[發明專利]PLC背板的熱插拔裝置

在審

• 申請號: 201910089675.0
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN110096021A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 李建昊
• 申請（專利權）人: LS產電株式會社
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 崔炳哲

本發明涉及一種串行背板的熱插拔裝置，通過使用背板設計技術，在背板主單元和背板從單元之間的通信期間，即使擴展模塊發生故障，背板總線也能夠通信。本發明的PLC背板的熱插拔裝置包括：一個CPU模塊，用于傳輸操作命令；至少一個擴展模塊，用于接受并處理所述操作命令；背板總線，連接到總線，用于所述CPU模塊和擴展模塊之間的通信；以及至少一個背板模塊，連接到所述背板總線，實現為能夠分別與所述多個擴展模塊物理可分離的拆卸式。

技術領域

本發明涉及PLC(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)背板(Backplane)，具體而言，涉及一種基于以太網的串行(serial)背板的熱插拔(hot swap)裝置。

背景技術

背板技術是將多個模塊有效地連接到一個總線系統來使用的基礎技術。

傳統的PLC系統的背板被用作數據總線以共享多個模塊的數據，即使是現在，背板的性能依然決定著系統整體的性能，是一種在數據交換中確保可靠性的重要技術。

圖1是示出現有的基于背板的PLC系統的結構圖。

如圖1所示，基于背板的PLC系統包括：一個CPU模塊10，MPU11內部設置有背板主單元12；多個擴展模塊20a、20b、20c，MPU21內部設置有背板從單元22；以及串行背板總線30，由能夠實現所述背板主單元12和所述背板從單元22之間通信的一個總線構成。

此時，基于背板的PLC系統中僅存在一個背板主單元12，所述一個背板主單元12控制串行連接的所有背板從單元22。即，所有背板從單元22都由背板主單元12控制。

圖2是說明圖1的基于背板的PLC系統中發生的問題的結構圖。

如圖2所示，首先，CPU模塊10的MPU11中的背板主單元12對分別設置在通過串行背板總線30連接的多個第一、第二、第三擴展模塊20a、20b、20c的MPU21中的背板從單元22傳輸操作命令。

每個背板從單元22等待來自背板主單元12的指令，通過串行背板總線30接受背板主單元12的命令并進行處理，并通過串行背板總線30向下一段的擴展模塊傳輸背板主單元12的命令。

此時，如果通過串行背板總線30連接的多個擴展模塊中的任一擴展模塊(例如，第二擴展模塊20b)被拆除或發生內部問題，則有可能會發生不能通信的情況。

如上所述，如果第二擴展模塊20b發生不能通信，則由第一擴展模塊20a接受背板主單元12的命令并進行處理之后，通過串行背板總線30向下一段的第二擴展模塊20b傳輸了背板主單元12的命令，但是第二擴展模塊20b將接受不到背板主單元12的命令。

與此同時，第二擴展模塊20b的下一段的第三擴展模塊20c即使沒有任何問題能夠行通信，也不能從第二擴展模塊20b接受到背板主單元12的命令，從而導致不能正常操作。

如上所述，如果通過由一個總線構成的串行背板總線30連接的多個擴展模塊中的任一擴展模塊發生不能通信，則導致串行背板總線30不能通信，從而會發生通過背板總線30連接的整個PLC系統不能通信的問題。這個問題對于PLC系統的可靠性影響極大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種串行背板的熱插拔裝置，通過使用背板設計技術，在背板主單元和背板從單元之間的通信期間，即使擴展模塊發生故障，背板總線也能夠通信。此時，熱插拔是指能夠在不中斷PLC的情況下更換擴展模塊的功能。

本發明的另一目的在于提供一種基于以太網的串行背板的熱插拔裝置，即使在完成擴展模塊的故障修復并且相應模塊重新啟動時也能夠直接操作，而不停止整個PLC系統。