Io總線接口電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及數控領域，特別是涉及一種1總線接口電路。
【背景技術】
[0002]隨著工業自動化在中國的推進，產業升級呼聲日趨強烈，產業升級需較大幅度的提升工業自動化水平，減少人工參與，降低人工成本。連接掛靠在工業現場1總線中的各種從站設備節點將越來越多，總線從站設備地址的人工設定將與產業提升升級之間的矛盾愈加突出。
[0003]在工業控制領域的總線通信中，需要給每個從站分配一個唯一 ID地址號，主站通過相應的地址與從站通信，讀寫數據首先都需識別從站的地址，然后再進行數據讀寫操作。因此從站的地址分配極為關鍵，簡單便捷的從站地址分配方法將有利于整個系統性能的提升。從站地址的分配有多種方法，傳統的從站地址分配方法有在控制芯片程序內固化設定或者通過撥碼開關人工設定等。
[0004]然而無論是在程序內固化設定還是通過撥碼開關設定，都需逐個設定控制芯片的從機地址。在主從總線通信中，任意兩個從機芯片的地址均需不同，相同的從站地址在總線通信時會產生通信沖突。因此，每個從站芯片的地址都需要人工設定，耗時費力且容易出差錯，尤其是連接有較多從機的情況下，人工設定反映出的這些問題更為突出。
【實用新型內容】
[0005]基于此，有必要提供一種可以節省時間和人力且不易出差錯的1總線接口電路。
[0006]一種1總線接口電路，基于包括系統總線的數控系統，包括:數控系統主站、1總線底板以及1從站板卡；所述數控系統主站通過系統總線與所述1總線底板連接，所述1從站板卡插接在所述1總線底板上；所述數控系統主站用于為所述1從站板卡分配ID地址號；
[0007]其中，所述ID地址號沿系統總線的擴展方向依次遞增。
[0008]在其中一個實施例中，所述1總線底板的數量為I個以上。
[0009]在其中一個實施例中，所述1總線底板包括ID信號傳送電路、第一 1從站接口、第二 1從站接口、第一電平轉換單元、第二電平轉換單元、總線輸入接口及總線輸出接口 ；
[0010]所述總線輸入接口和總線輸出接口用于連接所述系統總線，所述第一 1從站接口和第二 1從站接口用于插入1從站板卡；所述第一電平轉換單元用于將系統總線上的差分電平信號轉換為TTL電平信號，所述TTL電平信號通過所述第一 1從站接口或/和所述第二 1從站接口輸入到所述1從站板卡；所述第二電平轉換單元用于將所述1從站板卡通過所述第一 1從站接口或/和第二 1從站接口輸出的TTL電平信號轉換為差分電平，并將所述差分電平輸出給系統總線；所述ID信號傳送電路與所述第一 1從站接口、第二 1從站接口連接，用于傳遞所述數控系統主站產生的ID發生信號。
[0011 ] 在其中一個實施例中，所述ID發生信號為12伏的電壓信號。
[0012]在其中一個實施例中，所述ID信號傳送電路包括信號輸出端、信號輸出端、第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管、第一比較器及第二比較器；
[0013]所述第一開關管的高電位端與所述信號輸入端連接，所述第一開關管的低電位端與所述第二開關管的高電位端連接，所述第一開關管的控制端通過一個限流電阻與所述第三開關管的高電位端連接，所述第三開關管的低電位端接地，所述第三開關管的控制端連接在所述信號輸入端和第一 1從站接口的匯合處；
[0014]所述第二開關管的低電位端與所述信號輸出端連接，所述第二開關管的控制端通過一個限流電阻與所述第四開關管的高電位端，所述第四開關管的低電位端接地，所述第四開關管的控制端連接在所述信號輸入端和第二 1從站接口的匯合處；
[0015]所述第一比較器的反向輸入端用于輸入基準電壓，所述第一比較器的同向輸入端通過分壓電阻與所述信號輸入端連接，所述第二比較器的反向輸入端用于輸入基準電壓，所述第二比較器的同向輸入端通過分壓電阻連接在所述第一開關管的低電位端與所述第二開關管的高電位端之間。
[0016]在其中一個實施例中，所述第一開關管和第二開關管為P型MOS管，所述第三開關管和第四開關管為NPN型三極管。
[0017]在其中一個實施例中，所述ID信號傳送電路還包括連接在信號輸入端口與地之間的瞬態吸收二極管，用于在所述ID發生信號過壓時起鉗壓保護作用。
[0018]在其中一個實施例中，所述瞬態吸收二極管的型號為P6SMB15CA。
[0019]上述1總線接口電路，1總線底板上能夠插接1從站板卡，所述數控系統主站為所述1從站板卡分配ID地址號，這樣無需人工設定ID地址號，節省了時間和人力；另外，所述ID地址號沿系統總線擴展的方向依次遞增，這樣很好地避免了所述1從站板卡的ID地址號重復，不易出差錯。
【附圖說明】
[0020]圖1為一實施例中1總線接口電路的框圖；
[0021]圖2為一實施例中1總線底板的結構示意圖；
[0022]圖3為圖2所示實施例中ID信號傳送電路原理圖。
【具體實施方式】
[0023]請參照圖1，為一實施例中1總線接口電路的框圖。
[0024]該1總線接口電路，基于包括系統總線的數控系統，包括:數控系統主站110、1總線底板120以及1從站板卡130。數控系統主站110通過系統總線與1總線底板120連接，1從站板卡130插接在1總線底板120上。數控系統主站110用于通過系統總線為所述1從站板卡分配ID地址號。其中，所述ID地址號沿系統總線擴展的方向依次遞增。
[0025]數控系統主站110能夠產生ID發生信號，此ID發生信號為12V電壓信號。
[0026]1總線底板120的數量為I個以上，即1總線底板120的數量可以根據應用需求沿系統總線進行擴展。在本實施例中，1總線底板120的數量為兩個(10總線底板1202、1總線底板1204)，每個1總線底板120上均插接兩個1從站板卡130 (10從站板卡1302、1從站板卡1304、1從站板卡1306及1從站板卡1308)。
[0027]具體請結合圖2，為一實施例中1總線底板的結構示意圖。
[0028]1總線底板120包括ID信號傳送電路121、第一 1從站接口 122、第二 1從站接口 123、第一電平轉換單元124、第二電平轉換單元125、總線輸入接口 126及總線輸出接口127。
[0029]總線輸入接口 126和總線輸出接口 127用于連接所述系統總線，第一 1從站接口122和第二 1從站接口 123用于插入1從站板卡130。第一電平轉換單元124用于將系統總線上的差分電平信號轉換為TTL電平信號，所述TTL電平信號通過第一 1從站接口 122或/和第二 1從站接口 123輸入到1從站板卡130，第二電平轉換單元124用于將1從站板卡130通過第一 1從站接口 122或/和第二 1從站接口 123輸出的TTL電平信號轉換為差分電平，并將所述差分電平輸出給所述系統總線。
[0030]ID信號傳送電路121與第一 1從站接口 122、第二從站接口 123連接，用于傳遞數控系統主站I1產生的ID發生信號，1從站板卡130能發出ID控制信號，ID信號傳送電路121根據所述ID控制信號來讀取此時1從站板卡130的ID信號狀態，并將所述ID信號狀態通過所述系統總線回傳給數控系統主站110，從而使得數控系統主站110能夠判斷相應1從站板卡130的插接狀態及插接在所述系統總線上的排列位置。同時，數控系統主站110根據所述ID信號狀態自動給1從站板卡130分配ID地址號。這種ID地址號的分配方法類似于我們的人員隊列報數，從第一個人開始報數，下一個人聽到了前一個人的報數號(相當于ID地址號)，下一個人就能按照順序往下報數。報數完畢所有的人都會擁有一個唯一的報數號。
[0031]1從站板卡130的數量也可以任意設置，每個1總線底板120上最多只能限制插接兩個1從站板卡130，也可以不插接1從站板卡130。1總線底板120上獨特的電路設計保證了 1從站板卡130插接數量的隨意性。
[0032]請結合圖3，為圖2所示實施例中ID信號傳送電路原理圖。
[0033]所述ID信號傳送電路包括信號輸入端IDEIN、信號輸出端IDE0UT、第一開關管Q1、第二開關管Q2、第三開關管Q3、第四開關管Q4、第一比較器UlB及第二比較器UlA0
[0034]第一開關管Ql的高電位端與信號輸入端IDEIN連接，第一開關管Ql的低電位端與第二開關管Q2的高電位端連接，第一開關管Ql的控制端通過一個限流電阻R6與第三開關管Q3的高電位端連接，第三開關管Q3的低電位端接地，第三開關管Q3的控制端連接在信號輸入端IDEIN和第一 1從站接口 122的匯合處；
[0035]第二開關管Q2的低電位端與信號輸出端IDEOUT連接，第二開關管Q2的控制端通過一個限流電阻R7與第四開關管Q4的高電位端，第四開關管Q4的低電位端接地，第四開關管Q4的控制端連接在信號輸入端IDEIN和第二 1從站接口 123的匯合處；
[0036]第一比較器UlB的反向輸入端用于輸入基準電壓，第一比較器UlB的同向輸入端通過分壓電阻RPlD與信號輸入端IDEIN連