專(zhuān)利名稱(chēng)：可編程邏輯控制器及其通信接口裝置及數(shù)據(jù)發(fā)送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可編程邏輯控制器及其通信接口 裝置以及一種數(shù)據(jù)發(fā)送方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，PLC (Programmable Logic Controllers, 可編程邏輯控制器)得到了越來(lái)越廣泛的運(yùn)用，PLC是一種為工業(yè)應(yīng)用環(huán)境而 設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，其采用了可編程的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)需執(zhí)行的邏 輯運(yùn)算、順序控制、計(jì)數(shù)、定時(shí)等相關(guān)指令，且通過(guò)數(shù)字或模擬的I/0接口來(lái)控 制各種類(lèi)型的枳械生產(chǎn)過(guò)程。
現(xiàn)有技術(shù)中的PLC系列產(chǎn)品與相應(yīng)的工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域的相應(yīng)外圍設(shè)備 (如工業(yè)儀表，人對(duì);u界面，智能模塊等)之間一般均通過(guò)RS485物理接口相連 接?，F(xiàn)有的PLC —般只提供了 RS485物理接口 ，而常用的微機(jī)控制通信4婁口以 及PLC的上位控制、編程計(jì)算機(jī)的通信接口均為典型的RS232物理接口 。
RS232是源于PC機(jī)上的通用異步收發(fā)器串行接口裝置，用于連接如 MODEM (調(diào)制解調(diào)器)、鼠標(biāo)、常用的微機(jī)等相應(yīng)的基于RS232物理接口的外 圍設(shè)備。在基于RS232串口連接的通信時(shí)，分別有一根數(shù)據(jù)線用于發(fā)送數(shù)據(jù)， 另 一根數(shù)據(jù)線用于接收數(shù)據(jù)，在基于DB9系列的RS232的9針D形連接器中， 2線用于接收數(shù)據(jù)，3線用于發(fā)送數(shù)據(jù)。
RS485是基于差分信號(hào)傳輸?shù)陌腚p工通信方式，在通信時(shí)，數(shù)據(jù)同時(shí)在兩 個(gè)線上發(fā)送或接收。在基于DB9系列的RS485的9針D形連接器中，3腳和8 腳同時(shí)用于差分信號(hào)的發(fā)，送和接收。
由于在現(xiàn)有技術(shù)中PLC的接口 一般是RS485通訊接口 ， PC機(jī)等用于編程 控制的上位設(shè)備則一般只提供RS232通訊接口，因此，當(dāng)PLC需要連接到PC
機(jī)等用于編程控制的上位設(shè)備時(shí)，必須通過(guò)專(zhuān)用的RS232到RS485轉(zhuǎn)換電纜， 而不能通過(guò)常用的RS232連接線進(jìn)行通訊，降低了設(shè)備之間的通用性和兼容性， 不利于提高工業(yè)控制系統(tǒng)的整合效率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種可編程邏輯 控制器及其通信接口裝置以及一種數(shù)據(jù)發(fā)送方法，實(shí)現(xiàn)在基于同一物理接口的 前提下，兼容多種通信模式，既通過(guò)多種通信模式(也既多種串口連接協(xié)議) 中的一種與相連接的對(duì)端進(jìn)行通信。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例的一種可編程邏輯控制器通信接口裝 置，用于向與可編程邏輯控制器連接的對(duì)端發(fā)送數(shù)據(jù)并從所述對(duì)端接收數(shù)據(jù)， 所述裝置包括
通用異步收發(fā)器；
能共用至少兩種通信模式的物理接口 ；
連接在所述通用異步收發(fā)器與所述物理接口之間的至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)于不 同通信;漠式的電平轉(zhuǎn)換單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā) 器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)所述物理接口輸出；
選擇控制單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì) 端之間的通信模式，并選擇與該通信模式相對(duì)應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述 通用異步收發(fā)器的婆:據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選的，所述電平轉(zhuǎn)換單元進(jìn)一步用于在接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)所述物理接口所 接收到的相應(yīng)通信模式的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至所 述通用異步收發(fā)器。
優(yōu)選的，所述選擇控制單元包括
獲取單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之 間的通信模式；
選擇單元，用于選擇將與所述獲取單元所獲取的所述通信模式對(duì)應(yīng)的電平 轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
其中
當(dāng)所述獲取單元獲取的所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之間的通信才莫式 為第 一通信模式時(shí)，所述選擇單元選擇與該第 一通信模式對(duì)應(yīng)的第 一 電平轉(zhuǎn)換 單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
當(dāng)所述獲取單元獲取的所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之間的通信沖莫式 為第二通信模式時(shí)，所述選擇單元選擇與該第二通信模式對(duì)應(yīng)的第二電平轉(zhuǎn)換 單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選的，所述第一通信模式為RS232串口通信模式，所述第一電平轉(zhuǎn)換單 元為RS232電平轉(zhuǎn)換單元。
優(yōu)選的，所述第二通信模式為RS485串口通信模式，所述第二電平轉(zhuǎn)4炎單 元為RS485電平轉(zhuǎn)換單元。
優(yōu)選的，所述第二通信模式為RS422串口通信模式，所述第二電平轉(zhuǎn)換單 元為RS422電平轉(zhuǎn)換單元。
優(yōu)選的，接收數(shù)據(jù)時(shí)，所述物理接口具有不同的輸入管腳分別對(duì)應(yīng)于各個(gè) 電平轉(zhuǎn)換單元的輸入。
本發(fā)明實(shí)施例的一種可編程邏輯控制器通信接口裝置，用于向與可編程邏 輯控制器連接的對(duì)端發(fā)送數(shù)據(jù)并從所述對(duì)端接收數(shù)據(jù)，所述裝置包括
通用異步收發(fā)器；
能共用至少兩種通信沖莫式的物理接口；
連接在所述通用異步收發(fā)器與所述物理接口之間的至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)于不 同通信模式的電平轉(zhuǎn)換單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自與所述通用異步收發(fā)
優(yōu)選的，所述電平轉(zhuǎn)換單元進(jìn)一步用于在接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)所述物理接口所
接收到的相應(yīng)通信模式的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至所 述通用異步收發(fā)器。
優(yōu)選的，所述物理接口所共用的通信模式包括第一通信模式和第二通信模 式，當(dāng)所述物理接口所接收到的數(shù)據(jù)的通信模式為第一通信模式時(shí)，與所述第 一通信模式對(duì)應(yīng)的第 一電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)所述物理接口所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平
轉(zhuǎn)換并輸出至所述通用異步收發(fā)器；
當(dāng)所述物理接口所接收到的數(shù)據(jù)的通信模式為第二通信模式時(shí)，與所述第 二通信模式對(duì)應(yīng)的第二電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)所述物理接口所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平 轉(zhuǎn)換并l命出至所述通用異步收發(fā)器。
優(yōu)選的，所述第一通信才莫式為RS232串口通信模式，所述第一電平轉(zhuǎn)換單 元為RS232電平轉(zhuǎn):換單元；
所述第二通信才莫式為RS485串口通信模式，所述第二電平轉(zhuǎn)換單元為RS485. 電平轉(zhuǎn)換單元。
優(yōu)選的，接收數(shù)據(jù)時(shí)，所述物理接口具有不同的輸入管腳分別對(duì)應(yīng)于各個(gè) 電平轉(zhuǎn)換單元的輸入；
發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，所述物理接口具有不同的輸出管腳分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)電平轉(zhuǎn)換 單元的輸出。
本發(fā)明實(shí)施例的一種可編程邏輯控制器，包括處理器和通信^接口裝置，其 中，所述通信接口裝置包括
通用異步收發(fā)器；
能共用至少兩種通信模式的物理接口 ；
連接在所述通用異步收發(fā)器與所述物理接口之間的至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)于不 同通信模式的電平轉(zhuǎn)換單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā) 器的數(shù)據(jù)進(jìn)秄電平轉(zhuǎn)換并將電平轉(zhuǎn)換后'的數(shù)據(jù)通過(guò)所述物理接口輸出；
選擇控制單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)
端之間的通信模式，并選擇與該通信模式相對(duì)應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述 通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選的，所述選擇控制單元包括
獲取單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之 間的通信模式；
選擇單元，用于選擇將與所述獲取單元所獲取的所述通信模式對(duì)應(yīng)的電平 轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選的，所述電平轉(zhuǎn)換單元進(jìn)一步用于在接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)所述物理接口所 接收到的相應(yīng)通信模式的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至所 述通用異步收發(fā)器。
本發(fā)明實(shí)施例的一種可編程邏輯控制器，包括處理器和通信接口裝置，其 中，所述'通信接口裝置包括
通用異步收發(fā)器；
能共用至少兩種通信才莫式的物理接口；
同通信模式的電平轉(zhuǎn)換單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自與所述通用異步收發(fā) 器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)所述物理接口輸出。
優(yōu)選的，所述電平轉(zhuǎn)換單元進(jìn)一步用于在接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)所述物理接口所 接收到的相應(yīng)通信沖莫式的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至所 述通用異步收發(fā)器。
本發(fā)明實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)發(fā)送方法，用于可編程邏輯控制器從相連接的對(duì) 端接收數(shù)據(jù)，其特4i在于，包括步驟
獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之間的通信模式；
選擇與所獲取的所述通信模式對(duì)應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步 收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換；
將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸出至通用異步收發(fā)器。
實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的可編程邏輯控制器及其通信接口裝置、以及數(shù)據(jù)發(fā)送 方法，通過(guò)在通用異步收發(fā)器與能共用至少兩種通信模式的物理接口之間設(shè)置 至少兩個(gè)對(duì)應(yīng)于不同通信^^莫式的電平轉(zhuǎn)換單元，實(shí)現(xiàn)了在基于同 一物理接口的 前提下，兼容多種通信模式，也既通過(guò)多種通信模式(也既多種串口連接協(xié)議) 中的一種與相連接的對(duì)端進(jìn)^f亍通信。


圖l是本發(fā)明的一種可編程邏輯控制器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的通信^接口裝置的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的通信接口裝置的第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明可編程邏輯控制器的物理接口與對(duì)端設(shè)備物理接口的連接示 意圖5是本發(fā)明通信接口裝置的一種電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例 對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，是本發(fā)明的一種可編程邏輯控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。所述可編 程邏輯控制器包括處理器1和通信接口裝置2,所述通信接口裝置2用于向與可 編程邏輯控制器連接的對(duì)端發(fā)送數(shù)據(jù)并從所述對(duì)端接收數(shù)據(jù)。通過(guò)所述通信接 口裝置2，可實(shí)現(xiàn)在不增加物理接口的前提下，通過(guò)多種通信模式(也既多種串 口連接協(xié)議)中的一種與相連接的對(duì)端進(jìn)行通信。下面對(duì)所述通信接口裝置2 進(jìn)行相應(yīng)描述。
如圖2所示，是本發(fā)明的通信接口裝置的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。所述通 信接口裝置包括通用異步收發(fā)器20、 RS485電平轉(zhuǎn)換單元21、 RS232電平轉(zhuǎn)換
單元22、能共用至少兩種通信沖莫式的物理接口 23、以及選擇控制單元24，其中
通用異步收發(fā)器20,與處理器l相連，主要用于實(shí)現(xiàn)凝:據(jù)的串并轉(zhuǎn)換，與 現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)以及功能類(lèi)似，在此不予贅述。
RS485電平轉(zhuǎn)換單元21，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自所述異步JlH器20的 TTL電平數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，生成RS485串口通信模式下的數(shù)據(jù)信號(hào)；在 接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自物理接口 23的RS485串口通信模式下的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換，生成TTL電平數(shù)據(jù)信號(hào)。
此處，所述RS485電平轉(zhuǎn)換單元21的功能與結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)是相同或類(lèi)似 的，如可通過(guò)SN65LBC184電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)TTL電平數(shù)據(jù)與RS485電平數(shù)據(jù) 的相互轉(zhuǎn)換。
RS232電平轉(zhuǎn)換單元22，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自所述異步^L^器20的 TTL電平數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，生成RS232串口通信模式下的數(shù)據(jù)信號(hào)；在 接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自物理接口 23的RS232串口通信模式下的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行^:據(jù) 轉(zhuǎn)換，生成TTL電平數(shù)據(jù)信號(hào)。
此處，所述RS232電平轉(zhuǎn)換單元22的功能與結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)是相同或類(lèi)似 的，如可通過(guò)MAX3232電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)TTL電平數(shù)據(jù)與RS232電平數(shù)據(jù)的 相互轉(zhuǎn)換。
能共用至少兩種通信模式的物理接口 23,用于實(shí)現(xiàn)與對(duì)端設(shè)備的通信連接。
此處，在現(xiàn)有技術(shù)中， 一般選擇DB9系列的9針D形連接器作為PLC器 件的串口連接物理接口，在RS485通信模式下，現(xiàn)有技術(shù)中，將3腳和8腳作 為同時(shí)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的差分雙向數(shù)據(jù)接腳，在RS232通信模式下，2腳用于 接收數(shù)據(jù)，3腳用于發(fā)送數(shù)據(jù)。DB9系列的9針D形連接器對(duì)于RS485串口連 接和RS232串口連4妻是通用的。
選擇控制單元24,用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，獲取所述可編程邏輯控制器與所述 對(duì)端之間的通信模式，并選擇與該通信模式相對(duì)應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所 述通用異步收發(fā)器20的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述選擇控制單元24主要包括
獲取單元241，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端 之間的通信模式。
選擇單元242,用于選擇將與所述獲取單元241所獲取的所述通信模式對(duì)應(yīng) 的電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器20的數(shù)據(jù)進(jìn)4亍電平轉(zhuǎn)換。
此處，具體實(shí)施時(shí)，獲取單元241可以通過(guò)電平檢測(cè)的方式獲取所述可編 程邏輯控制器與所述對(duì)端之間的通信模式，如當(dāng)檢測(cè)DB9系列D型連接器的2 針的電平為RS232電平"1"時(shí)，則所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之間的通 信模式為RS232串口通信模式，否則，則所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之 間的通信模式為RS485串口通信模式。當(dāng)然，以上具體的電平檢測(cè)方式，以及 檢測(cè)接點(diǎn)的選擇僅僅是一種具體的實(shí)現(xiàn)方式，在本發(fā)明的思想下，其他相同或 類(lèi)似的檢測(cè)方式以及檢測(cè)接點(diǎn)選擇都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
下面再通過(guò)對(duì)本發(fā)明發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的過(guò)程描述對(duì)本東施例如何通過(guò). 同一物理接口實(shí)現(xiàn)對(duì)多種通信模式(以?xún)煞N為例進(jìn)行描述)的兼容。
在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，選擇控制241通過(guò)電平檢測(cè)，獲取可編程邏輯控制器與對(duì) 端之間的通信模式，既判斷是RS485串口通信模式，還是RS232串口通信模式， 具體如何檢測(cè)，在前文已有相應(yīng)描述。在所獲取的可編程邏輯控制器與對(duì)端之 間的通信模式為RS485串口通信模式時(shí)，阻斷通用異步收發(fā)器20至RS232電 平轉(zhuǎn)換單元22的數(shù)據(jù)通道，而選擇RS485電平轉(zhuǎn)換單元21對(duì)來(lái)自所述通用異 步收發(fā)器20的電平信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，生成RS485串口差分電平信號(hào)；相應(yīng)地， 在所獲取的可編程邏輯控制器與對(duì)端之間的通信模式為RS232串口通信模式. 時(shí)，阻斷通用異步收發(fā)器20至RS485電平轉(zhuǎn)換單元21的數(shù)據(jù)通道，而選擇RS232 電平轉(zhuǎn)換單元22對(duì)來(lái)自所述通用異步收發(fā)器20的電平信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，生 ARS232串口電平信號(hào)。
接收數(shù)據(jù)時(shí)，在RS232通信模式下，所述物理接口 23通過(guò)2腳接收到來(lái)自 于對(duì)端設(shè)備的RS232電平數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過(guò)連線將數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至RS232電平
.器20,在
接收RS232數(shù)據(jù)的通信模式下，RS485電平轉(zhuǎn)換單元所連接到物理接口 23的3 腳和8腳不會(huì)有信號(hào)輸入的，故RS485電平轉(zhuǎn)換單元21也不會(huì)有相應(yīng)輸出，因
相應(yīng)地，在RS485通信模式下，所述物理接口 23通過(guò)3腳和8腳接收到來(lái)自于 對(duì)端設(shè)備的RS485電平數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過(guò)連線將數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至RS485電平轉(zhuǎn)
收RS485數(shù)據(jù)的通信模式下，RS232電平轉(zhuǎn)換單元所連接到物理接口 23的2腳 不會(huì)有信號(hào)輸入的，故RS232電平轉(zhuǎn)換單元22也不會(huì)有相應(yīng)輸出，因此不會(huì)對(duì) RS485電平轉(zhuǎn)換單元21輸出至所述通用異步收發(fā)器的信號(hào)造成干護(hù)O。
通過(guò)本實(shí)施例提供的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)基于現(xiàn)有的廣泛運(yùn)用于PLC工業(yè) 控制系統(tǒng)中的DB9系列D型連接器，在對(duì)其不進(jìn)行任^T接線方式(3腳和8腳 用于RS485數(shù)據(jù)雙向傳輸，2腳用于RS232數(shù)據(jù)接收，3腳用于RS232數(shù)據(jù)接 發(fā)送)改變的前提下，通過(guò)同一物理接口 ( D型連接器)，實(shí)現(xiàn)對(duì)RS485和RS232 兩種串口通信模式的兼容(在工業(yè)控制系統(tǒng)中與相應(yīng)外圍設(shè)備(如工業(yè)儀表， 人機(jī)界面，智能模塊等)通過(guò)RS485通信模式相連接；與PC機(jī)等上位設(shè)備通 過(guò)RS23通信模式相連接)。
如圖3所示，是本發(fā)明的通信接口裝置的第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。所述通 信接口裝置包括
通用異步收發(fā)器30,與處理器l相連，主要用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)換，與 現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)以及功能類(lèi)似，在此不予贅述。
RS485電平轉(zhuǎn)換單元31 ，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自所述異步收發(fā)器30的 TTL電平數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，生成RS485串口通信模式下的&據(jù)信號(hào)；在 接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自物理接口 33的RS485串口通信模式下的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換，生成TTL電平數(shù)據(jù)信號(hào)。
此處，所述RS485電平轉(zhuǎn)換單元31的功能與結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)是相同或類(lèi)似
的，如可通過(guò)SN65LBC184電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)TTL電平數(shù)據(jù)與RS485電平數(shù)據(jù) 的相互轉(zhuǎn)換。
RS232電平轉(zhuǎn)換單元32,用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自所述異步收發(fā)器30的 TTL電平數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，生成RS232串口通信模式下的數(shù)據(jù)信號(hào)；在 接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自物理接口 33的RS232串口通信模式下的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換，生成TTL電平數(shù)據(jù)信號(hào)。
此處，所述RS232電平轉(zhuǎn)換單元32的功能與結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)是相同或類(lèi)似 的，如可通過(guò)MAX3232電平轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)TTL電平數(shù)據(jù)與RS232電平數(shù)據(jù)的 相互轉(zhuǎn)換。
能共用至少兩種通信模式的物理接口 33，用于實(shí)現(xiàn)與對(duì)端設(shè)備的通信連接。
本實(shí)施例與所述本發(fā)明的通信接口裝置的第一實(shí)施例的主要區(qū)別在于減少 了選擇控制單元，.在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，不需要檢測(cè)獲取可編程邏輯器與對(duì)端設(shè)備之 間的通信模式，為了達(dá)到相同或類(lèi)似的效果，本實(shí).施中所述的物理接口 33的接 腳分配與所述物理接口 33的接腳分配方式是不同的。參考圖4，為本發(fā)明可編 程邏輯控制器的物理接口與對(duì)端設(shè)備物理接口的連接示意圖。從圖中可以看出， 與現(xiàn)有技術(shù)不同，在RS232通信模式下，本發(fā)明所述的物理接口 33以9腳作為 數(shù)據(jù)輸出線連接于對(duì)端設(shè)備物理接口的數(shù)據(jù)輸入接腳2,其余接腳分配與所述本 發(fā)明通信接口裝置的第一實(shí)施例是相同的(既3腳和8腳為RS485串通信才莫式 下的雙向數(shù)據(jù)傳輸接腳，2腳為RS232數(shù)據(jù)輸入接腳)。
由于在RS232通信模式下，數(shù)據(jù)輸入接腳并為改變，故本實(shí)施例與所述本 發(fā)明通信接口裝置的第一實(shí)施例的接收數(shù)據(jù)過(guò)程是類(lèi)似的，不再予贅述。下面 通過(guò)對(duì)本實(shí)施例數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程進(jìn)行描述，以使本實(shí)施的實(shí)施過(guò)程更加清楚。
在本實(shí)施發(fā)送數(shù)據(jù)過(guò)程中，不需要檢測(cè)可編程邏輯器與對(duì)端設(shè)備之間的通 信模式。所述通用異步收發(fā)器30將TTL電平數(shù)據(jù)信號(hào)同時(shí)輸出至所述RS485 電平轉(zhuǎn)換單元31和所述RS232電平轉(zhuǎn)換單元32,所述RS485電平轉(zhuǎn)換單元31 對(duì)來(lái)自所通用異步收發(fā)器30的TTL電平數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換生成RS485電
平數(shù)據(jù)信號(hào)，并傳輸至所述物理接口 33的3腳和8腳，所述RS232電平轉(zhuǎn)換單 元32對(duì)來(lái)自所通用異步收發(fā)器30的TTL電平數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換生成 RS232電平數(shù)據(jù)信號(hào)，并傳輸至所述物理接口 33的9腳。如果可編程邏輯器與 對(duì)端設(shè)備之間的通信才莫式為RS485通信模式，則通過(guò)3腳和8腳將RS485電平 數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至對(duì)端設(shè)備，9腳上的RS232信號(hào)對(duì)其不會(huì)造成干擾，反之，如 果可編程邏輯器與對(duì)端i殳備之間的通信模式為RS232通信模式，則通過(guò)9腳將 RS485電平數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至對(duì)端設(shè)備，3腳和8腳上的RS485電平數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì) 其也不會(huì)產(chǎn)生干擾。
通過(guò)本實(shí)施例提供的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)基于現(xiàn)有的廣泛運(yùn)用于PLC工業(yè) 控制系統(tǒng)中的DB9系列D型連接器，在對(duì)其進(jìn)行一些相應(yīng)接線方式的改變的前 提下(用9腳替代2腳作為數(shù)據(jù)輸出接腳)，通過(guò)同一物理接口 (D型連接器)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)RS485和RS232兩種串口通信模式的兼容(在工業(yè)控制系統(tǒng)中與相應(yīng)外 圍設(shè)備(如工業(yè)儀表，人機(jī)界面，智能模塊等)通過(guò)RS485通信模式相連接； 與PC機(jī)等上位設(shè)備通過(guò)RS23通信模式相連接)。
參考圖5，為本發(fā)明通信接口裝置的一種電路結(jié)構(gòu)圖。
如圖所示，該電路主要包括了 RS485電平轉(zhuǎn)換電路SN65LBC184, RS232 電平轉(zhuǎn)換電路MAX3232， DB9系列D型連接器，用作選擇控制單元的三態(tài)總 線驅(qū)動(dòng)器件74AHCT125,以及相應(yīng)的一些電阻、電容等器。TXD為通用異步收 發(fā)器(圖中未示出)的串行輸出端，RXD為通用異步收發(fā)器的串行輸入端，RTS 為使能控制端，可通過(guò)輸出使能信號(hào)初始化通信接口中各個(gè)模塊。下面結(jié)合數(shù) 據(jù)發(fā)送和接收過(guò)程對(duì)該電路進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，RTS輸出使能信號(hào)(低電平有效)，初使化各個(gè)電路模塊(既 4吏各個(gè)電路模塊進(jìn)入工作狀態(tài))；TXD輸出端將來(lái)自于異步收發(fā)單元的TTL電 平數(shù)據(jù)傳輸至三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)器，74AHCT125(也可以通過(guò)CPLD、 FPGA、 ASIC 等方式實(shí)現(xiàn))，三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)器件74AHCT125和其它外圍器件一起組成的選擇 控制單元檢測(cè)D型連4妻器2腳的電平，當(dāng)檢測(cè)到2腳為RS232電平'T'時(shí)，
說(shuō)明可編程邏輯控制器與對(duì)端設(shè)備之間的通信模式為RS232串口通信模式，故 三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)器件74AHCT125通過(guò)圖中所示的5腳將來(lái)自TXD的TTL電平數(shù) 據(jù)傳輸至RS232電平轉(zhuǎn)換電路MAX3232, RS232電平轉(zhuǎn)換電路MAX3232對(duì)該 TTL電平數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換并將電平轉(zhuǎn)換后生成的RS232電平數(shù)據(jù)通過(guò)D型連 接器的3腳輸出；否則，說(shuō)明可編程邏輯控制器與對(duì)端設(shè)備之間的通信;溪式為 RS485通信模式，故三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)器件74AHCT125通過(guò)圖中所示的6腳將來(lái)自 TXD的的TTL電平數(shù)據(jù)傳輸至RS485電平轉(zhuǎn)換電路SN65LBC184， RS485電平
RS485差分電平數(shù)據(jù)通過(guò)D型連接器的3腳和8腳輸出。
相應(yīng)地，接收數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)所述物理接口所接收到的數(shù)據(jù)為RS485串口電平 數(shù)據(jù)，則通過(guò)3腳和8腳將所述數(shù)據(jù)傳輸至RS485電平轉(zhuǎn)換電路SN65LBC184，
并將生成的TTL電平信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)器件74AHCT125,三態(tài)總線 驅(qū)動(dòng)器件74AHCT125在接收到該有效的TTL電平信號(hào)數(shù)據(jù)后將其傳輸至通用 異步收發(fā)器的RXD端；當(dāng)所述物理4妄口所接收到的數(shù)據(jù)為RS232串口電平數(shù)據(jù)，
電路MAX3232對(duì)其進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換生成TTL電平信號(hào)數(shù)據(jù)，并將生成的TTL電 平信號(hào)數(shù)據(jù)傳輸至三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)器件74AHCT125,三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)器件 74AHCT125在接收到該有效的TTL電平信號(hào)數(shù)據(jù)后將其傳輸至通用異步收發(fā) 器的RXD端。
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(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾， 這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種可編程邏輯控制器通信接口裝置，用于向與可編程邏輯控制器連接的對(duì)端發(fā)送數(shù)據(jù)并從所述對(duì)端接收數(shù)據(jù)，所述裝置包括通用異步收發(fā)器，其特征在于，還包括能共用至少兩種通信模式的物理接口；連接在所述通用異步收發(fā)器與所述物理接口之間的至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)于不同通信模式的電平轉(zhuǎn)換單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)所述物理接口輸出；選擇控制單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之間的通信模式，并選擇與該通信模式相對(duì)應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
2、如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換單元進(jìn)一步用于 在接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)所述物理接口所接收到的相應(yīng)通信模式的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換， 并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至所述通用異步4tj^器。
3、如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述選擇控制單元包括獲取單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之 間的通信模式；選擇單元，用于選擇將與所述獲取單元所獲取的所述通信模式對(duì)應(yīng)的電平 轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
4、如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述獲取單元獲取的所述可 編程邏輯控制器與所述對(duì)端之間的通信模式為-第-通信模式時(shí)，所述選擇單元 選擇與該第一通信模式對(duì)應(yīng)的第一電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
5、 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述獲取單元獲取的所述可 編程邏輯控制器與所述對(duì)端之間的通信模式為第二通信沖莫式時(shí)，所述選擇單元 選擇與該第二通信模式對(duì)應(yīng)的第二電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器 的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
6、 如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一通信模式為RS232串 口通信模式，所述第一電平轉(zhuǎn)換單元為RS232電平轉(zhuǎn)換單元。
7、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二通信模式為RS485串 口通信才莫式，所述第二電平轉(zhuǎn)換單元為RS485電平轉(zhuǎn)換單元。
8，如權(quán)利要求6所所述的裝置，其特征秀于，所述第二通信模式為RS422 串口通信模式，所述第二電平轉(zhuǎn)換單元為RS422電平轉(zhuǎn)換單元。
9、 如權(quán)利要求2至8任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，接收數(shù)據(jù)時(shí)，所 述物理接口具有不同的輸入管腳分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)電平轉(zhuǎn)換單元的輸入。
10、 一種可編程邏輯控制器通信接口裝置，用于向與可編程邏輯控制器連 接的對(duì)端發(fā)送數(shù)據(jù)并從所述對(duì)端接收數(shù)據(jù)，所述裝置包括通用異步收發(fā)器，其 特征在于，還包括能共用至少兩種通信模式的物理接口 ；連接在所述通用異步收發(fā)器與所述物理接口之間的至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)于不 同通信模式的電平轉(zhuǎn)換單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自與所述通用異步收發(fā) 器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)所述物理接口輸出。
11、 如權(quán)利要求IO所述的裝置，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換單元進(jìn)一步用于在接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)所述物理接口所接收到的相應(yīng)通信模式的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn) 換，并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至所述通用異步收發(fā)器。
12、 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述物理接口所共用的通信 模式包括第一通信;溪式和第二通信模式，當(dāng)所述物理接口所接收到的數(shù)據(jù)的通 信模式為第 一通信才莫式時(shí)，與所述第 一通信模式對(duì)應(yīng)的第 一電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)所 述物理接口所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換并輸出至所述通用異步收發(fā)器；當(dāng)所述物理接口所接收到的數(shù)據(jù)的通信模式為第二通信模式時(shí)，與所述第 二通信模式對(duì)應(yīng)的第二電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)所述物理接口所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平 轉(zhuǎn)換并輸出至所述通用異步收發(fā)器。
13、 如權(quán)利要求12所述的裝置.，其恃征在于，所述第一通信模式為RS232 串口通信-漠式，所述第一電平轉(zhuǎn)換單元為RS232電平轉(zhuǎn)換單元；所述第二通信才莫式為RS485串口通信模式，所述第二電平轉(zhuǎn)換單元為RS485 電平轉(zhuǎn)換單元。
14、 如權(quán)利要求10至13任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，接收數(shù)據(jù)時(shí)， 所述物理接口具有不同的輸入管腳分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)電平轉(zhuǎn)換單元的輸入；發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，所述物理接口具有不同的輸出管腳分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)電平轉(zhuǎn)換 單元的輸出。
15、 一種可編程邏輯控制器，包括處理器和通信接口裝置，其特征在于， 所述通信接口裝置包括通用異步收發(fā)器； 能共用至少兩種通信模式的物理接口 ；連接在所述通用異步收發(fā)器與所述物理接口之間的至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)于不 同通信模式的電平轉(zhuǎn)換單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)選擇控制單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì) 端之間的通信模式，并選擇與該通信模式相對(duì)應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述 通用異步^^器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
16、如權(quán)利要求15所述的可編程邏輯控制器，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換 單元進(jìn)一步用于在接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)所述物理接口所接收到的相應(yīng)通信模式的數(shù) 據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至所述通用異步^^器。
17、如權(quán)利要求16所述的可編程,邏輯控制器，其特征在于，所述選擇控制 單元包括獲取單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之 間的通信沖莫式；選擇單元，用于選擇將與所述獲取單元所獲取的所述通信模式對(duì)應(yīng)的電平 轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
18、 一種可編程邏輯控制器，包括處理器和通信接口裝置，其特征在于， 所述通信接口裝置包括通用異步收發(fā)器；能共用至少兩種通信模式的物理接口 ；連接在所述通用鼻步收發(fā)器與所述物理接口之間的至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)于不 同通信模式的電平轉(zhuǎn)換單元，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)來(lái)自與所述通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)所述物理接口輸出。
19、 如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換單元進(jìn)一步用 于在接收數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)所述物理接口所接收到的相應(yīng)通信模式的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，并將電平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳^r至所述通用異步收發(fā)器。
20、 一種數(shù)據(jù)發(fā)送方法，用于可編程邏輯控制器向相連接的對(duì)端發(fā)送數(shù)據(jù)， 其特征在于，包括步驟獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之間的通信才莫式；選擇與所獲取的所述通信沖莫式對(duì)應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步 收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換；將電'平轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)輸出至通用異步收發(fā)器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可編程邏輯控制器通信接口裝置，所述裝置包括通用異步收發(fā)器；能共用至少兩種通信模式的物理接口；連接在通用異步收發(fā)器與所述物理接口之間的至少兩個(gè)分別對(duì)應(yīng)于不同通信模式的電平轉(zhuǎn)換單元；選擇控制單元，用于在接收數(shù)據(jù)時(shí)，用于在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，獲取所述可編程邏輯控制器與所述對(duì)端之間的通信模式，并選擇與該通信模式相對(duì)應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換單元對(duì)來(lái)自于所述通用異步收發(fā)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。通過(guò)本發(fā)明提供的可編程邏輯控制器其通信接口及其通信接口裝置，以及數(shù)據(jù)接收方法，實(shí)現(xiàn)了在基于同一物理接口的前提下，兼容多種通信模式，也既通過(guò)多種通信模式(也既多種串口連接協(xié)議)中的一種與相連接的對(duì)端進(jìn)行通信。
文檔編號(hào)H04L29/10GK101105692SQ20071002827
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者王志紅, 郭偉強(qiáng) 申請(qǐng)人:深圳市合信自動(dòng)化技術(shù)有限公司