[發明專利]一種PLC多模塊擴展的設備及識別枚舉方法

在審

• 申請號: 202110451376.4
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN112947288A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 胡運德;馬文奎;張海兵
• 申請（專利權）人: 北京優航機電技術有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 杜澄心;張亞軍

1.一種PLC多模塊擴展的設備，基于GPIO與CAN總線通訊的原則，所有PLC模塊基于同一架構的ARM控制器設計，每個PLC模塊均可作為CPU功能模塊使用，同時各自具備擴展功能模塊的功能；其特征在于，設備由以下兩部分組成：

GPIO總線電路，當前PLC模塊GPIO隔離輸出接口和下級PLC模塊隔離輸入接口通過電纜連接后，即可實現不同PLC間的主從或從從互聯；

CAN總線電路，當前PLC模塊和下級PLC模塊通過隔離CAN總線即可實現不同PLC間的通訊互聯；所有PLC設備使用同一電源，并且同一時刻加電。

2.根據權利要求1所述的一種PLC多模塊擴展的設備，其特征在于，GPIO總線電路由輸入IO隔離電路、輸出IO隔離電路、電平預置電路、保護電路組成；輸入輸出IO隔離電路均使用光耦繼電器進行光隔離；電平預置電路通過電阻上拉、下拉的方式實現用戶外側與控制內側的初始電平為固定狀態；保護電路通過肖特基二極管及TVS管實現信號的反接、過流、過壓及靜電、浪涌保護；其中，輸入IO、輸出IO分別接ARM控制芯片的輸入輸出IO口，IO_OUT信號作為當前模塊的對外輸出接口，通過互聯電纜連接下一個級聯模塊的對外輸入接口IO_IN信號；同樣，IO_IN信號作為當前模塊的對外輸輸入接口，通過互聯電纜連接上一個級聯模塊的對外輸出接口IO_OUT信號。

3.根據權利要求1所述的一種PLC多模塊擴展的設備，其特征在于，CAN總線電路由CAN驅動電路、共模抑制電路、阻抗匹配電路組成；其中，CAN驅動電路采用了自帶iCoupler數字信號隔離的CAN收發器，轉換為CAN總線規范所要求的物理層特性；共模抑制電路采用了共模電感濾波器；阻抗匹配電路采用電阻進行差分阻抗匹配；其中，CAN2_RX、CAN2_TX分別接ARM控制芯片的輸入輸出IO口PB12、PB13，CAN2L、CAN2H信號作為當前模塊的對外CAN總線接口，通過兩根互聯電纜分別連接上一個級聯模塊及下一個級聯模塊的對外CAN總線接口，這樣，當前PLC模塊和下級PLC模塊通過隔離CAN總線即可實現不同PLC間的兩兩互聯；基于自定的CAN總線通訊協議，當CAN主從設備初始化完畢后，CAN從設備通過CAN總線逐級傳遞信息的方式，最終將設備的類型、軟件版本號、硬件版本號信息發送給CAN主設備保存；主設備通過定時更新從設備順序鏈表，來感知從設備當前狀態，并以此鏈表進行主、從設備數據同步。