專利名稱：一種支持多功能模塊的總線式plc單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種支持多功能模塊的總線式PLC單元。
背景技術(shù)：
目前大多數(shù)普及型數(shù)控系統(tǒng)的PLC功能基本上是通過(guò)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入/輸出板以本地連接的方式實(shí)現(xiàn)。且輸入/輸出板上開(kāi)關(guān)量點(diǎn)位有限，若用戶有超出點(diǎn)位范圍的需求，就需要再增加輸入/輸出板與數(shù)控裝置的不同接口連接。且隨著現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)π阅艿臒o(wú)止境追求，對(duì)PLC功能的要求也達(dá)到了新的高度，PLC功能也不再局限于簡(jiǎn)單的以開(kāi)關(guān)量為主的邏輯順序控制，而是擴(kuò)展到了以模擬量為主的過(guò)程控制。隨著PLC功能的擴(kuò)展和用戶需求的不同，按照傳統(tǒng)的PLC功能模塊的安裝方式和連接方式，會(huì)增加現(xiàn)場(chǎng)安裝和連接的復(fù)雜程度，并會(huì)占據(jù)很大的空間資源，也不便于進(jìn)行模塊的升級(jí)與維護(hù)，最重要的是，這種做法可靠性也不高。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可支持多功能模塊的總線式PLC單元，其體積小巧，總線連線，安裝快捷，功能模塊可裁剪，多個(gè)子模塊可擴(kuò)展，配置靈活，可靠性高，易于升級(jí)與維護(hù)，滿足用戶個(gè)性化要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種支持多功能模塊的總線式PLC單元，包括通訊子模塊、開(kāi)關(guān)量輸入子模塊、開(kāi)關(guān)量輸出子模塊、軸控制子模塊、模擬量輸入/輸出子模塊、多個(gè)擴(kuò)展子模塊、以及多槽母板，多槽母板上設(shè)置有多個(gè)插槽，通訊子模塊、開(kāi)關(guān)量輸入子模塊、開(kāi)關(guān)量輸出子模塊、軸控制子模塊、模擬量輸入/輸出子模塊和擴(kuò)展子模塊上均設(shè)置有接口，其能夠與多槽母板上的插槽配合，通訊子模塊通過(guò)接口固定插入多槽母板的第I個(gè)插槽，通過(guò)總線與數(shù)控裝置和伺服驅(qū)動(dòng)連接，并與外部供電電源連接，用于為PLC單元提供數(shù)據(jù)通訊連接與供電電源，開(kāi)關(guān)量輸入子模塊通過(guò)接口插入多槽母板除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽，以完成機(jī)床到數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸入，開(kāi)關(guān)量輸出子模塊通過(guò)接口插入多槽母板除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽，以完成數(shù)控系統(tǒng)到機(jī)床的信號(hào)控制，軸控制子模塊通過(guò)接口插入多槽母板除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的主軸模擬量和脈沖式進(jìn)給量的控制，模擬量輸入/輸出子模塊通過(guò)接口插入多槽母板除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽，以完成機(jī)床到數(shù)控系統(tǒng)的A/D信號(hào)輸入和數(shù)控系統(tǒng)到機(jī)床的D/A信號(hào)輸出，并用于提供4通道12位差分/單端模擬信號(hào)輸入和輸出，擴(kuò)展子模塊通過(guò)接口插入多槽母板除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽，多槽母板通過(guò)接口完成通訊子模塊與其它各子模塊之間的物理連接，并為各子模塊提供電源以及本地總線通訊協(xié)議。擴(kuò)展子模塊的數(shù)量大于5，多槽母板的插槽的數(shù)量為擴(kuò)展子模塊的數(shù)量加5。通訊子模塊可支持RS-485通訊協(xié)議、以太網(wǎng)通訊協(xié)議，其接口形式可為光纖接口和符合IEEE1394-6標(biāo)準(zhǔn)的火線接口。[0007]信號(hào)輸入和信號(hào)控制均分為NPN輸出和PNP輸出兩種，其中NPN輸入是低電平有效，PNP輸入是高電平有效。通過(guò)本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下的有益效果:1、功能模塊可擴(kuò)展、可裁剪，自由組合，適用范圍廣。2、體積小巧，占用空間資源少，易于安裝與維護(hù)。3、總線連接，傳輸距離遠(yuǎn)。4、采用接口插槽連接器對(duì)接，減少線纜連接，可靠性高。5、本實(shí)用新型可滿足用戶個(gè)性化需求。

圖1是本實(shí)用新型支持多功能模塊的總線式PLC單元的示意框圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1所示，本實(shí)用新型支持多功能模塊的總線式PLC單元包括通訊子模塊1、開(kāi)關(guān)量輸入子模塊2、開(kāi)關(guān)量輸出子模塊3、軸控制子模塊4、模擬量輸入/輸出子模塊5、N個(gè)擴(kuò)展子模塊6、多槽母板10，其中N為大于5的正整數(shù)。多槽母板10上設(shè)置有多個(gè)插槽11。在本實(shí)施方式中，多槽母板10具有9個(gè)插槽11，對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展子模塊6的數(shù)量為4個(gè)。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明多槽母板10的插槽11的數(shù)量并不局限于9個(gè)，其數(shù)量等于N加5。通訊子模塊1、開(kāi)關(guān)量輸入子模塊2、開(kāi)關(guān)量輸出子模塊3、軸控制子模塊4、模擬量輸入/輸出子模塊5和擴(kuò)展子模塊6上均設(shè)置有接口 12，其能夠與多槽母板10上的插槽11配合。通訊子模塊I通過(guò)接口 12固定插入多槽母板10的第I個(gè)插槽11，通過(guò)總線與數(shù)控裝置和伺服驅(qū)動(dòng)連接，并與外部供電電源連接，用于為本實(shí)用新型的PLC單元提供數(shù)據(jù)通訊連接與供電電源。通訊子模塊I可支持RS-485通訊協(xié)議、以太網(wǎng)通訊協(xié)議，其接口形式可為光纖接口和符合IEEE1394-6標(biāo)準(zhǔn)的火線接口。開(kāi)關(guān)量輸入子模塊2通過(guò)接口 12插入多槽母板10除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽11，以完成機(jī)床到數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸入，該信號(hào)輸入可分為NPN輸入和PNP輸入兩種，區(qū)別在于:NPN輸入是低電平有效，PNP輸入是高電平有效。開(kāi)關(guān)量輸出子模塊3通過(guò)接口 12插入多槽母板10除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽11，以完成數(shù)控系統(tǒng)到機(jī)床的信號(hào)控制，該信號(hào)控制可分為NPN輸出和PNP輸出兩種，區(qū)別在于:NPN輸出是低電平有效，PNP輸出是高電平有效。軸控制子模塊4通過(guò)接口 12可插入多槽母板10除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽11，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的主軸模擬量和脈沖式進(jìn)給量的控制。模擬量輸入/輸出子模塊5通過(guò)接口 12插入多槽母板10除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽11，以完成機(jī)床到數(shù)控系統(tǒng)的A/D信號(hào)輸入和數(shù)控系統(tǒng)到機(jī)床的D/A信號(hào)輸出，并用于提供4通道12位差分/單端模擬信號(hào)輸入和輸出。擴(kuò)展子模塊6通過(guò)接口 12插入多槽母板10除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽11，其功能可根據(jù)需要擴(kuò)展為諸如測(cè)溫模塊，用于完成對(duì)機(jī)床發(fā)熱部件的溫度測(cè)量，或者恒流源模塊，用于輸出恒定電流，完成對(duì)測(cè)試工裝中的各類輸入設(shè)備的測(cè)試等。各擴(kuò)展子模塊結(jié)構(gòu)上保證單個(gè)子模塊正面尺寸相同，實(shí)現(xiàn)方式上符合本地總線通訊協(xié)議。多槽母板10通過(guò)接口 11完成通訊子模塊I與其它各子模塊之間的物理連接，并為各子模塊提供電源以及本地總線通訊協(xié)議。應(yīng)用本實(shí)用新型支持多功能模塊的總線式PLC單元，不僅兼容數(shù)控機(jī)床最常用的開(kāi)關(guān)量輸入輸出功能，還可通過(guò)裁剪、自由組合、擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)其它不同功能，滿足用戶個(gè)性化需求。因此，它是一種實(shí)用方便、適用范圍更廣、可靠性更高的總線PLC單元。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種支持多功能模塊的總線式PLC單元，包括通訊子模塊、開(kāi)關(guān)量輸入子模塊、開(kāi)關(guān)量輸出子模塊、軸控制子模塊、模擬量輸入/輸出子模塊、多個(gè)擴(kuò)展子模塊、以及多槽母板，其特征在于， 多槽母板上設(shè)置有多個(gè)插槽； 通訊子模塊、開(kāi)關(guān)量輸入子模塊、開(kāi)關(guān)量輸出子模塊、軸控制子模塊、模擬量輸入/輸出子模塊和擴(kuò)展子模塊上均設(shè)置有接口，其能夠與多槽母板上的插槽配合； 通訊子模塊通過(guò)接口固定插入多槽母板的第I個(gè)插槽，通過(guò)總線與數(shù)控裝置和伺服驅(qū)動(dòng)連接，并與外部供電電源連接，用于為PLC單元提供數(shù)據(jù)通訊連接與供電電源； 開(kāi)關(guān)量輸入子模塊通過(guò)接口插入多槽母板除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽，以完成機(jī)床到數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸入； 開(kāi)關(guān)量輸出子模塊通過(guò)接口插入多槽母板除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽，以完成數(shù)控系統(tǒng)到機(jī)床的信號(hào)控制； 軸控制子模塊通過(guò)接口插入多槽母板除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的主軸模擬量和脈沖式進(jìn)給量的控制； 模擬量輸入/輸出子模塊通過(guò)接口插入多槽母板除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽，以完成機(jī)床到數(shù)控系統(tǒng)的A/D信號(hào)輸入和數(shù)控系統(tǒng)到機(jī)床的D/A信號(hào)輸出，并用于提供4通道12位差分/單端模擬信號(hào)輸入和輸出； 擴(kuò)展子模塊通過(guò)接口插入多槽母板除第I個(gè)插槽外的任意一個(gè)插槽； 多槽母板通過(guò)接口完成通訊子模塊與其它各子模塊之間的物理連接，并為各子模塊提供電源以及本地總線通訊協(xié)議。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線式PLC單元，其特征在于，擴(kuò)展子模塊的數(shù)量大于5，多槽母板的插槽的數(shù)量為擴(kuò)展子模塊的數(shù)量加5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線式PLC單元，其特征在于，通訊子模塊可支持RS-485通訊協(xié)議、以太網(wǎng)通訊協(xié)議，其接口形式可為光纖接口和符合IEEE1394-6標(biāo)準(zhǔn)的火線接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線式PLC單元，其特征在于，信號(hào)輸入和信號(hào)控制均分為NPN輸出和PNP輸出兩種，其中NPN輸入是低電平有效，PNP輸入是高電平有效。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種支持多功能模塊的總線式PLC單元，包括通訊子模塊、開(kāi)關(guān)量輸入子模塊、開(kāi)關(guān)量輸出子模塊、軸控制子模塊、模擬量輸入/輸出子模塊、多個(gè)擴(kuò)展子模塊、以及多槽母板，多槽母板上設(shè)置有多個(gè)插槽，通訊子模塊、開(kāi)關(guān)量輸入子模塊、開(kāi)關(guān)量輸出子模塊、軸控制子模塊、模擬量輸入/輸出子模塊和擴(kuò)展子模塊上均設(shè)置有接口，其能夠與多槽母板上的插槽配合，通訊子模塊通過(guò)接口固定插入多槽母板的第1個(gè)插槽，通過(guò)總線與數(shù)控裝置和伺服驅(qū)動(dòng)連接，并與外部供電電源連接，用于為PLC單元提供數(shù)據(jù)通訊連接與供電電源。本實(shí)用新型體積小巧，總線連線，安裝快捷，多個(gè)子模塊可擴(kuò)展，配置靈活，可靠性高，易于升級(jí)與維護(hù)，滿足用戶個(gè)性化要求。
文檔編號(hào)G05B19/414GK203012446SQ201220701108
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者謝淑蓮, 房仁偉, 王袆, 吳紫薇 申請(qǐng)人:武漢華中數(shù)控股份有限公司