一種工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：PLC控制器、網(wǎng)關(guān)、I/O模塊以及現(xiàn)場傳感器，所述PLC控制器與所述網(wǎng)關(guān)通過工業(yè)現(xiàn)場總線連接，所述網(wǎng)關(guān)與所述I/O模塊通過內(nèi)部總線連接，所述I/O模塊與所述現(xiàn)場傳感器連接，所述現(xiàn)場傳感器用于采集工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，每一所述網(wǎng)關(guān)連接有多個(gè)所述I/O模塊，與同一所述網(wǎng)關(guān)連接且屬于同一支路的多個(gè)所述I/O模塊之間為I/O模塊多級(jí)連接。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)I/O模塊的多級(jí)連接方式，每一個(gè)I/O模塊都具備級(jí)聯(lián)功能，本發(fā)明結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡化、降低了設(shè)備以及線纜使用成本、使得利用一臺(tái)PLC控制器即可實(shí)現(xiàn)較大工業(yè)現(xiàn)場的功能覆蓋，滿足了用戶的使用需求。
【專利說明】一種工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]總線系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，是為了解決遠(yuǎn)距離通訊而發(fā)展起來的區(qū)別于集中式控制的一種總線系統(tǒng)。其適用于距離遠(yuǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)可靠性要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，常用總線協(xié)議包括:PR0FIBUS、PROFINET、Device-Net、EtherCAT等。I/O總線系統(tǒng)主要包括網(wǎng)關(guān)和擴(kuò)展模塊。網(wǎng)關(guān)位于每個(gè)站的前端，起到了連接PLC控制器和分布式I/O模塊的作用，負(fù)責(zé)總線的通訊。同時(shí)，它可以將I/O數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成支持PROFIBUS、Device-Net等總線協(xié)議的數(shù)據(jù)類型。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，總線系統(tǒng)的建設(shè)無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，常常隨著應(yīng)用環(huán)境的不同，而有所不同。但是，結(jié)構(gòu)簡化、降低成本、功能增強(qiáng)等需求是總線系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡化、降低成本、功能增強(qiáng)的總線系統(tǒng)，以滿足用戶的使用需求。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:PLC控制器、網(wǎng)關(guān)、I/o模塊以及現(xiàn)場傳感器，所述PLC控制器與所述網(wǎng)關(guān)通過工業(yè)現(xiàn)場總線連接，所述網(wǎng)關(guān)與所述I/O模塊通過內(nèi)部總線連接，所述I/O模塊與所述現(xiàn)場傳感器連接，所述現(xiàn)場傳感器用于采集工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，所述I/O模塊用于將所述現(xiàn)場傳感器采集的所述工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理封裝后，通過所述內(nèi)部總線發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)，所述網(wǎng)關(guān)用于將所述I/o模塊處理封裝后的所述工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理封裝后，通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線發(fā)送所述PLC控制器；每一所述網(wǎng)關(guān)連接有多個(gè)所述I/O模塊，與同一所述網(wǎng)關(guān)連接且屬于同一支路的多個(gè)所述I/o模塊之間為I/O模塊多級(jí)連接，所述I/O模塊多級(jí)連接是指，每個(gè)所述I/o模塊均包括一個(gè)輸入通路和一個(gè)輸出通路，相鄰連接的前后兩個(gè)所述I/O模塊，所述后I/o模塊輸入通路與所述前I/O模塊的輸出通路連接，首個(gè)所述I/O模塊的輸入通路與所述網(wǎng)關(guān)的I/o模塊接口連接。
[0006]其中，每一所述網(wǎng)關(guān)包括多個(gè)I/O模塊接口，每一所述I/O模塊接口用于連接一條所述支路。
[0007]其中，每一所述PLC控制器連接有多個(gè)所述網(wǎng)關(guān)，且與同一所述PLC控制器連接的多個(gè)所述網(wǎng)關(guān)之間為網(wǎng)關(guān)多級(jí)連接，所述網(wǎng)關(guān)多級(jí)連接是指，每個(gè)所述網(wǎng)關(guān)均包括一個(gè)輸入通路和一個(gè)輸出通路，相鄰連接的前后兩個(gè)網(wǎng)關(guān)模塊，所述后網(wǎng)關(guān)模塊輸入通路與所述前網(wǎng)關(guān)模塊的輸出通路連接，首個(gè)所述網(wǎng)關(guān)的輸入通路與所述PLC控制器連接。
[0008]其中，與所述I/O模塊連接的通訊線纜和主電源線纜集成設(shè)置，輔助供電源線纜分開設(shè)置；當(dāng)所述I/o模塊僅開啟輸入功能時(shí)，所述輔助供電源線纜不連接；當(dāng)所述I/O模塊開啟輸入功能，且同時(shí)開啟輸出功能時(shí)，若輸出功能未達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，所述輔助供電源線纜不連接；當(dāng)所述I/o模塊開啟輸入功能，且同時(shí)開啟輸出功能時(shí)，若輸出功能達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，所述輔助供電源線纜獨(dú)立為所述輸出功能達(dá)到預(yù)設(shè)值的I/o模塊連接供電；所述I/O模塊的輸入功能指將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給所述網(wǎng)關(guān)，所述I/o模塊的輸入功能是指將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送給所述現(xiàn)場傳感器。
[0009]其中，所述I/O模塊包括:總線安裝接地點(diǎn)和電源接地點(diǎn)，所述總線安裝接地點(diǎn)和所述電源接地點(diǎn)設(shè)置有共地選擇結(jié)構(gòu)，所述共地選擇結(jié)構(gòu)包括總線接地導(dǎo)線、電源接地導(dǎo)線、導(dǎo)通螺母，當(dāng)所述導(dǎo)通螺母擰入所述I/o模塊外殼總線安裝接地孔時(shí)，所述總線接地導(dǎo)線和電源接地導(dǎo)線導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)共地。
[0010]其中，所述I/O模塊包括:1/0模塊工作狀態(tài)指示燈和現(xiàn)場傳感器工作狀態(tài)指示燈。
[0011]其中，所述I/O模塊的通信地址單獨(dú)設(shè)定或者由所述網(wǎng)關(guān)分配，所述所述I/O模塊的通信地址單獨(dú)設(shè)定是指，為所述I/o模塊分配固定地址；所述由所述網(wǎng)關(guān)分配是指，所述系統(tǒng)上電后，網(wǎng)關(guān)按連接順序給進(jìn)行所述I/o模塊的自動(dòng)分配地址。
[0012]其中，所述PLC控制器通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線和所述內(nèi)部總線為所述網(wǎng)關(guān)和所述I/o模塊進(jìn)行在線升級(jí)。
[0013]其中，當(dāng)所述I/O模塊出現(xiàn)異常，則通過所述內(nèi)部總線向所述網(wǎng)關(guān)報(bào)警，所述網(wǎng)關(guān)再通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線向所述PLC控制器報(bào)警；若所述網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)異常，則通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線向所述PLC控制器報(bào)警。
[0014]其中，所述網(wǎng)關(guān)和所述I/O模塊均采用灌封技術(shù)，均為6級(jí)防塵和7級(jí)防滲。
[0015]本發(fā)明的有益效果為，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可實(shí)現(xiàn)I/O模塊的多級(jí)連接方式，每一個(gè)I/o模塊都具備級(jí)聯(lián)功能，改變了現(xiàn)有技術(shù)中的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡化、降低了設(shè)備以及線纜使用成本、使得利用一臺(tái)PLC控制器即可實(shí)現(xiàn)較大工業(yè)現(xiàn)場的功能覆蓋，滿足了用戶的使用需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明中I/O模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明中網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中，1-主電源，2-網(wǎng)關(guān)，21-網(wǎng)關(guān)輸入通路，22-網(wǎng)關(guān)輸出通路，23-1/0模塊，3-PLC控制器，4-工業(yè)現(xiàn)場總線，5-內(nèi)部總線，6-1/0模塊，61-1/0模塊輸入通路，62-1/0模塊輸出通路，7-輔助供電源，8-現(xiàn)場傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解為此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種總線系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:PLC控制器、網(wǎng)關(guān)、I/O模塊以及現(xiàn)場傳感器，所述PLC控制器與所述網(wǎng)關(guān)通過工業(yè)現(xiàn)場總線連接，所述網(wǎng)關(guān)與所述I/O模塊通過內(nèi)部總線連接，所述I/O模塊與所述現(xiàn)場傳感器連接，所述現(xiàn)場傳感器用于采集工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，所述I/O模塊用于將所述現(xiàn)場傳感器采集的所述工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理封裝后，通過所述內(nèi)部總線發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)，所述網(wǎng)關(guān)用于將所述I/o模塊處理封裝后的所述工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理封裝后，通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線發(fā)送所述PLC控制器；每一所述網(wǎng)關(guān)連接有多個(gè)所述I/O模塊，與同一所述網(wǎng)關(guān)連接且屬于同一支路的多個(gè)所述I/o模塊之間為I/O模塊多級(jí)連接，所述I/O模塊多級(jí)連接是指，每個(gè)所述I/O模塊均包括一個(gè)輸入通路和一個(gè)輸出通路，相鄰連接的前后兩個(gè)所述I/o模塊，所述后I/O模塊輸入通路與所述前I/o模塊的輸出通路連接，首個(gè)所述I/O模塊的輸入通路與所述網(wǎng)關(guān)的I/O模塊接口連接。
[0022]每一所述網(wǎng)關(guān)包括多個(gè)I/o模塊接口，每一所述I/O模塊接口用于連接一條所述支路。
[0023]如圖3所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，上述網(wǎng)關(guān)可以設(shè)有多個(gè)I/O模塊接口，根據(jù)用戶需求I/o模塊接口的數(shù)量。較優(yōu)的實(shí)施例中，上述網(wǎng)關(guān)包括四個(gè)I/O模塊接口，每個(gè)I/O模塊接口連接一條支路，可以連接多個(gè)I/o模塊，如圖2所示，每一個(gè)I/O模塊具有一輸入通路和一個(gè)輸出通路，多個(gè)I/o模塊首尾相接可實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)關(guān)某一 I/O模塊接口連接的支路上的多個(gè)I/o模塊之間的多級(jí)連接。
[0024]總之，本發(fā)明中每一個(gè)I/O模塊都具備級(jí)聯(lián)功能，每一支路均可實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)擴(kuò)展功能(最多31個(gè)I/O模塊)，增加I/O點(diǎn)數(shù)量，適合滿足相距不遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)有大量I/O點(diǎn)需求；上述支路單純電纜連接通訊距離最遠(yuǎn)可達(dá)1200米，若增加中繼器和輔助電源通訊距離可達(dá)9.6公里，若使用光纖和輔助電源通訊距離更遠(yuǎn)，可滿足不同的區(qū)域I/O點(diǎn)的需求。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中，每一所述PLC控制器可連接有多個(gè)所述網(wǎng)關(guān)，且與同一所述PLC控制器連接的多個(gè)所述網(wǎng)關(guān)之間為網(wǎng)關(guān)多級(jí)連接，所述網(wǎng)關(guān)多級(jí)連接是指，每個(gè)所述網(wǎng)關(guān)均包括一個(gè)輸入通路和一個(gè)輸出通路，相鄰連接的前后兩個(gè)網(wǎng)關(guān)模塊，所述后網(wǎng)關(guān)模塊輸入通路與所述前網(wǎng)關(guān)模塊的輸出通路連接，首個(gè)所述網(wǎng)關(guān)的輸入通路與所述PLC控制器連接。
[0026]上述通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行級(jí)聯(lián)，采用滿足通信協(xié)議的網(wǎng)關(guān)，可以在這一協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)中正常使用，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)中其他設(shè)備造成影響，可直接利用工廠中現(xiàn)有總線協(xié)議，不需要為其單獨(dú)組織網(wǎng)絡(luò)。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中，與所述I/O模塊連接的通訊線纜和主電源線纜可集成設(shè)置，輔助供電源線纜可分開設(shè)置；當(dāng)所述I/o模塊僅開啟輸入功能時(shí)，所述輔助供電源線纜不連接；當(dāng)所述I/o模塊開啟輸入功能，且同時(shí)開啟輸出功能時(shí)，若輸出功能未達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，所述輔助供電源線纜不連接；當(dāng)所述I/o模塊開啟輸入功能，且同時(shí)開啟輸出功能時(shí)，若輸出功能達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，所述輔助供電源線纜獨(dú)立為所述輸出功能達(dá)到預(yù)設(shè)值的I/O模塊連接供電；所述I/O模塊的輸入功能指將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給所述網(wǎng)關(guān)，所述I/o模塊的輸入功能是指將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送給所述現(xiàn)場傳感器。
[0028]上述I/O模塊的通訊線纜和主電源線纜集成在一起，輔助供電源線纜分開，電流消耗分配合理；只需連接通訊線纜就可以使模塊正常工作，并使用輸入功能，并不需要輔助供電線纜。使用輸出功能，但輸出功能要求不高時(shí)，仍可不用輔助供電線纜。使用輸出功能，且輸出功能要求較高時(shí)，僅需就近單獨(dú)給所需模塊使用要輔助供電線纜，采用這樣供電方式，可以有效減少布線成本。上述I/o模塊，當(dāng)需要更大電流信號(hào)輸出時(shí)，可單獨(dú)供電，從而可滿足I/O點(diǎn)大功率輸出要求。本發(fā)明中I/O點(diǎn)可作為現(xiàn)場傳感器入口。I/O模塊輸入功能是將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)傳送給網(wǎng)關(guān)，輸出功能相反，是把網(wǎng)關(guān)的數(shù)字信號(hào)變換成電信號(hào)；開關(guān)量是指只有開和關(guān)(或I和O)兩種狀態(tài)的信號(hào)；開關(guān)量:按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC ;此處是指 24VDC, I 為 24V，0 為 OV ；
[0029]本發(fā)明實(shí)施例中，所述I/O模塊可包括:總線安裝接地點(diǎn)和電源接地點(diǎn)，所述總線安裝接地點(diǎn)和所述電源接地點(diǎn)設(shè)置有共地選擇結(jié)構(gòu)，所述共地選擇結(jié)構(gòu)包括總線接地導(dǎo)線、電源接地導(dǎo)線、導(dǎo)通螺母，當(dāng)所述導(dǎo)通螺母擰入所述I/o模塊外殼總線安裝接地孔時(shí)，所述總線接地導(dǎo)線和電源接地導(dǎo)線導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)共地。
[0030]上述I/O模塊總線連接是通過RS-485進(jìn)行橋接的，在一些特殊的應(yīng)用場合，需要將一條低阻的信號(hào)地作為傳輸網(wǎng)絡(luò)中必不可少的一根導(dǎo)線將兩個(gè)接口的工作地連接起來，使共模干擾電壓VGro被短路。為方便使用者接入此接地點(diǎn)，在i/o模塊上設(shè)計(jì)有總線安裝接地孔位，當(dāng)使用固定螺絲直接與i/o模塊相接時(shí)此點(diǎn)可以電源接地相通；
[0031]本發(fā)明實(shí)施例中，可所述I/O模塊包括:1/0模塊工作狀態(tài)指示燈和現(xiàn)場傳感器工作狀態(tài)指示燈。
[0032]上述采用指示燈方式指示產(chǎn)品工作狀態(tài):使用不同的指示燈來表示I/O點(diǎn)和模塊的工作狀態(tài)。I/o點(diǎn)附近的指示燈來指示I/O點(diǎn)的工作狀態(tài)，模塊上的指示燈指示模塊的工作狀態(tài)，簡單清晰明了。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例中，所述I/O模塊的通信地址單獨(dú)設(shè)定或者由所述網(wǎng)關(guān)分配，所述所述I/o模塊的通信地址單獨(dú)設(shè)定是指，為所述I/O模塊分配固定地址；所述由所述網(wǎng)關(guān)分配是指，所述系統(tǒng)上電后，網(wǎng)關(guān)按連接順序給進(jìn)行所述I/o模塊的自動(dòng)分配地址。
[0034]單獨(dú)設(shè)定I/O模塊地址可以使用I/O模塊具有絕對(duì)地址功能，用戶可通過特殊指令把I/o模塊指定為具有固定地址的I/O模塊，此時(shí)此I/O模塊只能放在與自身固定地址相符合的位置，如果使用的I/o模塊過多上述方法不便于使用，則可采用網(wǎng)關(guān)自己動(dòng)分配地址功能，用戶只需要在系統(tǒng)上電前把I/o模塊依次首尾相接好后給系統(tǒng)上電，網(wǎng)關(guān)則會(huì)按順序進(jìn)行自動(dòng)分配I/o模塊的地址；上述網(wǎng)關(guān)對(duì)I/O模塊的地址設(shè)定是按I/O模塊之間按級(jí)聯(lián)順序進(jìn)行地址設(shè)定，此方法舍去了 I/o模塊地址設(shè)定的物理接口，也減少了使用者的工作量，大大改善了現(xiàn)有I/o模塊的進(jìn)行模式；
[0035]本發(fā)明實(shí)施例中，所述PLC控制器通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線和所述內(nèi)部總線為所述網(wǎng)關(guān)和所述I/o模塊進(jìn)行在線升級(jí)。
[0036]I/O模塊具備在線升級(jí)功能，使用與I/O模塊相同總線協(xié)議的接口與上位機(jī)相連接，由上位機(jī)通過特殊指令引導(dǎo)I/o模塊進(jìn)入在線升級(jí)模式即可進(jìn)行升級(jí)功能，當(dāng)升級(jí)完成后模塊可正常進(jìn)入工作模塊，無需要再進(jìn)行拆卸安裝；
[0037]本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)所述I/O模塊出現(xiàn)異常，則通過所述內(nèi)部總線向所述網(wǎng)關(guān)報(bào)警，所述網(wǎng)關(guān)再通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線向所述PLC控制器報(bào)警；若所述網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)異常，則通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線向所述PLC控制器報(bào)警。
[0038]以在線的方式進(jìn)行產(chǎn)品的檢測和維修:1/0模塊和網(wǎng)關(guān)對(duì)自身工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，I/o模塊若出現(xiàn)異常將立即向網(wǎng)關(guān)報(bào)警。網(wǎng)關(guān)再通知PLC控制器。若網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)異常則直接通知PLC控制器。同時(shí)故障點(diǎn)以指示燈形式報(bào)警，方便監(jiān)測、查找和維修。
[0039]另外，在優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明還包括了:網(wǎng)關(guān)和I/O模塊均采用灌封技術(shù)。達(dá)到6級(jí)防塵效果，塵埃完全不能進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部；同時(shí)達(dá)到7級(jí)防滲效果，常溫常壓下I米水深不能對(duì)產(chǎn)品造成任何影響。
[0040]內(nèi)部通訊方式可以選擇RS422或RS485等多種方式:1/0模塊與網(wǎng)關(guān)之間的通訊采用RS422或RS485等多種方式，技術(shù)成熟，抗干擾能力強(qiáng)，布線簡單。
[0041]可以采取M8或M12接插件:網(wǎng)關(guān)與I/O模塊均采用工業(yè)現(xiàn)場常見的通用型接口，總線部分采用相應(yīng)總線協(xié)議規(guī)定接口，適用于大多客戶的常規(guī)需求。同時(shí)可接受客戶要求單獨(dú)定制相應(yīng)接口，滿足特殊客戶的個(gè)性化需求。
[0042]對(duì)應(yīng)不同總線協(xié)議有多種網(wǎng)關(guān)可選，對(duì)應(yīng)不同使用功能有多種I/O模塊可選，網(wǎng)關(guān)與I/o模塊的不同組合就可以實(shí)現(xiàn)種類豐富的應(yīng)用方案。若想更換總線協(xié)議，只需更換網(wǎng)關(guān)即可，節(jié)省成本。若想增加功能只需增加I/o模塊即可，且每個(gè)I/O模塊設(shè)計(jì)的接口點(diǎn)數(shù)量適當(dāng)，既保證充分的冗余，又不會(huì)有不必要的浪費(fèi)。
[0043]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:PLC控制器、網(wǎng)關(guān)、I/O模塊以及現(xiàn)場傳感器，所述PLC控制器與所述網(wǎng)關(guān)通過工業(yè)現(xiàn)場總線連接，所述網(wǎng)關(guān)與所述I/O模塊通過內(nèi)部總線連接，所述I/O模塊與所述現(xiàn)場傳感器連接，所述現(xiàn)場傳感器用于采集工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，所述I/O模塊用于將所述現(xiàn)場傳感器采集的所述工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理封裝后，通過所述內(nèi)部總線發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)，所述網(wǎng)關(guān)用于將所述I/O模塊處理封裝后的所述工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理封裝后，通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線發(fā)送所述PLC控制器；每一所述網(wǎng)關(guān)連接有多個(gè)所述I/O模塊，與同一所述網(wǎng)關(guān)連接且屬于同一支路的多個(gè)所述I/O模塊之間為I/o模塊多級(jí)連接，所述I/O模塊多級(jí)連接是指，每個(gè)所述I/O模塊均包括一個(gè)輸入通路和一個(gè)輸出通路，相鄰連接的前后兩個(gè)所述I/O模塊，所述后I/O模塊輸入通路與所述前I/o模塊的輸出通路連接，首個(gè)所述I/O模塊的輸入通路與所述網(wǎng)關(guān)的I/O模塊接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其特征在于，每一所述網(wǎng)關(guān)包括多個(gè)I/o模塊接口，每一所述I/O模塊接口用于連接一條所述支路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其特征在于，每一所述PLC控制器連接有多個(gè)所述網(wǎng)關(guān)，且與同一所述PLC控制器連接的多個(gè)所述網(wǎng)關(guān)之間為網(wǎng)關(guān)多級(jí)連接，所述網(wǎng)關(guān)多級(jí)連接是指，每個(gè)所述網(wǎng)關(guān)均包括一個(gè)輸入通路和一個(gè)輸出通路，相鄰連接的前后兩個(gè)網(wǎng)關(guān)模塊，所述后網(wǎng)關(guān)模塊輸入通路與所述前網(wǎng)關(guān)模塊的輸出通路連接，首個(gè)所述網(wǎng)關(guān)的輸入通路與所述PLC控制器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其特征在于，與所述I/O模塊連接的通訊線纜和主電源線纜集成設(shè)置，輔助供電源線纜分開設(shè)置；當(dāng)所述I/O模塊僅開啟輸入功能時(shí)，所述輔助供電源線纜不連接；當(dāng)所述I/O模塊開啟輸入功能，且同時(shí)開啟輸出功能時(shí)，若輸出功能未達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，所述輔助供電源線纜不連接；當(dāng)所述I/O模塊開啟輸入功能，且同時(shí)開啟輸出功能時(shí)，若輸出功能達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，所述輔助供電源線纜獨(dú)立為所述輸出功能達(dá)到預(yù)設(shè)值的I/O模塊連接供電；所述I/O模塊的輸入功能指將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給所述網(wǎng)關(guān)，所述I/O模塊的輸入功能是指將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送給所述現(xiàn)場傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其特征在于，所述I/O模塊包括:總線安裝接地點(diǎn)和電源接地點(diǎn)，所述總線安裝接地點(diǎn)和所述電源接地點(diǎn)設(shè)置有共地選擇結(jié)構(gòu)，所述共地選擇結(jié)構(gòu)包括總線接地導(dǎo)線、電源接地導(dǎo)線、導(dǎo)通螺母，當(dāng)所述導(dǎo)通螺母擰入所述I/o模塊外殼總線安裝接地孔時(shí)，所述總線接地導(dǎo)線和電源接地導(dǎo)線導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)共地。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其特征在于，所述I/O模塊包括:1/0模塊工作狀態(tài)指示燈和現(xiàn)場傳感器工作狀態(tài)指示燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其特征在于，所述I/O模塊的通信地址單獨(dú)設(shè)定或者由 所述網(wǎng)關(guān)分配，所述所述I/o模塊的通信地址單獨(dú)設(shè)定是指，為所述I/o模塊分配固定地址；所述由所述網(wǎng)關(guān)分配是指，所述系統(tǒng)上電后，網(wǎng)關(guān)按連接順序給進(jìn)行所述I/o模塊的自動(dòng)分配地址。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制器通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線和所述內(nèi)部總線為所述網(wǎng)關(guān)和所述I/O模塊進(jìn)行在線升級(jí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述I/O模塊出現(xiàn)異常，則通過所述內(nèi)部總線向所述網(wǎng)關(guān)報(bào)警，所述網(wǎng)關(guān)再通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線向所述PLC控制器報(bào)警；若所述網(wǎng)關(guān)出現(xiàn)異常，則通過所述工業(yè)現(xiàn)場總線向所述PLC控制器報(bào)m目O
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)和所述I/o模 塊均采用灌封技術(shù)，均為6級(jí)防塵和7級(jí)防滲。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103926906SQ201410173046
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】張鑫, 聶旭中, 彭程, 齊宏 申請(qǐng)人:宜科(天津)電子有限公司