一種具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型plc的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，包括用于處理實(shí)時(shí)任務(wù)的實(shí)時(shí)控制模塊和用于處理非實(shí)時(shí)任務(wù)的非實(shí)時(shí)控制模塊，所述實(shí)時(shí)控制模塊與所述非實(shí)時(shí)控制模塊通過實(shí)時(shí)總線進(jìn)行交互；還包括分別與所述非實(shí)時(shí)控制模塊連接的網(wǎng)口、串口、SD卡讀寫接口和USB接口，所述網(wǎng)口、串口、SD卡讀寫接口和USB接口之間通過所述非實(shí)時(shí)控制模塊進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。實(shí)施本實(shí)用新型的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，具有以下有益效果：應(yīng)用不受局限、數(shù)據(jù)傳輸速度較快、協(xié)議轉(zhuǎn)換較容易。
【專利說明】—種具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信控制領(lǐng)域，特別涉及一種具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)控制設(shè)備需求的增長，為了滿足現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用所提出的各項(xiàng)要求，絕大部分廠商都使用PLC來控制各種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)需要的功能。目前主流的PLC主要有三菱PLC，西門子PLC。
[0003]隨著電子技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)應(yīng)用的需求日益復(fù)雜，各種設(shè)備之間的交換越來越頻繁，設(shè)備接口種類越來越多。特別是工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用的普及，對(duì)PLC應(yīng)用提出了新的要求。目前主流的PLC都是通過擴(kuò)展以太網(wǎng)通信模塊以及其他類型的接口模塊，來實(shí)現(xiàn)與工業(yè)控制系統(tǒng)的對(duì)接。而使用外擴(kuò)的接口模塊，會(huì)導(dǎo)致以下問題:第一，以太網(wǎng)協(xié)議不完善，適用范圍小，例如三菱PLC的以太網(wǎng)通信只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的通信協(xié)議，應(yīng)用受局限性。由于外擴(kuò)以太網(wǎng)接口模塊，背板總線的速率限制了以太網(wǎng)通信的速率，只能實(shí)現(xiàn)低速數(shù)據(jù)傳輸。由于PLC中沒有運(yùn)行操作系統(tǒng)，協(xié)議轉(zhuǎn)換功能難以實(shí)現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述應(yīng)用受局限、數(shù)據(jù)傳輸速度較慢、協(xié)議轉(zhuǎn)換較難的缺陷，提供一種應(yīng)用不受局限、數(shù)據(jù)傳輸速度較快、協(xié)議轉(zhuǎn)換較容易的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，包括用于處理實(shí)時(shí)任務(wù)的實(shí)時(shí)控制模塊和用于處理非實(shí)時(shí)任務(wù)的非實(shí)時(shí)控制模塊，所述實(shí)時(shí)控制模塊與所述非實(shí)時(shí)控制模塊通過實(shí)時(shí)總線進(jìn)行交互；還包括分別與所述非實(shí)時(shí)控制模塊連接的網(wǎng)口、串口、SD卡讀寫接口和USB接口，所述網(wǎng)口、串口、SD卡讀寫接口和USB接口之間通過所述非實(shí)時(shí)控制模塊進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。
[0006]在本實(shí)用新型所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，所述非實(shí)時(shí)控制模塊包括MCU,所述MCU內(nèi)集成有用于與上位機(jī)通信或控制其他設(shè)備的MAC控制器。
[0007]在本實(shí)用新型所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，所述PLC還包括與所述非實(shí)時(shí)控制模塊連接的CAN總線接口。
[0008]在本實(shí)用新型所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述非實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于控制啟動(dòng)測(cè)試或停止測(cè)試的按鍵。
[0009]在本實(shí)用新型所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述非實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于顯示所需內(nèi)容的顯示器；所述顯示器采用帶觸摸功能的LCD。
[0010]在本實(shí)用新型所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣并進(jìn)行分析處理的音頻分析模塊，所述音頻分析模塊包括ADC采樣電路。
[0011]在本實(shí)用新型所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，所述實(shí)時(shí)控制模塊包括FPGA，所述PLC還包括與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于接收視頻數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分析處理的視頻分析模塊。
[0012]在本實(shí)用新型所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)的運(yùn)動(dòng)控制電路。
[0013]在本實(shí)用新型所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于實(shí)現(xiàn)1端口狀態(tài)讀取及設(shè)置的數(shù)字輸入輸出模塊。
[0014]在本實(shí)用新型所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于讀取模擬信號(hào)的幅值并輸出特定幅值模擬信號(hào)的模擬信號(hào)輸入輸出模塊；所述模擬信號(hào)輸入輸出模塊包括ADC和DAC，所述ADC和DAC分別與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接。
[0015]實(shí)施本實(shí)用新型的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，具有以下有益效果:由于兼容網(wǎng)口、串口、SD卡讀寫接口和USB接口等多種接口類型，可以與多種設(shè)備進(jìn)行對(duì)接，使其應(yīng)用不受局限性，由于多種接口與非實(shí)時(shí)控制模塊直接連接，所以其數(shù)據(jù)傳輸速度較快，由于通過非實(shí)時(shí)控制模塊直接進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，所以其協(xié)議轉(zhuǎn)換較容易。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實(shí)用新型便具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC —個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]在本實(shí)用新型具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC實(shí)施例中，圖1為具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1中，該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC包括實(shí)時(shí)控制模塊I和非實(shí)時(shí)控制模塊2 ;其中，實(shí)時(shí)控制模塊I用于處理實(shí)時(shí)任務(wù)，例如:處理音視頻數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)采集、運(yùn)動(dòng)控制等實(shí)時(shí)任務(wù)。非實(shí)時(shí)控制模塊2用于處理非實(shí)時(shí)任務(wù)，例如:處理人機(jī)接口、議轉(zhuǎn)換、算法分析等非實(shí)時(shí)任務(wù)。實(shí)時(shí)控制模塊I與非實(shí)時(shí)控制模塊2通過實(shí)時(shí)總線進(jìn)行交互。該多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括網(wǎng)口 3、串口 4、SD卡讀寫接口 6和USB接口 7，網(wǎng)口
3、串口4、SD卡讀寫接口 6和USB接口 7分別與非實(shí)時(shí)控制模塊2連接，上述網(wǎng)口 3、串口
4、SD卡讀寫接口6和USB接口 7之間通過非實(shí)時(shí)控制模塊2進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。本實(shí)施例中，網(wǎng)口 3使用千兆PHY接口，配置腳本可以通過網(wǎng)口 3、SD卡讀寫接口 6或USB接口 7導(dǎo)入到該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中。上位機(jī)通過網(wǎng)口 3或串口 4對(duì)該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC進(jìn)行控制、下發(fā)指令，并讀取測(cè)試數(shù)據(jù)。由于兼容多種接口類型，可以與多種設(shè)備進(jìn)行對(duì)接，使其應(yīng)用不受局限性，由于多種接口與非實(shí)時(shí)控制模塊直接連接，所以其數(shù)據(jù)傳輸速度較快，可滿足大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)囊?，由于通過非實(shí)時(shí)控制模塊直接進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，所以其協(xié)議轉(zhuǎn)換較容易。同時(shí)由于該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC將多種接口集成到一個(gè)設(shè)備上，穩(wěn)定性好，性價(jià)比高。值得一提的是，本實(shí)施例中，串口 4可以是RS232接口或RS485接口等等，USB接口 7可以是USB OTG接口或USB Host接口，網(wǎng)口 3還可以是RJ45網(wǎng)口。
[0020]本實(shí)施例中，非實(shí)時(shí)控制模塊2包括M⑶(圖中未示出)，MCU內(nèi)集成有MAC控制器(圖中未示出)，MAC控制器用于與上位機(jī)通信或控制其他設(shè)備。值得一提的是，本實(shí)施例中的MAC控制器為千兆MAC控制器。上述MCU采用SOC的MCU，集成多種協(xié)議接口，并且實(shí)現(xiàn)了快速配置可編程功能。使用嵌入式MCU，主頻高達(dá)720MHz，可以實(shí)現(xiàn)多種功能。本實(shí)施例中，該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括CAN總線接口 5，CAN總線接口 5與非實(shí)時(shí)控制模塊2連接。該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC可以通過CAN總線接口 5進(jìn)行功能擴(kuò)展，例如通過CAN總線接口 5連接1擴(kuò)展設(shè)備等。
[0021]本實(shí)施例中，該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括按鍵8，按鍵8與非實(shí)時(shí)控制模塊2連接、用于控制啟動(dòng)測(cè)試或停止測(cè)試。例如:當(dāng)按下該按鍵8時(shí)，可啟動(dòng)測(cè)試；再次按下該按鍵8時(shí)，停止測(cè)試。
[0022]本實(shí)施例中，該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括顯示器9，顯示器9與非實(shí)時(shí)控制模塊2連接、用于顯示所需內(nèi)容；本實(shí)施例中的顯示器9采用帶觸摸功能的LCD，這樣可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。
[0023]本實(shí)施例中，該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括音頻分析模塊10，音頻分析模塊10與實(shí)時(shí)控制模塊I連接、用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣并進(jìn)行分析處理，音頻分析模塊10包括ADC采樣電路(圖中未示出)。實(shí)時(shí)控制模塊I包括FPGA(圖中未示出)，該實(shí)時(shí)控制模塊I以FPGA為處理核心，通過實(shí)時(shí)總線與MCU進(jìn)行交互。
[0024]本實(shí)施例中，該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括視頻分析模塊11，視頻分析模塊11與實(shí)時(shí)控制模塊I連接、用于接收視頻數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分析處理。本實(shí)施例中的視頻分析模塊接11收視頻數(shù)據(jù)后，使用DPS (Data Processing System,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng))對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括運(yùn)動(dòng)控制電路12，運(yùn)動(dòng)控制電路12與實(shí)時(shí)控制模塊I連接，用于產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)，本實(shí)施例中使用DSP產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)控制需要的信號(hào)。
[0025]本實(shí)施例中，該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括數(shù)字輸入輸出模塊14，數(shù)字輸入輸出模塊14與實(shí)時(shí)控制模塊I連接、用于實(shí)現(xiàn)1端口狀態(tài)讀取及設(shè)置。本實(shí)施例中的數(shù)字輸入輸出模塊14使用光耦進(jìn)行隔離，實(shí)現(xiàn)1端口的狀態(tài)讀取和設(shè)置。
[0026]本實(shí)施例中，該具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括模擬信號(hào)輸入輸出模塊13，模擬信號(hào)輸入輸出模塊13與實(shí)時(shí)控制模塊I連接、用于讀取模擬信號(hào)的幅值并輸出特定幅值模擬信號(hào)；模擬信號(hào)輸入輸出模塊13包括ADC和DAC (圖中未示出)，上述ADC和DAC分別與實(shí)時(shí)控制模塊I連接。其中，ADC用于對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，將采樣結(jié)果直接發(fā)送到實(shí)時(shí)控制模塊I ;DAC用于根據(jù)實(shí)時(shí)控制模塊I設(shè)置的數(shù)值產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的模擬量。本實(shí)施例中，由于將實(shí)時(shí)任務(wù)和非實(shí)時(shí)任務(wù)分離，既能保障系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能，又有助于應(yīng)用擴(kuò)展的開發(fā)。
[0027]總之，在本實(shí)施例中，提供了一款包含多種工業(yè)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC。本具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC支持多種通信協(xié)議和工業(yè)控制協(xié)議，并可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，實(shí)現(xiàn)不同接口直接的協(xié)議轉(zhuǎn)換。由于兼容多種接口類型，可以與多種設(shè)備進(jìn)行對(duì)接。
[0028]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、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】
1.一種具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，包括用于處理實(shí)時(shí)任務(wù)的實(shí)時(shí)控制模塊和用于處理非實(shí)時(shí)任務(wù)的非實(shí)時(shí)控制模塊，所述實(shí)時(shí)控制模塊與所述非實(shí)時(shí)控制模塊通過實(shí)時(shí)總線進(jìn)行交互；還包括分別與所述非實(shí)時(shí)控制模塊連接的網(wǎng)口、串口、SD卡讀寫接口和USB接口，所述網(wǎng)口、串口、SD卡讀寫接口和USB接口之間通過所述非實(shí)時(shí)控制模塊進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，所述非實(shí)時(shí)控制模塊包括MCU，所述MCU內(nèi)集成有用于與上位機(jī)通信或控制其他設(shè)備的MAC控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，所述PLC還包括與所述非實(shí)時(shí)控制模塊連接的CAN總線接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述非實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于控制啟動(dòng)測(cè)試或停止測(cè)試的按鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述非實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于顯示所需內(nèi)容的顯示器；所述顯示器采用帶觸摸功能的LCD。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行采樣并進(jìn)行分析處理的音頻分析模塊，所述音頻分析模塊包括ADC采樣電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，所述實(shí)時(shí)控制模塊包括FPGA，所述PLC還包括與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于接收視頻數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分析處理的視頻分析模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)的運(yùn)動(dòng)控制電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于實(shí)現(xiàn)1端口狀態(tài)讀取及設(shè)置的數(shù)字輸入輸出模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有多現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接、用于讀取模擬信號(hào)的幅值并輸出特定幅值模擬信號(hào)的模擬信號(hào)輸入輸出模塊；所述模擬信號(hào)輸入輸出模塊包括ADC和DAC，所述ADC和DAC分別與所述實(shí)時(shí)控制模塊連接。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK204089850SQ201420087736
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】周茂林, 劉洋, 劉睿 申請(qǐng)人:廣州思林杰網(wǎng)絡(luò)科技有限公司