專利名稱：用于配置輸入/輸出點(diǎn)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這個(gè)發(fā)明通常涉及輸入/輸出模塊，尤其涉及一種用于在一個(gè)輸入/輸出模塊中配置輸入/輸出點(diǎn)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
輸入/輸出(I/O)模塊被用來連接諸如一個(gè)可編程邏輯控制器(PLC)之類的設(shè)備到一個(gè)機(jī)器接口，以便使該P(yáng)LC能夠控制該機(jī)器。一般地，當(dāng)用戶安裝I/O模塊時(shí)，他們分別把每個(gè)正被控制的點(diǎn)接線到特定地I/O點(diǎn)。有一個(gè)與處理這個(gè)接線相關(guān)聯(lián)的花費(fèi)，而且該接線產(chǎn)生了多個(gè)錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)，并增加了總體的安裝成本。由于在該模塊中的每個(gè)點(diǎn)都被單獨(dú)接線了，以把該I/O模塊連接到該機(jī)器接口，所以使用了一個(gè)為該特定接線的I/O模塊定制的電纜。因此，為了連接不同的機(jī)器接口到同一個(gè)I/O模塊，使用了多個(gè)定制的電纜接頭。這些定制電纜是操作該機(jī)器的一個(gè)額外開支，而且由于多個(gè)電纜被用于多個(gè)機(jī)器，所以當(dāng)該電纜不被使用時(shí)就會(huì)丟失或者被損害。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，提供了一個(gè)用于配置至少一個(gè)I/O模塊連接器引腳的控制電路。該電路包含至少一個(gè)用于控制至少一個(gè)引腳的一個(gè)配置的端口。
在另一個(gè)方面，提供了一個(gè)包含至少一個(gè)連接器引腳和一個(gè)控制電路的I/O模塊，其中該控制電路包含多個(gè)開關(guān)。這些開關(guān)控制該至少一個(gè)引腳的一個(gè)配置。
在另一個(gè)方面，提供了一個(gè)包含一個(gè)CPU和一個(gè)I/O模塊的PLC。該I/O模塊包含至少一個(gè)連接器引腳和一個(gè)控制電路。該控制電路包含多個(gè)端口。該至少一個(gè)連接器引腳的一個(gè)配置由所述端口的一個(gè)激發(fā)狀態(tài)所確定。
在一個(gè)進(jìn)一步的方面，提供了一種利用一個(gè)控制電路來配置至少一個(gè)連接器引腳的方法。該控制電路包含至少一個(gè)端口。該方法包含向至少一個(gè)端口提供一個(gè)激發(fā)狀態(tài)，并且利用該至少一個(gè)端口的激發(fā)狀態(tài)控制該至少一個(gè)連接器引腳的一個(gè)配置。


圖1是包含多個(gè)輸入/輸出模塊載體的一個(gè)模塊化可編程邏輯控制器的一個(gè)俯視圖。
圖2是在圖1中顯示的控制器的一部分的一個(gè)分解圖。
圖3是依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)電路的一個(gè)框圖。
具體實(shí)施例方式
在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一個(gè)用于一個(gè)I/O模塊的連接器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一個(gè)電路，該電路通過如下詳細(xì)描述的那樣控制多個(gè)開關(guān)的一個(gè)位置，支持把在一個(gè)I/O模塊上的至少一個(gè)點(diǎn)配置為一個(gè)離散的輸入或者輸出、一個(gè)模擬的輸入或者輸出、電源、以及接地中的任何一個(gè)。該系統(tǒng)允許一個(gè)用戶使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電纜來把該I/O模塊連接到多個(gè)機(jī)器接口，即使該機(jī)器接口包含不同的引腳配置。更特別地是，以及在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)I/O模塊I/O連接器中的每個(gè)引腳是可配置的，以允許該I/O模塊要求與該機(jī)器接口要求相匹配。此外，在該I/O連接器中的至少一個(gè)引腳可配置為離散輸入或者輸出、模擬輸入或者輸出、電源、以及接地。
圖1是一個(gè)模塊化可編程序邏輯控制器10的一個(gè)俯視圖，該控制器10包含一個(gè)連接到多個(gè)連接器型I/O模塊載體14的CPU 12、多個(gè)I/O終端型載體16、以及安裝在7.5毫米×35毫米DIN軌道20的一部分上的一個(gè)功率放大器18，其中該軌道20是電接地的而且具有一個(gè)導(dǎo)電的抗腐蝕面22。為了抗振DIN軌道20可以安裝在一個(gè)面板(沒有顯示)上，而且I/O模塊載體14、16可以被進(jìn)一步安裝在該面板上，用于最大抵抗機(jī)械振動(dòng)和沖擊。
CPU 12包含串行端口24，用于與外部計(jì)算機(jī)和控制(沒有顯示)進(jìn)行連接和聯(lián)網(wǎng)；以及多個(gè)LED 26，用于指示CPU 12的操作特性。用于模塊操作的電源由直接安裝到CPU 12的一個(gè)電源(沒有顯示)提供。如果必要的話可以為一個(gè)選擇的應(yīng)用提供功率放大器18，但是在多數(shù)情況下這是不需要的。雖然如圖所示有六個(gè)I/O模塊載體14、16以及I/O模塊28連接到CPU 12，但是應(yīng)當(dāng)注意到，應(yīng)一個(gè)給定應(yīng)用的要求，CPU 12可以操作為一個(gè)用于或多或少的I/O模塊載體14、16以及不同的I/O模塊28的組合的系統(tǒng)控制器。此外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，除所顯示和描述的以外的其它附件和組件可以在一個(gè)給定應(yīng)用中使用。例如，一個(gè)VERSAMAX系統(tǒng)CPU可以操作為一個(gè)用于多達(dá)八個(gè)的I/O模塊載體和提供了多達(dá)256個(gè)本地I/O點(diǎn)的I/O模塊的系統(tǒng)控制器，并且支持大量由Virginia，Charlottesvitle的GE FanucAutomation公司提供的組件和附件。
每一個(gè)模塊載體14、16與一個(gè)適于一個(gè)特定目的的可替換I/O模塊28連接，而且每個(gè)I/O模塊載體14、16都包含多個(gè)緊鄰相應(yīng)的I/O模塊28的終端連接30。終端型模塊載體16包含用于連接到I/O設(shè)備(沒有顯示)的螺旋終端32，而連接器型模塊載體14包含用于連接一個(gè)I/O電纜(沒有顯示)的引腳連接器34，其中該I/O電纜進(jìn)一步連接到具有終端連接用于連接到I/O設(shè)備的插入終端(沒有顯示)?？梢蕴峁┝硗獾慕K端連接用于額外的用于I/O設(shè)備的接線連接，例如具有一個(gè)連接到終端型載體16中的一個(gè)的輔助接線板36。
圖2是一個(gè)連接器型I/O模塊組件80的分解圖，該組件80包含一個(gè)連接器型I/O模塊載體14、一個(gè)I/O模塊28、一個(gè)I/O電纜82以及一個(gè)插入接線盒84。連接器型I/O模塊載體14包含一個(gè)主要插座連接86以及一個(gè)適于接收I/O模塊28的引腳連接(未顯示)的輔助插座連接88。在I/O模塊載體14上的按鍵撥號(hào)盤90用來確保一個(gè)正確的模塊類型被安裝在I/O模塊載體14上，這通過操作每個(gè)撥號(hào)盤90以匹配在I/O模塊的下側(cè)(沒有顯示)發(fā)現(xiàn)的工廠鍵控設(shè)置、例如對(duì)應(yīng)于每個(gè)撥號(hào)盤的一個(gè)號(hào)碼和字母來實(shí)現(xiàn)。T形鍵槽92位于緊鄰輔助連接插座88處，以接收在I/O模塊28下側(cè)上的互補(bǔ)的凸出部分(沒有顯示)并且確保該I/O模塊引腳連接分別以一種直線或者水平方式插入到主要86以及輔助88連接插座中。閂鎖94位于緊鄰主要連接插座86處，以固定I/O模塊載體14和I/O模塊28的連接。
主要86和輔助88連接插座中的每一個(gè)都分別包含為16個(gè)I/O點(diǎn)、為總共32個(gè)I/O點(diǎn)而設(shè)計(jì)的連接。第一個(gè)引腳插座連接器96位于緊鄰主要86和輔助88連接插座處，用于一個(gè)連接I/O電纜82，該電纜82連接到在插入接線盒84上的第二引腳插座連接器98。主要接線板100和輔助接線板102位于在插入接線盒84上的第二引腳插座連接器98下面，用于使I/O點(diǎn)連接到達(dá)I/O設(shè)備(沒有顯示)。主要接線板100與主要連接插座86電相關(guān)，而輔助接線板102與輔助連接插座8 8電相關(guān)。每個(gè)接線板100、102都包含十八個(gè)螺絲接線端104、十六個(gè)螺絲接線端用于連接到十六個(gè)I/O點(diǎn)以及兩個(gè)公共/電源螺絲接線端。
I/O模塊28被設(shè)計(jì)成能容納16個(gè)I/O點(diǎn)，而不是典型的32個(gè)I/O點(diǎn)，以減少電路密度、減少功率損耗、以及降低成本。因此，僅僅一部分的I/O模塊載體I/O點(diǎn)實(shí)際上由I/O模塊28使用。因此，在I/O模塊載體14中未使用的I/O點(diǎn)、以及在第一96以及第二98引腳插座連接器上的相關(guān)接線端連接是開路的，其中這些相關(guān)的接線端連接反過來經(jīng)由I/O電纜82連接到插入接線盒接線板100、102。因此，僅僅與在I/O模塊載體14中的I/O點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的實(shí)際上由I/O模塊28使用，并且經(jīng)由I/O電纜82連接到接線板100、102的接線端可以用于接線連接。因此，通常需要一個(gè)或多個(gè)輔助接線板36(在圖1中顯示)連接到插入接線盒8 4用于從I/O設(shè)備到達(dá)地線。
雖然圖2說明了I/O模塊載體組件的一個(gè)特定實(shí)施例，但是可以考慮其它類型的I/O模塊載體和I/O模塊，諸如由Virginia，Charlottesville的GE Fanuc Automation公司提供的那些就能夠結(jié)合本發(fā)明被使用。
圖3是依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)電路110的一個(gè)框圖。電路110包含一個(gè)引腳112，而且電路110是可配置的從而使引腳112能夠執(zhí)行以下說明的各種功能。一個(gè)PLC(沒有顯示)一般具有四個(gè)可以連接到一個(gè)用戶設(shè)備的插腳。使用用于四個(gè)插腳中每一個(gè)的電路110允許每個(gè)引腳執(zhí)行各種功能，以便使得一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電纜能夠連接該P(yáng)LC到用戶設(shè)備。
電路110包含一個(gè)微型控制器114，該微型控制器114包含一個(gè)下拉(PD)端口116，用于控制電路110的下拉開關(guān)組件118；以及一個(gè)上拉(PU)端口120，用于控制電路110的上拉開關(guān)組件122。一個(gè)離散高(DH)端口124控制一個(gè)離散高開關(guān)組件126，而一個(gè)離散低(DL)端口128控制電路110的一個(gè)離散低(Discrete Low)開關(guān)組件130。一個(gè)正15伏(P15V)端口132控制一個(gè)正15伏開關(guān)組件134，而一個(gè)負(fù)15伏(N15V)端口136控制電路110的一個(gè)負(fù)15伏開關(guān)組件138。一個(gè)量程(RANGE)端口140控制一個(gè)量程開關(guān)組件142，而一個(gè)電壓輸出(VOUT)端口144控制電路110的一個(gè)電壓輸出開關(guān)組件146。更具體地說，每個(gè)開關(guān)組件118、122、126、130、134、138、142、以及146都包含一個(gè)開關(guān)148，而每個(gè)端口116、120、124、128、132、136、140、以及144都控制一個(gè)相應(yīng)的開關(guān)148。電路110還包含一個(gè)四通道八位的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)150，以及一個(gè)比較器152。比較器152的一個(gè)輸出154連接到微型控制器114的一個(gè)比較器端口(CP)156。微型控制器114還包含一個(gè)串行外圍接口(SPI)156，該SPI 156具有用于數(shù)據(jù)輸入(DIN)158、串行時(shí)鐘(SCLK)160、以及兩個(gè)芯片選擇(CS_)162的引腳。如在這里使用的那樣，術(shù)語微型控制器不僅僅局限于那些在本技術(shù)領(lǐng)域中被稱為微型控制器的集成電路，而是廣泛地指微型控制器、處理器、計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、專用集成電路、及其它可編程電路。
在使用中，電路110是可配置的，從而使得引腳112可被用于各種模式，諸如，例如而不是局限于，一個(gè)高阻抗模式、一個(gè)24伏正邏輯離散輸入模式、一個(gè)24伏負(fù)邏輯離散輸入模式、一個(gè)不具有斷線探測(cè)的24伏高壓端離散輸出模式、一個(gè)具有斷線檢測(cè)的24伏高壓端離散輸出模式、一個(gè)24伏供電模式、一個(gè)不具有斷線檢測(cè)的零伏低壓端離散輸出模式、一個(gè)24伏供電模式、一個(gè)具有斷線檢測(cè)的零伏低壓端離散輸出模式、一個(gè)接地模式、一個(gè)零到10伏模擬輸入模式、一個(gè)零到10伏輸出模式、+15伏供電模式、以及一個(gè)-15伏供電模式。在一個(gè)實(shí)施例中，使用了執(zhí)行以下功能的軟件來配置該I/O連接器引腳。此外該電路開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)控制該引腳是一個(gè)離散輸入或者輸出、一個(gè)模擬輸入或者輸出，一個(gè)電源、以及一個(gè)地端。
為了允許該高阻抗模式，PD 116、PU 120、P15V 132、N15V 136、RANGE 140、VOUT 144、DH 124、以及DL 128被設(shè)置為零，這就是說相應(yīng)的開關(guān)148是打開的。SPI 158命令DAC 150以中規(guī)模輸出工作，而且微型控制器114經(jīng)由CP 156檢測(cè)在引腳112處有沒有反向偏置電源存在。如果CP 156是1，則在引腳112處沒有反向偏置的電源。如果CP 156為零，則在引腳112處存在一個(gè)反向偏置的電源，而且微型控制器114傳送一個(gè)反向偏置電源存在故障消息到一條輸入/輸出(I/O)總線160。
為了允許24伏正邏輯離散輸入模式，PU 120、P15V 132、N15V136、RANGE 140、VOUT 144、DH 124以及DL 128被設(shè)置為零。PD 116被設(shè)置為1，這就是說PD開關(guān)組件118的開關(guān)148是閉合的。SPI 158命令DAC 150以中規(guī)模輸出操作，而且微型控制器114經(jīng)由CP 156檢測(cè)輸入數(shù)據(jù)。CP 156使用一個(gè)輸入濾波進(jìn)行讀取，而且如果CP 156是1則該離散輸入數(shù)據(jù)是零。如果CP 156是零則該離散輸入數(shù)據(jù)是1。CP 156的連續(xù)讀取產(chǎn)生一個(gè)離散輸入數(shù)據(jù)流，微型控制器114把該數(shù)據(jù)流傳送到I/O總線160。
為了允許24伏負(fù)邏輯離散輸入模式，PD 116、P15V 132、N15V136、RANGE 140、VOUT 144、DH 124以及DL 128被設(shè)置為零。PU 120被設(shè)置為1，這就是說PU開關(guān)組件122的開關(guān)148是閉合的。SPI 158命令DAC 150以中規(guī)模輸出操作，而且微型控制器114經(jīng)由CP 156檢測(cè)輸入數(shù)據(jù)。CP 156使用一個(gè)輸入濾波進(jìn)行讀取，而且如果CP 156是1則該離散輸入數(shù)據(jù)是1。如果CP156是零則該離散輸入數(shù)據(jù)是零。CP 156的連續(xù)讀取產(chǎn)生一個(gè)離散輸入數(shù)據(jù)流，微型控制器114把該數(shù)據(jù)流傳送到I/O總線160。
為了允許不具有斷線檢測(cè)的24伏高壓端離散輸出模式，PD 116、PU 120、P15V 132、N15V 136、RANGE 140、VOUT 144、以及DL 128被設(shè)置為零。DH 124被設(shè)置為X，這意味著沒有控制。SPI 158命令DAC 150以中規(guī)模輸出操作，而且微型控制器114從I/O總線160接收一個(gè)輸出數(shù)據(jù)值(零或者1)。微型控制器114把DH 124設(shè)置為等于接收的數(shù)據(jù)值，并且讀取CP 156。如果DH 124是1且CP 156是1，則微型控制器114等待一個(gè)預(yù)定的時(shí)間量并且第二次讀取CP 156。在一個(gè)實(shí)施例中，該等待時(shí)間大約為100微秒。如果在第二次讀取時(shí)CP156是1，則微型控制器114把DH 124設(shè)置為零，并且傳送一個(gè)短路或者失敗的開關(guān)故障消息到I/O總線160。在一個(gè)實(shí)施例中，微型控制器114然后空閑并且等候用戶干預(yù)。如果在第二次讀取中CP 156為零，則微型控制器114接收第二個(gè)輸出數(shù)據(jù)值，并且把DH 24設(shè)置為第二個(gè)值重復(fù)上面描述的處理過程。
為了允許具有斷線檢測(cè)的24伏高壓端離散輸出模式，PD 116、P15V132、N15V 136、RANGE 140、VOUT 144、以及DL 128被設(shè)置為零。PU 120被設(shè)置為1，而且DH 124被設(shè)置為X。SPI 158命令DAC 150以中規(guī)模輸出操作，而且微型控制器114從I/O總線160接收一個(gè)輸出數(shù)據(jù)值(要么零要么一)。微型控制器114把DH 124設(shè)置為等于接收的數(shù)據(jù)值，并且讀取CP 156。如果DH 124是1而且CP 156是1，則微型控制器114等待一個(gè)預(yù)定的時(shí)間量并且第二次讀取CP 156。在一個(gè)實(shí)施例中，該等待時(shí)間大約為100微秒。如果在第二次讀取中CP156是1，則微型控制器114把DH 124設(shè)置為零，并且傳送一個(gè)短路或者失敗的開關(guān)故障消息到I/O總線160。在一個(gè)實(shí)施例中，微型控制器114然后空閑并且等候用戶干預(yù)。如果，在第一次讀取中CP 156為零并且DH 124為零，則微型控制器114等待一個(gè)預(yù)定的時(shí)間量并且第二次讀取CP 156。在一個(gè)實(shí)施例中，該預(yù)定的時(shí)間量大約為100微秒。如果CP 156在第二次讀取中為零(緊接著其中DH 124為零且CP156為零的第一次讀取)，則微型控制器114傳送一個(gè)斷線故障到I/O總線160，并且接收第二個(gè)輸出數(shù)據(jù)值，并且設(shè)置DH 124為第二個(gè)值，以重復(fù)上述處理過程。如果在第二次讀取中CP 156為1(緊接著其中DH 124為零且CP 156為零的第一次讀取)，則微型控制器114接收第二個(gè)輸出數(shù)據(jù)值并且設(shè)置DH 124為第二個(gè)值，以重復(fù)上述處理過程。
為了允許該24伏供電模式，PD 116、PU 120、P15V 132、N15V 136、RANGE 140、VOUT 144、以及DL 128被設(shè)置為零，這就是說相應(yīng)的開關(guān)148是打開的。DH 124被設(shè)置為1。SPI 158命令DAC 150以中規(guī)模輸出操作，而且微型控制器114經(jīng)由CP 156檢測(cè)一個(gè)電短路。如果CP156為1，則微型控制器114在第二次讀取CP 156之前等待一個(gè)預(yù)定的時(shí)間量。如果在第二次讀取時(shí)CP 156為1，則存在一個(gè)電短路，并且微型控制器114在I/O總線160上傳送一個(gè)短路故障，并且，在一個(gè)實(shí)施例中，微型控制器設(shè)置DH 124為零。如果CP 156為零則沒有電短路。
為了允許不具有斷線檢測(cè)的零伏低壓端離散輸出模式，PD 116、PU 120、P15V 132、N15V 136、RANGE 140、VOUT 144、以及DH124被設(shè)置為零。DL 128被設(shè)置為X，其意味著沒有控制。SPI 158命令DAC 150以中規(guī)模輸出操作，而且微型控制器114從I/O總線160接收一個(gè)輸出數(shù)據(jù)值(要么零要么一)。微型控制器114把DL 128設(shè)置為等于接收的數(shù)據(jù)值，并且讀取CP 156。如果DL 128是1且CP 156是零，則微型控制器114等待一個(gè)預(yù)定的時(shí)間量并且第二次讀取CP156。在一個(gè)實(shí)施例中，該等待時(shí)間大約為100微秒。如果在第二次讀取中CP 156是零，則微型控制器114把DL 128設(shè)置為零，并且傳送一個(gè)短路或者失敗的開關(guān)故障消息到I/O總線160。在一個(gè)實(shí)施例中，微型控制器114然后空閑并且等候用戶干預(yù)。如果在第二次讀取中CP 156為零，則微型控制器114接收第二個(gè)輸出數(shù)據(jù)值，并且把DL 128設(shè)置為第二個(gè)值，以重復(fù)上面描述的處理過程。
為了允許具有斷線檢測(cè)的零伏低壓端離散輸出模式，PU 120、P15V132、N15V 136、RANGE 140、VOUT 144、以及DH124被設(shè)置為零。PD116被設(shè)置為1，而且DL 128被設(shè)置為X。SPI158命令DAC 150以中規(guī)模輸出操作，而且微型控制器114從I/O總線160接收一個(gè)輸出數(shù)據(jù)值(零或者1)。微型控制器114把DL 128設(shè)置為等于接收的數(shù)據(jù)值，并且讀取CP 156。如果DL128是1而且CP 156是零，則微型控制器114等待一個(gè)預(yù)定的時(shí)間量并且第二次讀取CP 156。在一個(gè)實(shí)施例中，該等待時(shí)間大約為100微秒。如果在第二次讀取中CP 156是零，則微型控制器114把DL 128設(shè)置為零，并且傳送一個(gè)短路或者失敗的開關(guān)故障消息到I/O總線160。在一個(gè)實(shí)施例中，微型控制器114然后空閑并且等候用戶干預(yù)。如果，在第一次讀取中CP 156為1且DL 128為零，則微型控制器114等待一個(gè)預(yù)定的時(shí)間量并且第二次讀取CP156。在一個(gè)實(shí)施例中，該預(yù)定的時(shí)間量大約為100微秒。如果在第二次讀取中CP 156為1(緊接著其中DL 128為零且CP 156為1的第一次讀取)，則微型控制器114傳送一個(gè)斷線故障到I/O總線160，并且接收第二個(gè)輸出數(shù)據(jù)值，并且設(shè)置DL 128為第二個(gè)值，以重復(fù)上述處理過程。如果在第二次讀取中CP 156為零(緊接著其中DL 128為零且CP 156為1的第一次讀取)，則微型控制器114接收第二次輸出的數(shù)據(jù)值，并且設(shè)置DL 128為第二個(gè)值，以重復(fù)上述處理過程。
為了允許接地模式，PD 116、PU 120、P15V 132、N15V 136、RANGE140、VOUT 144、以及DH 124被設(shè)置為零，這就是說，相應(yīng)的開關(guān)148是打開的。DL 128被設(shè)置為1，這就是說相應(yīng)的開關(guān)148是閉合的。SPI 158命令DAC 150以中規(guī)模輸出操作，而且微型控制器114經(jīng)由CP 156檢測(cè)一個(gè)短路的存在。如果CP156為零，則微型控制器114等待一個(gè)預(yù)定的時(shí)間量并且第二次讀取CP 156。如果在第二次讀取中CP156為零，則微型控制器114傳送一個(gè)短路故障消息到I/O總線160。
為了允許零到10伏模擬輸入模式，PD 116、PU 120、P15V 132、N15V 136、VOUT 144、DH 124以及DL 128被設(shè)置為零。RANGE 136被設(shè)置為1，這意味著相應(yīng)的開關(guān)148是閉合的。SPI 158通過一個(gè)逐次逼近算法命令DAC 150。微型控制器114使用該逐次逼近算法來確定一個(gè)模擬輸入電壓。微型控制器114清除一個(gè)DAC命令數(shù)據(jù)值以及一個(gè)N次循環(huán)計(jì)數(shù)值。在設(shè)置DAC的一個(gè)命令位(11-N)為1之后，微型控制器114傳送一個(gè)DAC命令字到DAC 150。微型控制器等待一個(gè)預(yù)定量時(shí)間，其在一個(gè)實(shí)施例中是十微秒，并且讀取CP 156。如果CP 156為1，則DAC命令位(11-N循環(huán))被設(shè)置為零。微型控制器114然后遞增N。當(dāng)N為12時(shí)，則一個(gè)模擬輸入值被設(shè)置為等于該DAC命令值，并且微型控制器114傳送該模擬輸入值到I/O總線160。該DAC命令數(shù)據(jù)值和該N次循環(huán)計(jì)數(shù)值被清除了，而且第二個(gè)DAC命令可以如上所述被傳輸?shù)紻AC 150。
為了允許零到10伏模擬輸出模式，PD 116、PU 120、P15V 132、N15V 136、DH 124以及DL 128被設(shè)置為零。RANGE 136和VOUT 144被設(shè)置為1，這意味著相應(yīng)的開關(guān)148是閉合的。當(dāng)期望時(shí)，SPI 158命令DAC 150輸出，并且使用CP 156來檢測(cè)一個(gè)電短路的存在與否。微型控制器114從I/O總線160接收一個(gè)模擬輸出數(shù)據(jù)并且命令DAC150輸出該接收的模擬輸出數(shù)據(jù)。微型控制器114等待一個(gè)預(yù)定時(shí)間然后讀取CP 156。在一個(gè)實(shí)施例中，該預(yù)定時(shí)間大約為100微秒。如果CP 156為1且該DAC輸出大于一個(gè)預(yù)定值，則微型控制器114在第二次讀取CP 156之前等待一個(gè)預(yù)定的時(shí)間量。在一個(gè)實(shí)施例中，該預(yù)定的時(shí)間量大約為100微秒。如果在第二次讀取時(shí)CP 156為1，則微型控制器114命令DAC 150為零，并且傳送一個(gè)模擬輸出覆蓋或者失敗的輸出故障消息到I/O總線160。在一個(gè)實(shí)施例中，微型控制器114然后空閑并且等待用戶干預(yù)。當(dāng)CP 156為零時(shí)，微型控制器114如上所述接收第二個(gè)模擬輸出數(shù)據(jù)并且輸出。
為了允許該+15伏供電模式，PD 116、PU 120、N15V 136、RANGE140、VOUT 144、DH 124、以及DL 128被設(shè)置為零，這就是說相應(yīng)的開關(guān)148是打開的。P15V 132被設(shè)置為1。SPI 158命令DAC 150以四分之一規(guī)模輸出進(jìn)行操作，而且微型控制器114經(jīng)由CP 156檢測(cè)一個(gè)電短路。如果CP 156為1，則微型控制器114在第二次讀取CP 156之前等待一個(gè)預(yù)定的時(shí)間量。如果在第二次讀取中CP 156為1，則存在一個(gè)電短路，并且微型控制器114在I/O總線160上傳送一個(gè)短路故障。如果CP 156為零則沒有電短路。
為了允許該-15伏供電模式，PD 116、PU 120、P 15V 132、RANGE140、VOUT 144、DH 124、以及DL 128被設(shè)置為零，這就是說相應(yīng)的開關(guān)148是打開的。N15V 136被設(shè)置為1。SPI158被設(shè)置為無效的，并且不使用CP 156。
雖然本發(fā)明已經(jīng)依據(jù)各種特定實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到能夠在該權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)實(shí)踐對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改。
用于配置輸入/輸出點(diǎn)的方法和系統(tǒng)
組件列表
權(quán)利要求
1.一個(gè)用于配置至少一個(gè)I/O模塊連接器引腳(112)的控制電路(110)，所述電路包含至少一個(gè)用于控制該至少一個(gè)引腳的一個(gè)配置的端口。
2.如權(quán)利要求1所述的控制電路(110)，其特征在于所述至少一個(gè)端口包含一個(gè)下拉(PD)端口(116)、一個(gè)上拉(PU)端口(120)、一個(gè)離散高(DH)端口(124)、一個(gè)離散低(DL)端口(128)、一個(gè)正15伏(P15V)端口(132)、一個(gè)負(fù)15伏(N15V)端口(136)、一個(gè)量程(RANGE)端口(140)、以及一個(gè)電壓輸出(VOUT)端口(144)中的至少一個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的控制電路(110)進(jìn)一步包含至少一個(gè)包含有一個(gè)開關(guān)(148)的開關(guān)組件，所述至少一個(gè)端口控制一個(gè)相應(yīng)的所述至少一個(gè)開關(guān)是在一個(gè)打開狀態(tài)還是在一個(gè)閉合狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的一個(gè)控制電路(110)，其特征在于該至少一個(gè)開關(guān)組件包含一個(gè)下拉開關(guān)(118)、一個(gè)上拉開關(guān)(122)、一個(gè)離散高開關(guān)(126)、一個(gè)離散低開關(guān)(130)，一個(gè)正15伏開關(guān)(134)、一個(gè)負(fù)15伏開關(guān)(138)、一個(gè)量程開關(guān)(142)、以及一個(gè)電壓輸出開關(guān)(146)中的至少一個(gè)。
5.如權(quán)利要求3所述的一個(gè)控制電路(110)，其特征在于該至少一個(gè)開關(guān)組件的配置確定該至少一個(gè)引腳(112)的配置。
6.如權(quán)利要求3所述的一個(gè)控制電路(110)，其特征在于所述電路開關(guān)(148)的一個(gè)開關(guān)狀態(tài)控制該至少一個(gè)引腳(112)是一個(gè)離散輸入或者輸出、一個(gè)模擬輸入或者輸出、一個(gè)電源、以及一個(gè)接地。
7.一個(gè)I/O模塊(28)包含
至少一個(gè)連接器引腳(112)；以及
一個(gè)包含有多個(gè)開關(guān)(148)的控制電路(110)，所述開關(guān)控制至少一個(gè)引腳的配置。
8.如權(quán)利要求7所述的I/O模塊(28)，其特征在于所述電路(110)進(jìn)一步包含至少一個(gè)端口，該端口控制相應(yīng)的至少一個(gè)開關(guān)(148)的配置。
9.如權(quán)利要求7所述的I/O模塊(28)，其特征在于每個(gè)所述至少一個(gè)端口的一個(gè)激勵(lì)狀態(tài)控制相應(yīng)的至少一個(gè)開關(guān)(148)的一個(gè)狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求8所述的I/O模塊(28)，其特征在于所述至少一個(gè)端口包含一個(gè)下拉(PD)端口(116)、一個(gè)上拉(PU)端口(120)、一個(gè)離散高(DH)端口(124)、一個(gè)離散低(DL)端口(128)、一個(gè)正15伏(P15V)端口(132)、一個(gè)負(fù)15伏(N15V)端口(136)、一個(gè)量程(RANGE)端口(140)、以及一個(gè)電壓輸出(VOUT)端口(144)中的至少一個(gè)。
11.如權(quán)利要求7所述的I/O模塊(28)，其特征在于所述開關(guān)(148)包含一個(gè)下拉開關(guān)(118)、一個(gè)上拉開關(guān)(122)、一個(gè)離散高開關(guān)(126)、一個(gè)離散低開關(guān)(130)，一個(gè)正15伏開關(guān)(134)、一個(gè)負(fù)15伏開關(guān)(138)、一個(gè)量程開關(guān)(142)、以及一個(gè)電壓輸出開關(guān)(146)中的至少一個(gè)。
12.如權(quán)利要求3所述的I/O模塊(28)，其特征在于所述電路開關(guān)(148)的一個(gè)開關(guān)狀態(tài)控制所述至少一個(gè)連接器引腳(112)是一個(gè)離散輸入或者輸出、一個(gè)模擬輸入或者輸出、一個(gè)電源、以及一個(gè)接地。
13.一個(gè)PLC(10)包含
一個(gè)CPU(12)；以及
一個(gè)包含至少一個(gè)連接器引腳(112)和一個(gè)控制電路(110)的I/O模塊(80)，其中該控制電路(110)包含多個(gè)端口，該至少一個(gè)連接引腳的配置由所述端口的激勵(lì)狀態(tài)確定。
14.如權(quán)利要求13所述的PLC(10)，其特征在于所述至少一個(gè)端口包含一個(gè)下拉(PD)端口(116)、一個(gè)上拉(PU)端口(120)、一個(gè)離散高(DH)端口(124)、一個(gè)離散低(DL)端口(128)、一個(gè)正15伏(P15V)端口(132)、一個(gè)負(fù)15伏(N15V)端口(136)、一個(gè)量程(RANGE)端口(140)、以及一個(gè)電壓輸出(VOUT)端口(144)中的至少一個(gè)。
15.如權(quán)利要求13所述的PLC(10)進(jìn)一步包含至少一個(gè)包含有一個(gè)開關(guān)(148)的開關(guān)組件，所述至少一個(gè)端口控制一個(gè)相應(yīng)的所述至少一個(gè)開關(guān)是在一個(gè)打開狀態(tài)還是在一個(gè)閉合狀態(tài)。
16.如權(quán)利要求15所述的PLC(10)，其特征在于該至少一個(gè)開關(guān)組件包含一個(gè)下拉開關(guān)(118)、一個(gè)上拉開關(guān)(122)、一個(gè)離散高開關(guān)(126)、一個(gè)離散低開關(guān)(130)，一個(gè)正15伏開關(guān)(134)、一個(gè)負(fù)15伏開關(guān)(138)、一個(gè)量程開關(guān)(142)、以及一個(gè)電壓輸出開關(guān)(146)中的至少一個(gè)。
17.如權(quán)利要求15所述的PLC(10)，其特征在于所述至少一個(gè)開關(guān)組件的配置確定所述至少一個(gè)引腳(112)的配置。
18.如權(quán)利要求15所述的PLC(10)，其特征在于所述電路開關(guān)(148)的一個(gè)開關(guān)狀態(tài)控制該至少一個(gè)引腳(112)是一個(gè)離散輸入或者輸出、一個(gè)模擬輸入或者輸出、一個(gè)電源、以及一個(gè)接地。
19.一種用于使用一個(gè)控制電路(110)配置至少一個(gè)連接引腳(112)的方法，其中該控制電路包含至少一個(gè)端口，所述方法包含
向至少一個(gè)端口提供一個(gè)激勵(lì)狀態(tài)；以及
使用該至少一個(gè)端口的激勵(lì)狀態(tài)控制該至少一個(gè)連接引腳的一個(gè)配置。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于該至少一個(gè)端口包含一個(gè)下拉(PD)端口(116)、一個(gè)上拉(PU)端口(120)、一個(gè)離散高(DH)端口(124)、一個(gè)離散低(DL)端口(128)、一個(gè)正15伏(P15V)端口(132)、一個(gè)負(fù)15伏(N15V)端口(136)、一個(gè)量程(RANGE)端口(140)、以及一個(gè)電壓輸出(VOUT)端口(144)中的至少一個(gè)。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于該控制電路(110)包含至少一個(gè)包含有一個(gè)開關(guān)(148)的開關(guān)組件，所述方法進(jìn)一步包含；
使用該至少一個(gè)端口的激勵(lì)狀態(tài)來控制一個(gè)相應(yīng)的至少一個(gè)開關(guān)是否是在一個(gè)打開狀態(tài)或者是在一個(gè)閉合狀態(tài)；以及
使用該至少一個(gè)開關(guān)的狀態(tài)控制該至少一個(gè)連接引腳(112)的一個(gè)配置。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于該至少一個(gè)開關(guān)組件包含一個(gè)下拉開關(guān)(118)、一個(gè)上拉開關(guān)(122)、一個(gè)離散高開關(guān)(126)、一個(gè)離散低開關(guān)(130)，一個(gè)正15伏開關(guān)(134)、一個(gè)負(fù)15伏開關(guān)(138)、一個(gè)量程開關(guān)(142)、以及一個(gè)電壓輸出開關(guān)(146)中的至少一個(gè)。
23.如權(quán)利要求21所述的方法進(jìn)一步包含使用該開關(guān)(148)的一個(gè)開關(guān)狀態(tài)控制該至少一個(gè)引腳(112)是一個(gè)離散輸入或者輸出、一個(gè)模擬輸入或者輸出、一個(gè)電源、以及一個(gè)接地。
全文摘要
提供了一個(gè)用于配置至少一個(gè)I/O模塊連接引腳(112)的控制電路(110)。該電路包含至少一個(gè)控制至少一個(gè)引腳的一個(gè)配置的端口。
文檔編號(hào)G06F13/40GK1397856SQ02126138
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2002年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月16日
發(fā)明者R·E·加雷斯, E·M·圖爾瑙, D·J·赫林克斯 申請(qǐng)人:通用電氣范努克北美自動(dòng)化公司