电气连接程控阵列交换电路设计研究

赵斌洁

（国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，广东 广州 510535）

0 引 言

程序控制系统中，通常需要使用多个信号输入端口，包括ESD信号输入端口、门禁启闭指令传输端口等。此外，还设有检测电源端口、MLM数据端口等，输入端设置4种标准电气接口。为了促进上述端口的有效兼容，需要科学构建电路，保证程控阵列交换电路的应用具有可行性。

1 程控交换电路优化设计的必要性

车辆装载或卸载货物时，需要使用控制系统进行各环节控制，保证控制单元与执行单元可以顺利通信，从而根据实际运输需要开启或关闭门禁等。该系统控制单元与执行单元通信连接时主要采取3种方式，分别为电气连接、气动连接、光线连接。电气连接是常用的连接方法，可以细分为4种连接方式，包括工作接地、重复接地、保护接地以及保护接零。具体操作时，可以采取Pyle-National电动连接头、Sigtto连接、Miyaki连接、ITT-Cannon连接器等实现电气连接。采用电气连接方法构建系统时，必须构建与之相匹配的程序控制交换电路，从而保证信号输入端信号可兼容多样化电气标准接口，促进系统顺利运行[1]。

2 基本运行原理分析

程控交换电路可以设置4个连接端口，每个端口对应1个用户，每个用户分别对应1条接口电路。在程控交换电路中，核心结构为中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）与配套交换网络。相关端口和线路构成指令传输网络，主要实现信号输送和接收。指令信息发送至中央处理单元后，系统对信号进行网络映射处理，网络化连接系统中的网络节点，进而实现用户连接[2,3]。程控交换机结构如图1所示。

图1 程控交换机结构

3 电路系统规划

3.1 系统功能结构

系统输入端设有多个电气连接端口，输出端采用4个标准接口，设计应用程控交换电路的目的是保证标准接口可以与输入端信号顺利兼容。程控交换电路运行中，控制指令发送至CPU电路中，通过通信电路传输至程控交换阵列电路，输入端与输出端分别通过程控交换阵列电路实现信号传输动作，从而发挥系统功能[4,5]。

该电路系统使用中，信号输入端接收信号后，信号由输入端口经由线路向输出端口传输，通过信号传输发送呼叫要求等指令发挥交换网络功能。中央控制单元发送连接呼叫连接指令，从而使呼叫方与被呼叫方双方连接，形成临时信号传输通道。通过指令发送与接收，中央控制单元控制相应功能单元执行命令操作，实现电路连接或断开，从而控制阀门开启或关闭。纵横开关运行中，需要使用多样化机电连接器设备，其中包括编码连接器、纵横连接器等[6]。程控交换电路运行中，核心结构是电子开关构建的阵列模式空分交换网络和部分时分连接网络。用户电路可以根据实际应用需求灵活设计，设计依据主要为系统电路应用环境和交换系统运行情况。以程控数字交换机使用为例，分为2种线路类型。一种为数据链路控制（Data Link Control，DLC）线路，通常连接终端适配器或者数据终端设备，属于数字用户线路类型；另一种为访问控制列表（Access Control List，ALC）线路，通常连接模拟电话，属于模拟用户线路类型[7]。

3.2 指令信号传输标准接口连接

上位机发出控制指令后，指令信号传输至程控交换电路中。当指令内容为指示连接特定标准接口时，CPU根据指令输出与之匹配的控制代码，系统通信电路负责向程控交换阵列电路传输该控制代码[8]。交换阵列电路接收该代码后翻译解读控制代码，将代码转换为驱动指令形式，驱动电路对驱动指令进行放大功率处理，从而驱动阵列实现相应的电路操作。例如，在构建Pyle-National端口连接电路时，接口连接情况如表1所示[9]。

表1 Pyle-National接口连接情况

3.3 指令信号传输标准接口电路功能设置

Pyle-National端口连接电路设计中，相应功能设计如表2所示[10]。

表2 Pyle-National标准接口相关电路使用功能设计

3.4 程控交换阵列电路运行反馈

程控交换电路设计中，数据信息与地址指令借助母线、地址总线传输至程控交换阵列电路，信号通过母线传输至数据缓冲器，然后经过数据处理器、驱动电路、继电器线圈阵列实现运行反馈。地址总线连接地址译码器同样经过上述流程处理，构成继电器触点矩阵，与4个输出端进行信号互动反馈。在上述流程中，译码器负责转换地址指令信号，通过转换处理生成控制地址码，缓冲电路将数据信号向数据处理电路中传输，在地址码的驱动下放大数据功率，从而控制相关电磁继电器线圈进入工作状态。继电器运行过程中，常开触点处于闭合状态，连接输入端口线路与输出端口线路，临时信号通道由此构建形成并发挥信号传输功能。

4 结 论

综上所述，完善电路设计可以提高控制系统的应用性能，促进系统内部信号稳定、高效传输。设计电气连接程控阵列交换电路时，应全面分析所需信号输入端口、信号输出端口以及电源检测单位等，明确电路使用需求，从而高效实现系统内部门禁控制指令等信号的传输，提高传输效率和传输稳定性。