出的数字量信号，并检测第一数字量输入电路的输出电压状态信息；同时，第二边沿检测单元接收第二数字量输入电路控制输出的数字量信号，并检测第二数字量输入电路的输出电压状态信息；然后，PLC数字量输入控制装置对第一边沿检测单元检测的输出电压状态信息进行滤波，同时对第二边沿检测单元检测的输出电压状态信息进行滤波，PLC数字量输入控制装置对滤波后的电压状态信息后进行分析，当输出电压状态信息一致时，则判断出PLC数字量输入控制装置的数字量输入控制电路没有出现故障；当输出电压状态信息不一致时，则判断出PLC数字量输入控制装置的数字量输入控制电路出现故障；具体地，当分析出只有一个输出电压状态为上升沿状态或下降沿状态时，根据光耦原理，可以判断出数字量输入控制电路出现故障，即，比如分析出只有第一边沿检测单元检测的第一数字量输入电路的输出电压状态信息为上升沿状态或下降沿状态时，第二边沿检测单元检测的第二数字量输入电路的输出电压状态信息为持续高电平状态或持续低电平状态，那么可以判断出数字量输入控制电路出现故障；又如分析出只有第二边沿检测单元检测的第二数字量输入电路的输出电压状态信息为上升沿状态或下降沿状态时，第一边沿检测单元检测的第一数字量输入电路的输出电压状态信息为持续高电平状态或持续低电平状态，那么可以判断出数字量输入控制电路出现故障，PLC数字量输入控制装置将设置数字量输入控制电路的故障状态告警信息。
再进一步地，《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》实施例的PLC数字量输入控制方法还可以包括：当判断出数字量输入控制电路没有出现故障时，表决输出所述第一数字量输入电路输入的数字量信号，或表决输出所述第二数字量输入电路输入的数字量信号；当分析出一个输出电压状态为上升沿状态，另一个输出电压状态为持续低电平状态时，表决输出所述上升沿状态对应的输入电路输入的数字量信号；比如分析出第一数字量输入电路的输出电压状态信息为上升沿状态，第二数字量输入电路的输出电压状态信息为持续低电平状态时，PLC数字量输入控制装置表决输出第一数字量输入电路输入的数字量信号；当分析出一个输出电压状态为下降沿状态，另一个输出电压状态为持续低电平状态时，表决输出所述下降沿状态对应的输入电路输入的数字量信号；比如分析出第二数字量输入电路的输出电压状态信息为下降沿状态，第一数字量输入电路的输出电压状态信息为持续低电平状态时，PLC数字量输入控制装置表决输出第二数字量输入电路输入的数字量信号；当分析出一个输出电压状态为上升沿状态或下降沿状态，另一个输出电压状态为持续高电平状态时，表决输出所述持续高电平状态对应的输入电路输入的数字量信号；比如分析出第一数字量输入电路的输出电压状态信息为下降沿状态，第二数字量输入电路的输出电压状态信息为持续高电平状态时，PLC数字量输入控制装置表决输出第二数字量输入电路输入的数字量信号；又如分析出第二数字量输入电路的输出电压状态信息为上升沿状态，第一数字量输入电路的输出电压状态信息为持续高电平状态时，PLC数字量输入控制装置表决输出第一数字量输入电路输入的数字量信号。
再进一步地，《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》实施例的PLC数字量输入控制方法还可以包括：PLC数字量输入控制装置实时记录故障状态信息，和/或表决输出信息。
具体地，PLC数字量输入控制装置还可以包括一状态记录存储器，以实时记录各个数字量输入电路的故障状态信息，和/或表决输出信息，如下表所示：
状态记录存储器记录的表决输出信息还可以包括各个数字量输入电路的有效位信息，以表明当前数字量输入电路的有效情况；“＿／￣”表示数字量输入电路的输出电压状态信息为上升沿状态，“￣＼＿”表示数字量输入电路的输出电压状态信息为下降沿状态，“￣￣￣”表示数字量输入电路的输出电压状态信息为持续高电平状态，“＿＿＿”表示数字量输入电路的输出电压状态信息为持续低电平状态，“->1”表示设置该数字量输入电路有效，“--”表示设置该数字量输入电路保持原先的设置。状态记录存储器记录的故障状态信息和表决输出信息为上述表中任意一种情况，比如状态记录存储器当前记录了标号为2的情况，则表明PLC数字量输入控制装置分析判断出输出电压状态信息一致（都为下降沿状态），当前属于正常工况，没有故障告警信息，当前第一数字量输入电路（简称第一）和第二数字量输入电路（简称第二）都设置有效，表决输出第一或第二的输入的数字量信号；又如状态记录存储器当前记录了标号为C的情况，则表明PLC数字量输入控制装置分析判断出输出电压状态信息不一致（第一为下降沿状态，第二为持续低电平状态），当前不属于正常工况，设置了故障告警信息，当前第一数字量输入电路设置有效，第二数字量输入电路保留了原来的设置，表决输出第一输入的数字量信号。
需要说明的是，状态记录存储器可以为串行铁电存储器等，便于掉电恢复后还可以保持各个数字量输入电路的状态信息，便于用户维护。
需要说明的是，《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》实施例的PLC数字量输入控制装置还包括通信模块，与外部PLC主控制器相连接，用于根据表决输出的数字量信号，与外部PLC主控制器进行通信连接。
综上所述，实施《一种PLC数字量输入控制装置及其控制方法》实施例，通过第一数字量输入电路和第二数字量输入电路接收同一个PLC数字量输入端口输入的数字量，当其中一路输入电路发生故障失效时，还有另外一路输入电路保证数字量的正常输入，可有效解决2010年11月前有关技术中数字量输入的可靠性问题，有效降低了有关技术中由于光耦失效直接给用户造成的损失；PLC数字量输入控制装置可以检测数字量输入控制电路是否出现故障，当检测结果为是时，设置故障状态告警信息，并向PLC主控制器表决输出有效的数字量信号，用户可以便捷地了解数字量输入的情况，保证了在数字量输入电路发生彻底故障前用户可以进行主动的修复从而避免损失，使用户能够更加高效地进行系统的维护，避免了不可控的自动化应用系统的异常，大大提高了PLC数字量输入的可靠性。
