專利名稱：一種用于現(xiàn)場總線的io數(shù)字量模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于現(xiàn)場總線IO模塊，更確切地說涉及DeviceNetTIO數(shù)字量模塊。
背景技術：
隨著現(xiàn)代化工業(yè)的不斷前進，人們對生產過程的控制提出了更高的要求。智能化、網(wǎng)絡化、分散化代表當代自動化控制技術發(fā)展的主流方向，而現(xiàn)場總線技術正是促使自動化系統(tǒng)順應這一發(fā)展要求的先進技術。DeviceNet是基于CAN總線的一種開放式現(xiàn)場總線技術，在世界各大供應商的共同努力下，已經(jīng)成為普及率比較高的現(xiàn)場總線技術之一，在國內外得到較大范圍的推廣和應用。
DeviceNet遠程輸入輸出終端模塊，用于連接工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種現(xiàn)場裝置如傳感器、按鈕、指示燈、閥門、變送器等現(xiàn)場裝置的開關量及模擬量的輸入、輸出信號。根據(jù)開關量信號的應用場合，產品按型號分為開關量輸入及開關量輸出型；輸出方式分晶體管PNP輸出，晶體管NPN輸出，繼電器輸出型。
國外通過DeviceNet一致性測試的產品主要有美國AutomationDirect公司的DL205，DL105系列，美國InterlinkBT LLC的busstop系列模塊，美國WAGOCorporation的遠程數(shù)字IO模塊，美國Rockwell Automation的1769、1799模塊，德國奔馳公司的B-IO模塊，日本Omron的IO系列模塊等等，中國國內目前通過DeviceNet一致性測試的IO模塊只有上海電器科學研究所(SEARI)設計生產的本模塊產品系列。
DeviceNet IO模塊，其主要特點如下基于CAN物理層，具有強大的通訊功能；DeviceNet具有較高的抗電磁干擾能力及通訊可靠性；可設置的通訊速率；網(wǎng)絡最多可支持64個節(jié)點；總線電源與通訊使用同一電纜；總線與模塊工作電源及端口電源完全隔離；輸入采用輔助電源供電，確?？偩€通訊不受負載影響；模塊化設計、結構緊湊、使用方便、性價比高；狀態(tài)顯示為控制CPU認可信號，顯示信息準確；系列模塊產品已通過ODVA國際DeviceNet一致性認證測試。
一般來說，上述國內外產品，均未考慮到產品通用性(產品外形的一致性)和軟件涉及的一致性，這就給產品升級、系列化、多樣化帶來不便。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種優(yōu)于現(xiàn)有產品性能，考慮到產品通用性、升級換代的現(xiàn)場總線IO數(shù)字量模塊。
為了達到上述目的，本實用新型的解決方案是本實用新型的硬件分為數(shù)字量輸入和數(shù)字量輸出兩個模塊，電源分三路，一路是網(wǎng)絡電源，一路是cpu電源，提供控制模塊的電源，一路是IO接口模塊電源，提供IO接口的電源供應。上述電路的信號傳遞為IO數(shù)字量輸入或稱開關量輸入，輸入由光藕隔離到微處理器cpu、DeviceNet網(wǎng)絡傳輸；IO開關量輸出，由DeviceNet網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)依次到微處理器、光藕隔離、開關量輸出傳輸。
本實用新型的有益效果在用于連接工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種現(xiàn)場裝置如傳感器、按鈕、指示燈、閥門、變送器等現(xiàn)場裝置的數(shù)字量的輸入、輸出信號，能產生有益的效果。


圖1、圖2為本實用新型的IO開關量輸入及輸出模塊的原理框圖；圖3為圖1和圖2中主cpu及外圍電路原理示意圖；圖4為圖1中開關量輸入電路和輸出電路的具體線路原理示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和一個較佳的實施例對本實用新型作較詳細的說明。
參照圖1和圖2，這是本實用新型的輸入和輸出電路的框圖。
開關量輸入模塊包括開關量輸入電路1、光藕隔離電路2、單片機3、DeviceNet網(wǎng)絡4；開關量輸出模塊包括DeviceNet網(wǎng)絡寫入數(shù)據(jù)5、單片機3、光藕隔離電路7和開關量輸出電路8。
上述電路輸入模塊之間的信號傳遞為開關量輸入電路1將信號經(jīng)光藕隔離電路2送入單片機微處理器3，再送入DeviceNet網(wǎng)絡4。輸出模塊之間的信號傳遞為DeviceNet網(wǎng)絡數(shù)據(jù)5，送入單片機微處理器3，再通過場效應管通斷控制輸出高電平或低電平，單片機cpu3采用光藕隔離7與開關量輸出電路8隔離。
數(shù)字量或稱開關量IO模塊，如圖3所示，采用8輸入8輸出電路，并配有光藕隔離電路。
參照圖4，這是本實用新型的主cpu，它包括cpu芯片電路、數(shù)據(jù)收發(fā)電路和檢測網(wǎng)絡電源電路。
權利要求1.一種用于現(xiàn)場總線的IO數(shù)字量模塊，該模塊線路包括開關量輸入模塊和開關量輸出模塊，其特征在于所述的開關量輸入模塊還包括開關量輸入電路〔1〕、光藕隔離電路〔2〕、單片機〔3〕、DeviceNet網(wǎng)絡〔4〕，所述的開關量輸出模塊包括網(wǎng)絡寫入數(shù)據(jù)〔5〕、單片機〔3〕、光藕隔離〔7〕、開關量輸出電路〔8〕，上述電路由電源供電；上述電路的信號傳遞為信號進入開關量輸入電路1后，經(jīng)過光藕隔離進入單片機3處理進入DeviceNet網(wǎng)絡4；輸出部分信號傳遞為經(jīng)過DeviceNet寫入數(shù)據(jù)后，進入單片機(3)，經(jīng)過光藕隔離(7)由開關量輸出電路8輸出。
2.如權利要求1所述的IO數(shù)字量模塊，其特征在于所述的開關量輸入模塊為8位為輸入電路，輸入模塊有濾波電路和光藕隔離電路。
3.如權利要求1所述的IO數(shù)字量模塊，其特征在于所述的開關量輸出模塊為8位輸出電路，其電路配有光藕隔離電路，并采用場效應管控制輸出高電平或低電平。
專利摘要本實用新型涉及一種用于現(xiàn)場總線的IO數(shù)字量模塊，屬于現(xiàn)場總線技術領域。該模塊的線路包括開關量輸入電路1、光耦隔離電路2、單片機3、DeviceNet網(wǎng)絡4、DeviceNet網(wǎng)絡寫入數(shù)據(jù)5、單片機3、光耦隔離7、開關量輸出電路8；輸入部分信號傳遞為信號進入開關量輸入電路1后，經(jīng)過光耦隔離進入單片機3處理進入DeviceNet網(wǎng)絡4；輸出部分信號傳遞為經(jīng)過DeviceNet寫入數(shù)據(jù)后，進入單片機，經(jīng)過光耦隔離由開關量輸出電路8輸出；電源分別與單片機和輸入、輸出電路連接供電；該模塊用于連接工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種現(xiàn)場裝置如傳感器、按鈕、指示燈、閥門、變送器的開關量的輸入、輸出信號。
文檔編號G05B15/02GK2718695SQ20042002346
公開日2005年8月17日 申請日期2004年6月7日 優(yōu)先權日2004年6月7日
發(fā)明者阮于東 申請人:上海電器科學研究所(集團)有限公司