專利名稱:一種基于多種通信總線的可編程控制器的制作方法
技術領域:
本發明ー種基于多種通信總線的可編程控制器,特別涉及ー種采用多種通信總線實現PLC主控與各模塊通信的可編程序控制器。
背景技術:
可編程序控制器是エ業自動化、過程控制和運動控制等領域中廣泛應用的ー種自動化設備,目前常見的PLC的實現方式是PLC主 控器與各種PLC模塊安裝在一塊背板上,它們之間通過某種并行總線進行通信;這樣的話如果總線發生問題或者某個模塊對總線產生影響勢必會影響整套系統的通信,并且當數據量比較大時所有的數據都集中在一條總線上,也會影響數據的刷新速率,進而影響系統通訊的可靠性。
發明內容
本發明克服現有技術存在的不足,所要解決的技術問題是提供一種通訊數據交互速率高和通訊系統可靠性強的可編程控制器。為解決上述技術問題,本發明所采用的技術方案是ー種基于多種通信總線的可編程控制器,所述可編程控制器主要包括有PLC主控器、電源模塊、普通I/O模塊和高速通信模塊,可編程控制器設置有RS232總線、USB總線、PCI總線和CAN總線四種通訊總線;
所述PLC主控器設置有四種通訊總線接ロ RS232總線接ロ、USB總線接ロ、PCI總線接口和CAN總線接ロ,PLC主控器通過上述RS232總線接ロ、USB總線接ロ、PCI總線接口和CAN總線接ロ接入RS232總線、USB總線、PCI總線和CAN總線中;
所述電源模塊設置有RS232總線接ロ,電源模塊通過RS232總線接ロ接入RS232總線中;電源模塊通過RS232總線與PLC主控器進行通信;
所述普通I/O模塊和高速通信模塊均設置有三種通訊總線接ロ USB總線接ロ、PCI總線接口和CAN總線接ロ,普通I/O模塊和高速通信模塊分別通過上述三種通訊接ロ接入USB總線、PCI總線和CAN總線中。所述普通I/O模塊優先采用USB總線與PLC主控器進行通信;所述高速通信模塊優先采用PCI總線與PLC主控器進行通信。所述USB總線采用USB2. O總線。所述普通I/O模塊至少有ー個,所述高速通信模塊也至少有ー個。本發明與現有技術相比具有的有益效果是本發明利用多總線技術實現PLC主控器與各種PLC模塊的互連,PLC主控器與模塊之間針對不同的功能類型默認使用不同類型的通信總線,井能在默認通信總線發生錯誤時自動實現總線切換,從而提升了 PLC主控器與各模塊之間的數據交互速率,加強了系統的可靠性,豐富了 PLC的應用方式。
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進ー步詳細的說明圖I是本發明的電路結構示意 圖中1為PLC主控器、2為電源模塊、3為普通I/O模塊、4為高速通信模塊、5為RS232總線、6為USB總線、7為PCI總線、8為CAN總線。
具體實施例方式如圖I所示,本發明ー種基于多種通信總線的可編程控制器主要包括有PLC主控器I、電源模塊2、普通I/O模塊3和高速通信模塊4,可編程控制器設置有RS232總線5、USB總線6、PCI總線7和CAN總線8四種通訊總線,所述USB總線6采用USB2. O總線。所述普通I/O模塊3至少有ー個,所述高速通信模塊4也至少有ー個。
所述PLC主控器I設置有四種通訊總線接ロ RS232總線接ロ、USB總線接ロ、PCI總線接口和CAN總線接ロ,PLC主控器I通過上述RS232總線接ロヽUSB總線接ロ、PCI總線接口和CAN總線接ロ接入RS232總線5、USB總線6、PCI總線7和CAN總線8中。所述電源模塊2設置有RS232總線接ロ,電源模塊2給整個可編程控制器供電,電源模塊2通過RS232總線接ロ接入RS232總線5中;電源模塊2通過RS232總線5與PLC主控器I進行通信;PLC主控器I可以通過RS232總線5獲得電源模塊2的各種狀態信息,以確定電源模塊2是否工作正常,如果不正常則提示相應的錯誤信息并報警。所述普通I/O模塊3和高速通信模塊4均設置有三種通訊總線接ロ USB總線接ロ、PCI總線接口和CAN總線接ロ,普通I/O模塊3和高速通信模塊4分別通過上述三種通訊接ロ接入USB總線6、PCI總線7和CAN總線8中。所述普通I/O模塊3包括有DI、D0等模塊,其有效數據信息只有幾個字節,雖然具有USB總線接ロ、PCI總線接口和CAN總線接ロ三種總線信號接ロ,但優先采用USB總線6與PLC主控器I進行通信;USB總線6接ロ簡單,并且數據傳輸速率能達到480Mbps,完全能夠保證小數據量模塊的數據刷新速率和信息交互及時性。所述高速通信模塊4包括有ModbusTCP、Profibus等通信模塊,其有效數據信息有時會達到幾百個字節,雖然具有USB總線接ロ、PCI總線接口和CAN總線接ロ三種總線信號接ロ,但優先采用PCI總線7與PLC主控器I進行通信;PCI總線7的數據傳輸速率能達到4000Mbps,即便當數據量較大時也能完全保證數據的刷新速率。本發明采用多種通訊總線使各種模塊之間的通信互不干擾,增強了系統的穩定性,另外不論上述模塊默認優先是采用USB總線6通訊,還是采用PCI總線7通訊,模塊與PLC主控器I之間都有心跳報文存在,如果PLC主控器I在指定時間之內沒有探測到模塊的心跳報文,則PLC主控器I就會判斷為當前模塊使用的通信總線出錯,并在另一條總線上啟動與該模塊的通信;例如,普通I/O模塊3默認是采用USB總線6與PLC主控器I進行通信,如果USB總線6發生錯誤,則PLC主控器I就會探測不到普通I/O模塊3的心跳報文,PLC主控器I認為該普通I/O模塊3的USB總線6出錯,PLC主控器I然后會在PCI總線7上啟動對該普通I/O模塊3的探測,探測成功后就會與該普通I/O模塊3在PCI總線上進行通信,這種總線切換機制進ー步加強了 PLC的錯誤恢復機制,保證了整個系統的可靠性。本發明可以在背板系統中實現,將上述四種總線RS232總線5、USB總線6、PCI總線7和CAN總線8設置在背板上;對于有些中小型PLC系統應用來說,使用的I/O模塊比較少,整個系統的數據量也不大,并且如果使用背板的話會造成ー些不便,這時候PLC系統的PLC主控器I與各模塊之間需要通過電纜連接,而不是通過背板,如果使用PCI總線7則電纜數目會比較大,如果使用USB2. O總線則對電纜的長度規格有較嚴格的限制,這時可以只使用CAN總線8,CAN總線8對電纜數目要求非常低,對電纜的限制也很低,雖然通信速率稍低,但是對于小數據量的系統來說仍然能夠保證數據的刷新速率。
本發明利用多總線技術實現PLC主控器I與各種PLC模塊的互連,PLC主控器I與模塊之間針對不同的功能類型默認使用不同類型的通信總線,井能在默認通信總線發生錯誤時自動實現總線切換,從而提升了 PLC主控器I與各模塊之間的數據交互速率,加強了系統的可靠性,豐富了 PLC的應用方式。
權利要求
1.ー種基于多種通信總線的可編程控制器,其特征在于所述可編程控制器主要包括有PLC主控器(I)、電源模塊(2 )、普通I/O模塊(3 )和高速通信模塊(4),可編程控制器設置有RS232總線(5)、USB總線(6)、PCI總線(7)和CAN總線(8)四種通訊總線; 所述PLC主控器(I)設置有四種通訊總線接ロ RS232總線接ロ、USB總線接ロ、PCI總線接口和CAN總線接ロ,PLC主控器(I)通過上述RS232總線接ロ、USB總線接ロ、PCI總線接口和CAN總線接ロ接入RS232總線(5)、USB總線(6)、PCI總線(7)和CAN總線(8)中; 所述電源模塊(2)設置有RS232總線接ロ,電源模塊(2)通過RS232總線接ロ接入RS232總線(5)中;電源模塊(2)通過RS232總線(5)與PLC主控器(I)進行通信; 所述普通I/O模塊(3)和高速通信模塊(4)均設置有三種通訊總線接ロ USB總線接ロ、PCI總線接口和CAN總線接ロ,普通I/O模塊(3)和高速通信模塊(4)分別通過上述三種通訊接ロ接入USB總線(6)、PCI總線(7)和CAN總線(8)中。
2.根據權利要求I所述的ー種基于多種通信總線的可編程控制器,其特征在于所述普通I/O模塊(3)優先采用USB總線(6)與PLC主控器(I)進行通信;所述高速通信模塊(4)優先采用PCI總線(7)與PLC主控器(I)進行通信。
3.根據權利要求2所述的ー種基于多種通信總線的可編程控制器,其特征在于所述USB總線(6)采用USB2. O總線。
4.根據權利要求I至3任意一項所述的ー種基于多種通信總線的可編程控制器,其特征在于所述普通I/O模塊(3)至少有ー個,所述高速通信模塊(4)也至少有ー個。
全文摘要
本發明一種基于多種通信總線的可編程控制器,屬于通訊技術領域;解決的技術問題是提供一種通訊數據交互速率高和通訊系統可靠性強的可編程控制器;采用的技術方案是可編程控制器主要包括有PLC主控器、電源模塊、普通I/O模塊和高速通信模塊,可編程控制器設置有RS232總線、USB總線、PCI總線和CAN總線四種通訊總線;PLC主控器設置有四種通訊總線接口RS232總線接口、USB總線接口、PCI總線接口和CAN總線接口,PLC主控器通過上述RS232總線接口、USB總線接口、PCI總線接口和CAN總線接口接入RS232總線、USB總線、PCI總線和CAN總線中;本發明適用于通訊領域。
文檔編號G05B19/05GK102692891SQ20121017610
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者于東偉, 吳曉闖, 李文泉, 李瑋, 王玉宏, 王耀華, 田濤 申請人:山西聯華偉業科技有限公司