[發明專利]一種模塊化PLC擴展通信系統及通信方法

在審

• 申請號: 201710401049.1
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107315706A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 宋斌
• 申請（專利權）人: 深圳市顯控科技股份有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42;G05B19/042
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248
• 代理人: 趙雪佳

1.一種模塊化PLC擴展通信系統，其特征在于：包括CPU模塊、1個以上接口通信模塊和若干個擴展模塊，其中，所述CPU模塊與接口通信模塊相連，所述擴展模塊通過并行通信總線與接口通信模塊和/或CPU模塊相連，所述CPU模塊、接口通信模塊和擴展模塊均設有物理層、數據鏈路層和應用層，其中，

物理層：用于接口通信模塊和/或CPU模塊與擴展模塊之間的物理連接；

數據鏈路層：用于定義數據幀結構，并對數據包進行解析和發送；

應用層：用于實現接口通信模塊和/或CPU模塊與擴展模塊間的有效數據交互。

2.根據權利要求1所述的模塊化PLC擴展通信系統，其特征在于：所述擴展模塊包括虛擬的鏈路切換開關，用于實現擴展模塊工作模式的切換。

3.根據權利要求1或2所述的模塊化PLC擴展通信系統，其特征在于：所述接口通信模塊為遠程接口通信模塊，通過外置的用于通信的擴展模塊實現CPU模塊的遠程通信功能。

4.根據權利要求3所述的模塊化PLC擴展通信系統，其特征在于：所述并行通信總線包括地址線、數據線、片選線、讀使能線、寫使能線和中斷控制線，所述并行總線在擴展模塊間的物理連接上相互隔離。

5.根據權利要求1或2所述的模塊化PLC擴展通信系統，其特征在于：所述擴展模塊的類型包括數字輸入模塊、數字輸出模塊、模擬輸入模塊、模擬輸出模塊、脈沖計數模塊、脈沖發送模塊和協議網關模塊。

6.根據權利要求1或2所述的模塊化PLC擴展通信系統，其特征在于：所述數據鏈路層的數據幀結構包括地址區、命令區和數據區，其中，所述地址區、命令區和數據區末尾設有校驗位。

7.根據權利要求6所述的模塊化PLC擴展通信系統，其特征在于：所述地址區包含8位，前7位為編址包括廣播地址和單播地址，最后1位為前7位的校驗位，所述命令區包括CPU模塊和/或接口通信模塊至擴展模塊的命令、擴展模塊至CPU模塊和/或接口通信模塊的響應命令。

8.一種基于權利要求1-7任一項所述模塊化PLC擴展通信系統的通信方法，其特征在于包括如下步驟：

S1：系統上電或復位；

S2：CPU模塊自動進入配置模式，掃描并初始化擴展模塊；

S3：配置模式完成時，判斷CPU模塊和/或接口通信模塊與初始化的擴展模塊配置及組態是否一致，如果是，進入通信模式，如果否，返回執行步驟S2；

S4：CPU模塊、接口通信模塊和擴展模塊之間開始相互通信。

9.根據權利要求8所述的通信方法，其特征在于：步驟S2中，擴展模塊的初始化過程包括如下步驟：

S21：CPU模塊和/或接口通信模塊與擴展模塊1進行點對點通信；

S22：CPU模塊和/或接口通信模塊識別并寫入擴展模塊1通信地址；

S23：擴展模塊1接收CPU模塊和/或接口通信模塊發送的數據并轉發給擴展模塊2；

S24：CPU模塊和/或接口通信模塊與擴展模塊2進行點對點通信；

S25：依次類推，完成所有擴展模塊的初始化。

10.根據權利要求9所述的通信方法，其特征在于：在步驟S4的通信模式下，擴展模塊的鏈路轉發閉合，CPU模塊和/或接口通信模塊直接與對應的擴展模塊通信。