可编程控制器I/O从站制造技术

本实用新型专利技术涉及电气控制技术领域，具体涉及一种可编程控制器I/O从站。该可编程控制器I/O从站包括一个接口模板以及以其为起点依次连接的多个可扩展I/O模板；所述接口模板用于连接其他主站设备；接口模板以及每个可扩展I/O模板上都设置有CPU芯片，每个可扩展I/O模板上还设置有与本模板上的CPU芯片连接的定位检测电路。通过该定位检测电路，本实用新型专利技术在不采用专用背板总线控制芯片的情况下即可实现可编程控制器I/O模板的扩展连接和定位功能。该扩展连接方法具有方便实现，成本低廉的特点；同时，相对于在模板上加拨码来定位的方式，减少了拨码等器件损坏的几率和人为操作带来的失误。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电气控制
，具体涉及一种可编程控制器i/o从站。
技术介绍
按照国际电工委员会(IEC)对PLC (Programmable Logic Controller,可编程控制器)的定义=PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。PLC从结构上分为固定式和组合式(模块式)两种。其中:固定式PLC包括CPU板、I/o板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。由于目前的用户对PLC产品的性价比要求越来越高，PLC产品的可扩展性已经成为用户选择该产品时主要考虑的因素之一。而固定式PLC在使用过程中控制点数有限，同时输入/输出的类型也是固定的，因此适用范围越来越窄；而模块式PLC在扩展应用方面更加灵活，所连接的模板类型以及点数也更多，因此有着更加广泛的应用。国内目前现有的PLC产品绝大多数都是国外的产品，这些PLC产品内部一般都采用了专用的背板总线的设计来进行I/o模板的扩展连接，这些背板总线一般都有专用的背板总线控制芯片，通过芯片之间的数据交换，对可扩展I/o模板的类型以及连接顺序(插槽位置)进行识别和确定，并且为可扩展I/o模板分配相应的地址，实现I/O模板的扩展连接。目前PLC产品所采用的背板总线控制芯片不仅成本较高，而且均由国外PLC厂商订制生产，国内无法买到，并且具有专利保护。因此国产的PLC要么做成固定I/O的(即不能扩展也不能更换I/O模板)，要么在模板上设置拨码开关，对模板的地址进行手动的设定，但这种方法有很多缺点，例如:1、每个扩展的模板都需要手动设置拨码开关，操作繁琐；2、拨码开关本身是塑料件容易损坏，并且拨码一般都很小，不容易操作；3、在操作中容易出现人为的错误，比如重复设置地址等等，不利于维护；4、由于每个CPU的地址总线有限，每个拨码开关要占用4位甚至8位的地址线，浪费了占用I/o模板的CPU资源。并且，即便是采用背板总线控制芯片的方案，其总线通讯的带宽也只有150K左右，数据交换的速度也并不快。因此对于不使用背板总线控制芯片的情况下，如何实现模板的扩展连接还没有很好的解决方案
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术的目的在于提供一种在不采用专用背板总线控制芯片的情况下，能够对可扩展I/o模板进行自动定位的可编程控制器I/O从站。(二)技术方案本技术技术方案如下:一种可编程控制器I/O从站，包括一个接口模板以及以所述接口模板为起点，依次连接的多个可扩展I/o模板；所述接口模板用于连接其他主站设备以及可扩展I/O模板；所述接口模板以及每个可扩展I/o模板上都设置有CPU芯片，每个可扩展I/O模板上还设置有与本模板上的CPU芯片连接的定位检测电路。优选的，所述接口模板和与其相邻的可扩展I/o模板之间以及相邻的可扩展I/O模板与可扩展I/O模板之间分别通过CAN总线通讯，所述接口模板以及每个可扩展I/O模板上都设置有与所述CPU芯片连接的CAN总线控制器。优选的，所述定位检测电路包括定位电阻以及与其连接的第一转换开关，所述第一转换开关与本模板上的CPU芯片连接。优选的，每个可扩展I/O模板上的CPU芯片都连接有第二转换开关以及与所述第二转换开关连接的终端电阻，所述终端电阻还与所述CAN总线连接。优选的，所述接口模板以及每个可扩展I/O模板上都有扩展接口，接口模板上的扩展接口和与其连接的可扩展I/o模板的扩展接口之间以及可扩展I/O模板上的扩展接口和与其连接的可扩展I/o模板上的扩展接口之间通过排线连接。优选的，所述可扩展I/O模板的数量为1-256个。(三)有益效果本技术通过在可编程控制器I/O从站每个可扩展I/O模板上设置与本模板上的CPU芯片连接的定位检测电路，本模板上的CPU芯片结合定位检测电路上的分压值即可对该可扩展I/o模板进行自动定位。本技术在不采用专用背板总线控制芯片的情况下即可实现可编程控制器I/o模板的扩展连接和定位功能，而且具有方便实现，成本低廉的特点；同时，相对于在模板上加拨码来定位的方式，本技术减少了拨码等器件损坏的几率和人为操作带来的失误。附图说明图1是本技术一种可编程控制器I/O从站的I/O模板扩展连接的示意图；图2是本技术一种可编程控制器I/O从站的I/O模板扩展连接的局部放大示意图；图3是本技术图2中定位检测电路的电路以及管脚连接示意图；图4是本技术一种可编程控制器I/O从站的I/O模板扩展连接的终端电阻接入电路以及管脚连接示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对技术的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。当单个模板不能满足PLC系统I/O连接的需求时，就需要连接多个可扩展I/O模板，对PLC系统进行扩展连接。如图1以及图2中所示的一种可编程控制器I/O从站，包括一个接口模板以及以接口模板为起点，依次连接的多个可扩展I/O模板；接口模板以及每个可扩展I/O模板上都有扩展接口，接口模板上的扩展接口和与其连接的可扩展I/O模板的扩展接口之间以及可扩展I/O模板上的扩展接口和与其连接的可扩展I/O模板上的扩展接口之间通过排线连接，本实施例中采用柔性扁平电缆或者柔性电路板配合连接头实现扩展接口之间的连接。接口模板以及每个可扩展I/o模板上都有CPU芯片，CPU芯片是整块模板的核心芯片，控制整个模板工作；每个可扩展I/o模板上还设置有与本模板上的CPU芯片连接的定位检测电路，设置定位检测电路的主要原理是:当可编程控制器进行扩展连接时，每个可扩展I/o模板上的定位检测电路上的分压值都是不同的，因此知道该可扩展I/O模板上的定位检测电路上的分压值即可知道该可扩展I/o模板的槽位信息。其中，定位检测电路包括定位电阻以及与其连接的第一转换开关，第一转换开关与本模板上的CPU芯片连接；定位电阻的电压值将作为该可扩展I/O模板上的定位检测电路上的分压值的采样值，可通过CPU芯片上自带的AD (Analog Digital，模数转换)回路采集该采样值。本实施例中定位检测电路及管脚连接如图3中所示，其中各管脚的连接为，管脚11:5V电源的正极，管脚12:定位电阻的检测电压，管脚17:第一转换开关的接地端，管脚21:5V电源的正极，管脚22:第一转换开关，管脚27:第一转换开关的接地端。获得了可扩展I/O模板的槽位信息后，需要将该信息通知接口模板，本实施例中，接口模板与可扩展I/o模板之间以及可扩展I/O模板与可扩展I/O模板之间分别通过CAN (Controller Area Network,控制器局域网络)总线通讯。CAN总线是现场总线之一，属于串口通讯的一种，其通信速率最快可达1Mbps。接口模板以及每个可扩展I/O模板上都设置有与CPU芯片连 接的CAN总线控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可编程控制器I/O从站，包括一个接口模板以及以其为起点，依次连接的多个可扩展I/O模板；所述接口模板用于连接其他主站设备以及可扩展I/O模板；所述接口模板以及每个可扩展I/O模板上都设置有CPU芯片，其特征在于，每个可扩展I/O模板上还设置有与本模板上的CPU芯片连接的定位检测电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，
申请(专利权)人：杨光，
类型：实用新型
国别省市：