專利名稱：用于程序控制向/從電纜導(dǎo)線輸入/輸出信號(hào)的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及電纜敷設(shè)和電纜敷設(shè)系統(tǒng)，具體地說(shuō)，涉及ー種通用的電纜敷設(shè)系統(tǒng)，其中在第一與第二設(shè)備之間的專用導(dǎo)線互連要求是通過(guò)使用用來(lái)接到第一設(shè)備上并將連接從第一設(shè)備引至連接到第二設(shè)備上的電纜的所選導(dǎo)線的可編程I/o模塊實(shí)現(xiàn)的。
背景技術(shù)：
復(fù)雜的電氣/電子系統(tǒng)往往需要定制的電纜配置。對(duì)于具體的應(yīng)用，電纜通常是專門配置的。即使在諸如家庭音頻和小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之類的比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)內(nèi)，通常也需要許多不同的電纜。在諸如エ業(yè)控制系統(tǒng)之類的較大應(yīng)用中，定制電纜設(shè)計(jì)是大量的。在諸如管理機(jī)動(dòng)車廠之類的エ業(yè)控制系統(tǒng)中，需要在控制裝置與傳感器和致動(dòng)器之間有交互作用。提供相應(yīng)連接的裝置將稱為輸入和輸出系統(tǒng)。通過(guò)輸出系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可以開啟燈、泵、閥門及其他設(shè)備。類似地，通過(guò)輸入系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可以得知按鈕的狀態(tài)、開關(guān)是接通還是斷開、或者箱是否充滿或軸轉(zhuǎn)得有多快。在諸如可編程邏輯控制器(PLC)之類的現(xiàn)有技術(shù)的控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)的用戶用各個(gè)導(dǎo)線連接器或者通過(guò)ー些連接器化的線束將傳感器和致動(dòng)器連接到輸入/輸出系統(tǒng)上。將傳感器和致動(dòng)器接到エ業(yè)控制系統(tǒng)上的普通方法是使用經(jīng)由接線板的各個(gè)導(dǎo)線連接。接線板通常使用螺釘驅(qū)動(dòng)的線夾。除去導(dǎo)線末端的絕緣材料，將裸線放在螺釘驅(qū)動(dòng)的線夾下。然后擰緊螺釘，將導(dǎo)線固定在線夾下，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線與接線板的電連接。越來(lái)越多的是，用各種彈簧線夾來(lái)夾住導(dǎo)線，但是這些彈簧線夾基本上是與螺釘驅(qū)動(dòng)的線夾相同的。圖I示出了一根根導(dǎo)線10怎樣通過(guò)ー些與燈泡20、開關(guān)22和接近開關(guān)24這三個(gè)設(shè)備連接的接線板18接到PLC 16的輸入和輸出模塊12、14上的情況。接近開關(guān)是可以檢測(cè)是否存在通常是金屬的物體和通過(guò)中斷或傳送電流給出指示的常見類型開關(guān)。圖I所示的方法的缺點(diǎn)是PLC 16的輸入或輸出模塊上的終端26、28不一定方便安排成便于連接諸如燈泡或開關(guān)之類的負(fù)載。結(jié)果是，為了進(jìn)行互連必須執(zhí)行大量的定制手動(dòng)布線。此外，接線板18上必須提供從電源30對(duì)諸如燈泡或接近傳感器之類的某些致動(dòng)器和傳感器供電的電力，以便與燈泡或開關(guān)連接。通常，現(xiàn)有技術(shù)的輸出模塊12和14不向負(fù)載提供電源，而只是通斷電源。圖I所例示的定制布線的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)顯著地増大了系統(tǒng)的成本和尺寸。將諸如PLC之類的エ業(yè)控制系統(tǒng)與負(fù)載相連接的另ー種方法是通過(guò)連接器化的、線束或電纜進(jìn)行連接。圖2示出了 PLC 36的ー個(gè)輸入模塊32和ー個(gè)輸出模塊34。輸入/輸出模塊32和34分別配有可以用電纜42和44與各個(gè)傳感器和致動(dòng)器連接的連接器38和40。令人遺憾的是，從輸入或輸出模塊出來(lái)的電纜通常不能直接接到傳感器或致動(dòng)器上，因?yàn)镻LC 36上的連接器38和40很少配置成接受傳感器信號(hào)或提供致動(dòng)器功率。由于這個(gè)原因，在使用PLC上的連接器時(shí)最常見的將PLC與傳感器或致動(dòng)器連接的方法就如圖3所示。在圖3中，從PLC的輸入模塊32和輸出模塊34出來(lái)的電纜40接到含有用來(lái)與控制系統(tǒng)連接的接線板50的電路板46和48上。因此，即使使用連接器化的電纜，現(xiàn)有技術(shù)仍然需要使用各個(gè)諸如接線板之類的導(dǎo)線連接器進(jìn)行連接。
不用各個(gè)導(dǎo)線連接器在PLC與傳感器或致動(dòng)器之間進(jìn)行直接連接是有問(wèn)題的。一個(gè)示例情況是在PLC必須與已經(jīng)安裝有連接器的設(shè)備連接吋。要將PLC與這樣的設(shè)備相連接是非常常見的。典型的設(shè)備是裝有用來(lái)連接ー些必須接到PLC上的信號(hào)的連接器的流量控制器。在這種情況下，由于PLC輸出模塊只含有輸出端而PLC輸入模塊只含有輸入端,但流量控制器連接器含有表示輸入和輸出的信號(hào)，從而使連接復(fù)雜化。更糟的是，信號(hào)中有些是通/斷式的離散信號(hào)，而有些則是連續(xù)變化的模擬信號(hào)。此外，流量控制器還需要將電源電壓和回線/地線加到流量控制器的連接器上。通常，現(xiàn)有技術(shù)的方法和裝置需要使用為將形式固定的PLC與形式變化的諸如流量控制器和電源之類的完全不同的設(shè)備連接而設(shè)計(jì)和構(gòu)建的定制電纜線束。設(shè)計(jì)、制造和安裝復(fù)雜的線束的困難是非常大的，以致于將PLC與傳感器和致動(dòng)器連接的主要方法還是通過(guò)各個(gè)導(dǎo)線連接和接線板進(jìn)行連接。圖4a和4b示出了兩個(gè)典型的非標(biāo)準(zhǔn)電纜結(jié)構(gòu)的例子。在圖4a中導(dǎo)線52和54分別接到連接器56和連接器58上不同的引腳上。圖4b的電纜在一端有兩個(gè)連接器60和62，而在另一端只有一個(gè)連接器64。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的ー個(gè)目的是提供一種能用標(biāo)準(zhǔn)電纜進(jìn)行定制連接的方法和裝置。本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供一種減小在進(jìn)行控制系統(tǒng)內(nèi)的互連中所涉及的電纜復(fù)雜性的方法和裝置。本發(fā)明的又ー個(gè)目的是提供ー種減少系統(tǒng)內(nèi)定制設(shè)計(jì)電纜和各個(gè)導(dǎo)線連接器的數(shù)量的方法和裝置。本發(fā)明的ー個(gè)目的是提供一種通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電纜引導(dǎo)裝置之間的信號(hào)的可編程輸入/輸出模塊。本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供一種得到改善的用可編程輸入/輸出模塊測(cè)試電纜的系統(tǒng)。本發(fā)明的又ー個(gè)目的是為使用可編程輸入/輸出模塊和標(biāo)準(zhǔn)電纜的控制系統(tǒng)提供一種聯(lián)鎖系統(tǒng)。簡(jiǎn)要地說(shuō)，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例包括執(zhí)行來(lái)自控制器的向設(shè)備發(fā)送信號(hào)和接收來(lái)自設(shè)備的信號(hào)的指示的輸入/輸出模塊。輸入/輸出模塊包括與控制器通信和接受控制器編程的微處理器。輸入/輸出模塊還包括ー些各具有若干引腳、每個(gè)引腳與接至設(shè)備的一根電纜導(dǎo)線互連的設(shè)備通信連接器。輸入/輸出模塊具有每個(gè)引腳一個(gè)的專用集成電路(ASIC)，用來(lái)提供與相應(yīng)引腳的受控接ロ。每個(gè)ASIC具有多個(gè)互連裝置，各可由微處理器選擇來(lái)提供與由特定ASIC服務(wù)的引腳的特定接ロ。例如，一個(gè)互連裝置可以提供電源到引腳的連接，而另ー個(gè)可以提供發(fā)給或來(lái)自引腳的特定類型的信號(hào)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是極大減少甚至不需要手動(dòng)布線互連。本發(fā)明的另ー個(gè)優(yōu)點(diǎn)是降低包括有關(guān)文件編制、導(dǎo)線剝皮、導(dǎo)線標(biāo)記、安裝和測(cè)試在內(nèi)的手動(dòng)布線的成本。本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是消除或極大減少對(duì)定制電纜線束的需求。本發(fā)明的另ー個(gè)優(yōu)點(diǎn)是減少了設(shè)計(jì)新系統(tǒng)所需的時(shí)間。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是減少了系統(tǒng)內(nèi)的部件。 本發(fā)明的另ー個(gè)優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，因?yàn)楸仨殏溆械挠脕?lái)替換受損或可疑電纜的電纜較少。本發(fā)明的又ー個(gè)優(yōu)點(diǎn)是有助于更改系統(tǒng)設(shè)計(jì)，因?yàn)橥ǔ２恍枰碌碾娎|設(shè)計(jì)。


圖I例示了使用各個(gè)導(dǎo)線的現(xiàn)有技術(shù)的互連系統(tǒng)；圖2例示了使用電纜的現(xiàn)有技術(shù)的互連系統(tǒng)；圖3例示了使用電路板將電纜接線與所選設(shè)備互連的現(xiàn)有技術(shù)；圖4a示出了ー個(gè)典型的現(xiàn)有技術(shù)的定制電纜布置；圖4b示出了另ー個(gè)典型的現(xiàn)有技術(shù)的定制電纜布置；圖5為例示本發(fā)明的裝置和方法的框圖；圖6為例示本發(fā)明的連接器化的可配置系統(tǒng)的模塊的更詳細(xì)情況的電路圖；圖7為例示用本發(fā)明的模塊測(cè)試電纜的系統(tǒng)的框圖；圖8為現(xiàn)有技術(shù)的聯(lián)鎖系統(tǒng)的示意圖；圖9為使用本發(fā)明的可配置的連接器化的輸入/輸出模塊的聯(lián)鎖系統(tǒng)的框圖；圖10例示了使用含有本發(fā)明的系統(tǒng)的元件的ASIC結(jié)構(gòu)的情況；以及圖11示出按照本發(fā)明的引腳驅(qū)動(dòng)器接口裝置的一個(gè)例子的更詳細(xì)電路。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參見附圖中的圖5，該框圖示出了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的方法和裝置。本發(fā)明的裝置包括含有ー個(gè)輸入/輸出(I/o)模塊66和一個(gè)或多個(gè)電纜68的可配置輸入/輸出系統(tǒng)65。優(yōu)選的是，所有這些電纜68是相同的，但是本發(fā)明也包括電纜68中有不同的情況。每個(gè)電纜68都包括一根或多根導(dǎo)線以及連接器69和71。按照本發(fā)明的I/O模塊66包括可編程成使得在模塊66與設(shè)備70之間和在模塊66與系統(tǒng)控制器72之間可以傳輸特定信號(hào)的微處理器。優(yōu)選的是，模塊66還包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)備通信連接器74，優(yōu)選的是標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，用來(lái)接到設(shè)備通信電纜68(優(yōu)選的也是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品)上?？刂破魍ㄐ胚B接器76提供與網(wǎng)絡(luò)(優(yōu)選的是以太網(wǎng))78的連接，用于模塊66與系統(tǒng)控制器72之間的通信。模塊66由來(lái)自系統(tǒng)控制器72的輸入編程/配置。或者，也可以是模塊66配置成用獨(dú)立的計(jì)算機(jī)(未示出)編程。例如，模塊66可以編程成將來(lái)自諸如外部電源79之類的外部設(shè)備或者來(lái)自模塊66的內(nèi)建電源的電源電壓接到與相應(yīng)電纜68關(guān)聯(lián)的任何一根或多根導(dǎo)線上,傳輸給相應(yīng)所互連的設(shè)備70。作為另ー個(gè)例子，控制器72可以將模塊66編程成接收來(lái)自連接器74的任何引腳的信號(hào)或?qū)⑿盘?hào)發(fā)送給連接器74的任何引腳。模塊66可以編程成使得在任何一個(gè)設(shè)備70與控制器72之間可以傳送通信數(shù)據(jù)，這可能要涉及由模塊66執(zhí)行的任何所需的模數(shù)(A/D)或數(shù)模(D/A)變換。現(xiàn)在結(jié)合圖6對(duì)I/O模塊66進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明。所謂“標(biāo)準(zhǔn)”在本說(shuō)明書中用來(lái)指不是為特定連接所選擇或設(shè) 計(jì)的任何連接器和/或電纜。也就是說(shuō)，所謂“標(biāo)準(zhǔn)”用來(lái)區(qū)別本發(fā)明的允許用戶將輸入引至電纜的任何ー根導(dǎo)線而不需要專用的連接器或電纜配線的特征。所謂“標(biāo)準(zhǔn)”可以包括也可以不包括可以為許多用途中任何用途設(shè)計(jì)的“現(xiàn)有”連接器或電纜。然而，本發(fā)明的方法和裝置的優(yōu)選實(shí)施例是包括在傳統(tǒng)意義上的使布線較為經(jīng)濟(jì)而部件較容易得到的“標(biāo)準(zhǔn)”連接器和電纜。I/O模塊66,如圖6所不,包括一個(gè)含有微處理器82或者還有電源84的引導(dǎo)裝置115以及ー個(gè)或多個(gè)接口裝置97。每個(gè)接口裝置97接到一根與連接器114的ー個(gè)引腳連接的線94上。電源84也可以設(shè)置在外部，與I/O模塊66互連，如結(jié)合圖5所說(shuō)明的那樣。圖中不出了輸入線86和輸出線88,如按照ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施例所要求的在模塊66與控制器72之間通過(guò)諸如以太網(wǎng)進(jìn)行通信輸入和輸出。本發(fā)明也包括按照在用的通信網(wǎng)絡(luò)類型實(shí)現(xiàn)其他類型的互連。圖6的總線86表示在諸如圖5的控制器72之類的控制器與I/O模塊66之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信所需的連接裝置。圖6的總線88表示與另ー個(gè)I/O模塊進(jìn)行通信(諸如圖7中在I/O模塊120與122之間的通信)所需的連接裝置。通常，微處理器82由控制器72按需要配置/編程成接收來(lái)自控制器的對(duì)設(shè)備96 (例如可以是壓カ傳感器、溫度傳感器等)中ー個(gè)特定所選設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)的指令和將相應(yīng)數(shù)據(jù)提供給系統(tǒng)控制器。微處理器82還由控制器72編程/控制成使特定信號(hào)加到連接器114的任何所選的ー個(gè)或多個(gè)引腳上，從而加到電纜94的相應(yīng)ー根或多根導(dǎo)線上。此外，微處理器還編程成響應(yīng)命令，將來(lái)自設(shè)備96的所選信號(hào)類型發(fā)送給系統(tǒng)控制器72。圖6示出了接口裝置97A，它可以含有任何數(shù)量的互連裝置，諸如98-112，各在接到連接器114A的ー個(gè)特定引腳上的線94A上提供ー個(gè)特定的可選接ロ。圖6示出了第二接口裝置97B，它可以與裝置97A完全相同，而接到所示的連接器114A的另ー個(gè)引腳上。類似地，可以為諸如114A之類的連接器的每個(gè)引腳配置ー個(gè)接口裝置97。圖6還示出了另ー個(gè)連接器114N,這表示本發(fā)明內(nèi)可以包括任何數(shù)量的連接器114，而每個(gè)連接器114可以有任何數(shù)量的引腳。每個(gè)引腳可以與ー個(gè)專用接口裝置97對(duì)接。每個(gè)接口裝置具有ー個(gè)或多個(gè)可選互連裝置，諸如互連裝置98-112。因此，如圖所示的模塊66為多根線94的連接器引腳中每個(gè)引腳提供了互連裝置98-112。每套互連裝置98-112專用于與一根接到ー個(gè)連接器114的一個(gè)引腳上的線94進(jìn)行連接。因此，本發(fā)明對(duì)于接到連接器114的每個(gè)連接器引腳上的每根線94都包括ー個(gè)含有一套互連裝置(諸如98-112)的接口裝置和在微處理器82內(nèi)的相應(yīng)所需程序控制邏輯，這些引腳例如示為連接器114上的圓圈，通過(guò)電纜68與任何相應(yīng)設(shè)備70連接。作為系統(tǒng)65操作的ー個(gè)例子，可以將微處理器編程成識(shí)別特定的輸入數(shù)據(jù)，例如在線86上的包括含有指令的以太網(wǎng)信息包內(nèi)的數(shù)據(jù)，將這數(shù)據(jù)作為模擬信號(hào)在特定的線94上發(fā)送給特定設(shè)備70。在這種情況下，程序?qū)⒚钗⑻幚砥魍ㄟ^(guò)具有數(shù)模變換器116的裝置98引導(dǎo)/變換數(shù)據(jù)。進(jìn)行這個(gè)連接的功能用在被激活時(shí)形成從設(shè)備116到設(shè)備70的所需連接的繼電器“R1”表示。作為另ー個(gè)例子，如果線94要承載給設(shè)備70的15伏電壓，就將微處理器編程成響應(yīng)來(lái)自控制器的信號(hào)激活繼電器R6。這樣，系統(tǒng)65就允許通過(guò)任何線諸如94進(jìn)行所選類型的通信和將要發(fā)送的各個(gè)信號(hào)中的任何ー個(gè)信號(hào)加到任何所選線諸如94上從而加到相應(yīng)設(shè)備70上。與這些線諸如線94連接的電纜因此可以是任何能傳輸所需信號(hào)的電纜，如上面所說(shuō)明的那樣，優(yōu)選的是通常的標(biāo)準(zhǔn)電纜。電路開關(guān)裝置(R1-R8)圖示為機(jī)電式繼電器。在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)裝置用半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)。半導(dǎo)體電路 可以經(jīng)濟(jì)得多，而且動(dòng)作也比機(jī)電式繼電器電路快。用機(jī)電式繼電器只是為了示出發(fā)明的實(shí)質(zhì)。如圖6所示,8個(gè)示為98-112的信號(hào)通路互連裝置中的任何ー個(gè)可以與線94互連。例如，圖6示出了向ー個(gè)特定的引腳提供操作功率的包括24V DC、地、15V DC和-15VDC四個(gè)不同的電源信號(hào)的裝置。本發(fā)明還包括任何數(shù)量或數(shù)值的信號(hào)。互連裝置102為與線94連接的引腳提供數(shù)字信號(hào)。互連裝置108提供電源回線/地線?；ミB裝置98和100分別提供數(shù)模變換和模數(shù)變換。引導(dǎo)裝置的微處理器82可編程成使模塊66向控制器輸出第一信號(hào)，其中第一信號(hào)傳送從設(shè)備70向模塊66輸入的信號(hào)的數(shù)據(jù)內(nèi)容到連接器114的一個(gè)所選引腳117。如上所述，模塊66為姆個(gè)電纜68 (圖5)內(nèi)的姆根線94(圖6)配置有一套互連裝置諸如98-112。這些線和互連可以承載任何類型的信號(hào)。例如，信號(hào)可以含有諸如在從伺服馬達(dá)反饋中發(fā)現(xiàn)的頻率信息?；蛘?，這些信號(hào)可以表示串行通信載體，處理例如RS-232數(shù)據(jù)或現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)，諸如設(shè)備網(wǎng)、Profibus或以太網(wǎng)之類。圖6還例示了通過(guò)互連裝置98-104連接四個(gè)非功率信號(hào)的設(shè)施。互連裝置98和100包括A/D和D/A變換器以及開關(guān)裝置(Rl和R2)，如果為了適應(yīng)控制器72和設(shè)備70的不同傳輸和接收能力/要求必須執(zhí)行這樣的變換的話?；ミB裝置102和104分別提供各自方向的數(shù)字信號(hào)通道。在進(jìn)ー步的說(shuō)明中，控制器可以命令模塊66發(fā)送數(shù)字信號(hào)，這信號(hào)在被模塊66接收后可以發(fā)送給緩存器118，微處理器82響應(yīng)來(lái)自控制器的指示可以通過(guò)激活所需繼電器，諸如與連接器114互連的互連裝置104，以將信號(hào)從緩存器118發(fā)送給連接器114上的任何ー個(gè)觸點(diǎn)，從而將所需信號(hào)發(fā)送給所希望的連接器的所希望的觸點(diǎn)。同樣，信號(hào)的路由選擇用符號(hào)例示為通過(guò)閉合所關(guān)聯(lián)的繼電器(R1-R8)實(shí)現(xiàn)。在上面所提到的數(shù)字輸出信號(hào)的情況下，如圖6所示，繼電器R4閉合，而繼電器R1-R3和R5-R8斷開，因此將所請(qǐng)求的數(shù)字輸出傳送給線94，從而傳送給標(biāo)準(zhǔn)的I/O連接器114的相應(yīng)引腳。類似地，模塊66可以接收來(lái)自設(shè)備72諸如設(shè)備96的數(shù)字信號(hào)，而且響應(yīng)來(lái)自控制器的指示可以將拷貝發(fā)送給控制器72。在這種情況下，繼電器R3閉合而繼電器R1-R2和R4-R8斷開，因此將通過(guò)互連裝置102傳送來(lái)自標(biāo)準(zhǔn)的I/O連接器114的給定引腳的數(shù)字信號(hào)?；ミB裝置98和100提供符合要求的模數(shù)變換。最后，可以使可配置的I/O系統(tǒng)65與信號(hào)隔離，使得信號(hào)看起來(lái)被斷開。這種斷開通過(guò)斷開所有的繼電器R1-R8來(lái)實(shí)現(xiàn)。再來(lái)看圖5，本發(fā)明的優(yōu)選方法包括在控制系統(tǒng)中使用系統(tǒng)65，其中控制器72通過(guò)I/O模塊66接收來(lái)自一個(gè)或多個(gè)設(shè)備70的數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)發(fā)送給ー個(gè)或多個(gè)設(shè)備70，而I/O模塊66編程成接收來(lái)自接到設(shè)備70上的所選電纜的任何所選導(dǎo)線上的信號(hào)和將信號(hào)加到所選導(dǎo)線上。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)備72是通過(guò)以太網(wǎng)系統(tǒng)78與I/O模塊66通信的系統(tǒng)控制器?；蛘?，設(shè)備72可以是其他配置，諸如通用計(jì)算機(jī)，而通信線78可以為任何類型的，諸如標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)電纜之類。本發(fā)明的另ー種方法包括用模塊66測(cè)試電纜。圖7示出了第一 I/O模塊120，用需測(cè)試的電纜124與第二 I/O模塊122連接。按照ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，系統(tǒng)控制器126編程成引導(dǎo)模塊120將特定信號(hào)加到電纜124內(nèi)一根所選導(dǎo)線128上。這信號(hào)可以是例如DC電源電壓或如測(cè)試電纜124所需的其他類型的信號(hào)?？刂破髅畹诙K122掃描第二模塊122的引腳130。掃描結(jié)果發(fā)送給控制器126，從而控制器可以知道正確的信號(hào)是否處在正確的引腳上，以確定電纜的狀況。除了確定通過(guò)單根所選電纜導(dǎo)線傳輸?shù)馁|(zhì)量之外，控制器可以掃描和檢測(cè)模塊122的連接器的任何引腳130上的信號(hào)，因此可以確定是否有任何導(dǎo)線128相互短路，而且可以確定導(dǎo)線128之間的串?dāng)_電平。圖7示出了虛線132和134，表示系統(tǒng)控制器126與模塊120和122之間的通信線。
本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例包括配置成具有模塊66的特征的模塊與聯(lián)鎖裝置一起在系統(tǒng)內(nèi)提供安全特征的方法。圖8例示了現(xiàn)有技術(shù)的防止使用氣閥134的聯(lián)鎖系統(tǒng)。為了使氣閥134接收到操作功率，三個(gè)繼電器136、138和140必須傳導(dǎo)來(lái)自24VDC電源142的電流。操作繼電器136、138和140的電繞組用圓圈142、144和146表示。給每個(gè)繞組的功率由傳感單元148、150和152控制。如果這三個(gè)傳感単元中有任何ー個(gè)被激活，就會(huì)斷開給相應(yīng)繞組的功率，從而所關(guān)聯(lián)的繼電器斷開/開路，也就切斷了給氣閥的功率。圖8的聯(lián)鎖電路往往做成需要定制布線的定制電路板。圖9例示了本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例，其中諸如模塊66之類的可配置的連接器化的I/o模塊166、168和170用來(lái)極大減少或消除聯(lián)鎖系統(tǒng)內(nèi)的定制布線。模塊166、168和170可以與圖5和6的模塊66類似或完全相同，分別與聯(lián)鎖模塊180、182和184連接。圖9中所示的互連可以全部或部分用標(biāo)準(zhǔn)的連接器和電纜提供，而專用的對(duì)信號(hào)的引導(dǎo)/路由選擇通過(guò)對(duì)可配置的連接器化的I/O模塊編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖9所例示的系統(tǒng)154包括控制操作的系統(tǒng)控制器156，它包括諸如流量控制器之類的設(shè)備158。系統(tǒng)154包括只有在所有三個(gè)安全傳感器160、162和164的狀態(tài)都表示操作條件合適時(shí)才允許設(shè)備158操作的聯(lián)鎖系統(tǒng)。這些傳感器可以是用于這個(gè)用途的任何類型的傳感器。三個(gè)例子是接近開關(guān)160、安全聯(lián)鎖裝置162和限制開關(guān)164。系統(tǒng)控制器156與三個(gè)可配置的連接器化的I/O模塊166、168和170連接，這些I/o模塊提供如上所述的可編程的靈活性，允許在系統(tǒng)各處用標(biāo)準(zhǔn)的電纜和連接器實(shí)現(xiàn)所示的各個(gè)連接。I/o模塊166、168和170示為與聯(lián)鎖模塊180、182和184交疊，表示聯(lián)鎖模塊180、182和184的插頭插入I/O模塊166、168和170。在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，是聯(lián)鎖模塊180、182和184而不是電纜68插入諸如圖5的模塊66的I/O模塊的連接器74。聯(lián)鎖模塊180、182和184各含有讓電纜68插入以使設(shè)備158-164互連的設(shè)備連接器74。因此，聯(lián)鎖模塊180、182和184處在I/O模塊166、168和170與它們所連接的設(shè)備158-164之間，這些設(shè)備包括例如圖9中所示的接近開關(guān)160、限制開關(guān)164和安全聯(lián)鎖裝置162以及設(shè)備158。系統(tǒng)控制器156與I/O模塊166、168和170通信，以及通過(guò)線174所示的諸如以太網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)與聯(lián)鎖處理器172通信。實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信的裝置是該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)人員眾所周知的，因此不需要再予以說(shuō)明。電源176示為具有線178所示的連接。每個(gè)I/O模塊(166，168，170)接有ー個(gè)聯(lián)鎖模塊(180，182，184)。每個(gè)聯(lián)鎖模塊(180，182，184)通過(guò)如線186、188和190所示的電纜/總線與聯(lián)鎖處理器172連接。圖9的聯(lián)鎖系統(tǒng)下面不予進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。概括地說(shuō)，系統(tǒng)154包括通過(guò)總線(186，188，190)與聯(lián)鎖處理器172連接的聯(lián)鎖模塊(180，182，184)。聯(lián)鎖模塊具有兩個(gè)功能(I)聯(lián)鎖模塊180和182的第一個(gè)功能是通過(guò)聯(lián)鎖總線186和188將一定的輸入(例如來(lái)自傳感器160、162和164的192、194和195)發(fā)送給聯(lián)鎖處理器172，這樣的ー些輸入是所有輸入的一個(gè)稱為聯(lián)鎖輸入的子集。與任何聯(lián)鎖模塊(180，182，184)連接的任何輸入線(192,194,195)可以布在聯(lián)鎖模塊內(nèi)，使得這個(gè)輸入可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)如圖8中用繼電器線圈標(biāo)記(142，144，146)所標(biāo)示的繼電器線圈。在這些繼電器線圈被激活時(shí)，所關(guān)聯(lián)的繼電器觸點(diǎn)閉合。這些繼電器線圈各激活ー個(gè)觸點(diǎn)，導(dǎo)致聯(lián)鎖處理器172檢測(cè)到ー個(gè)信號(hào)，或者說(shuō)通過(guò)聯(lián)鎖總線186和188將ー個(gè)信號(hào)發(fā)送給聯(lián)鎖處理器172。聯(lián)鎖處理器的功能將在稍后說(shuō)明。(2)聯(lián)鎖模塊184的第二個(gè)功能是接收聯(lián)鎖處理器172通過(guò)聯(lián)鎖總線190發(fā)來(lái)的一個(gè)或多個(gè)聯(lián)鎖信號(hào)。聯(lián)鎖處理器布線成使得聯(lián)鎖信號(hào)或者說(shuō)處理器發(fā)送到總線190上的信號(hào)可以驅(qū)動(dòng)設(shè)置在聯(lián)鎖模塊184內(nèi)的、其觸點(diǎn)與I/O模塊170的輸出端串聯(lián)的繼電器的線 圏。因此，這個(gè)輸出端197是被聯(lián)鎖的。也就是說(shuō)，I/O模塊170可以試圖接通與設(shè)備158連接的輸出端，但是這個(gè)輸出端197將不能延伸到聯(lián)鎖模塊184的外部(因?yàn)檫@個(gè)聯(lián)鎖模塊是被聯(lián)鎖的)，除非聯(lián)鎖處理器172將使與輸出端197串聯(lián)的繼電器閉合的信號(hào)送到總線190上。聯(lián)鎖處理器172響應(yīng)來(lái)自聯(lián)鎖模塊180和182的輸入，對(duì)輸入執(zhí)行布爾邏輯，在總線190上產(chǎn)生ー個(gè)或多個(gè)聯(lián)鎖輸出，傳送給聯(lián)鎖模塊184，再?gòu)腎/O模塊170傳送到聯(lián)鎖輸出端197。優(yōu)選的是，聯(lián)鎖處理器172用繼電器來(lái)執(zhí)行它的所有處理。繼電器在安全電路內(nèi)是常用的，因?yàn)樗鼈兒?jiǎn)單而又可靠。硅開關(guān)和微處理器具有不大可靠、容易出現(xiàn)各種硬件或軟件小故障的名聲。盡管如此，在這種應(yīng)用中并不絕對(duì)排除使用硅處理器、開關(guān)或邏輯。電纜186、188和190示為直接連接在各個(gè)聯(lián)鎖模塊與聯(lián)鎖處理器之間。在工作中，接近開關(guān)160提供直接接到第一聯(lián)鎖模塊180的聯(lián)鎖輸入192。安全聯(lián)鎖裝置162提供類似的輸入194。這兩個(gè)聯(lián)鎖輸入192和194由系統(tǒng)控制器156通過(guò)聯(lián)鎖模塊180與I/O模塊166之間的連接和I/O模塊166與系統(tǒng)控制器156之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)174的輸入監(jiān)視通信予以檢測(cè)。聯(lián)鎖模塊180含有聯(lián)鎖輸入192和194各ー個(gè)的繼電器。這些繼電器(未示出)驅(qū)動(dòng)ー個(gè)信號(hào)通過(guò)聯(lián)鎖總線186發(fā)送給聯(lián)鎖處理器172。聯(lián)鎖處理器172含有聯(lián)鎖輸入192和194各ー個(gè)的繼電器。這些繼電器在聯(lián)鎖處理器172內(nèi)配置成對(duì)聯(lián)鎖裝置160、162、164執(zhí)行布爾運(yùn)算，產(chǎn)生聯(lián)鎖輸出，通過(guò)聯(lián)鎖總線190傳送給聯(lián)鎖模塊184。聯(lián)鎖模塊184內(nèi)部是姆個(gè)被聯(lián)鎖的諸如輸出197之類的輸出各ー個(gè)的繼電器(未不出)。也就是說(shuō)，雖然在圖9中示出只有一個(gè)給ー個(gè)設(shè)備158的輸出197，但本發(fā)明的構(gòu)思適用于任何數(shù)量的輸入、輸出和設(shè)備。在聯(lián)鎖處理器172確定聯(lián)鎖輸入160、162、164處于它們滿足系統(tǒng)正確操作的正確狀態(tài)吋，聯(lián)鎖處理器172就驅(qū)動(dòng)ー個(gè)信號(hào)，經(jīng)聯(lián)鎖總線190使聯(lián)鎖模塊184內(nèi)的繼電器閉合，因此允許將輸出加到線197上，從而使設(shè)備158啟動(dòng)或接通。現(xiàn)在參見附圖中的圖10，圖中例示了本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施例，其中包括諸如在圖6中所示的98-112之類的互連裝置的接口裝置配置成一個(gè)專用集成電路(ASIC) 198。在I/O模塊200內(nèi)為每個(gè)連接器202的每個(gè)引腳都配置ー個(gè)ASIC 198。例如，一系列用于ー個(gè)連接器202上的各個(gè)引腳的ASIC 198表示為用虛線204框起。因此，如果連接器202具有25個(gè)引腳，那么這個(gè)連接器就要使用25個(gè)ASIC 198。模塊200可以含有任何數(shù)量的ASIC198，正如任何模塊可以含有任何數(shù)量的連接器202。另ー個(gè)實(shí)施例可以使用不同的ASIC體系結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)ASIC可以處理多個(gè)引腳，或者可以用多個(gè)ASIC來(lái)處理ー個(gè)或多個(gè)引腳。由于現(xiàn)代的半導(dǎo)體加工エ藝所提供的小型化，使用ASIC的結(jié)果是顯著地減小了構(gòu)建模塊200的尺寸和成本。而且，圖10的電路200在功能上是與結(jié)合圖6所說(shuō)明的電路模塊66類似或相同的。差別在于提供互連裝置98-112的功能的電路或者說(shuō)元件98-112或與ー個(gè)引腳對(duì)接/通信的其他元件的任何組合在圖10這個(gè)電路200內(nèi)合并成ー個(gè)ASIC 198。圖11示出了一個(gè)引腳驅(qū)動(dòng)器ASIC 198的框圖。在通過(guò)諸如SPI接ロ之類的串行通信總線206與微處理器82連接時(shí)，圖10的微處理器82可以命令A(yù)SIC執(zhí)行圖6中示為98-112的電路的功能。雖然圖11的電路看來(lái)與圖6的互連裝置98-112不同，但電路198能夠執(zhí)行相同或類似的所需功能。鑒于圖6為用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的有些理想化的示意圖，圖11含有更多的可以配置在ASIC內(nèi)部的電路元件。盡管如此，圖11實(shí)現(xiàn)了圖6的所有電路元件。例如，圖6用開關(guān)98來(lái)將數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A或DAC)接到輸出線94A上。在圖11中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器226通過(guò)開關(guān)220接到輸出引腳208上。本發(fā)明還包括ASIC198的用于 相同或類似用途的其他電路結(jié)構(gòu)。該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)人員將知道怎樣設(shè)計(jì)許多這樣的電路，而所有這樣的電路都應(yīng)包括在本發(fā)明之內(nèi)?，F(xiàn)在對(duì)圖11的電路的典型特征進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明。功率可以通過(guò)閉合大電流開關(guān)222b和將電源選擇器227設(shè)置到諸如24伏、12伏、5伏、地線和負(fù)12伏之類的可用電源電壓的任何電壓上將功率加到引腳208上。電路可以通過(guò)閉合小電流開關(guān)222和讀出經(jīng)模數(shù)變換器216變換的電壓來(lái)測(cè)量引腳208上的電壓。電路可以直接與接在點(diǎn)/引腳208上的產(chǎn)生電壓非常低的信號(hào)的熱電偶式溫度傳感器連接。交叉點(diǎn)開關(guān)210允許精度差動(dòng)放大器212接到熱電偶的兩根引線上，熱電偶的一根引線接到與連接器202(圖10)的ー個(gè)引腳連接的節(jié)點(diǎn)/引腳208上，熱電偶的第二根引線接到連接器202的與4路交叉點(diǎn)I/O 214連接器連接的另ー個(gè)引腳上。交叉點(diǎn)開關(guān)210因此允許連接器202的兩個(gè)相鄰的引腳通過(guò)差動(dòng)放大器212接到同一個(gè)模數(shù)變換器216 上。電路198能測(cè)量流入或流出圖11中標(biāo)為引腳的節(jié)點(diǎn)208的電流。引腳驅(qū)動(dòng)電路198在這種情況下用它的A/D變換器216測(cè)量流入或流出引腳節(jié)點(diǎn)208的電流，從而可以檢測(cè)過(guò)電流，或者檢測(cè)接到引腳節(jié)點(diǎn)208上的設(shè)備是否起作用或布線是否正確。ASIC 198還能監(jiān)視流入和流出引腳節(jié)點(diǎn)208的電流，以單向斷開電路198，從而防止ASIC 198由于短路或其他潛在的不良狀況而毀壞。ASIC 198用所謂的誤用檢測(cè)電路218來(lái)監(jiān)視可能毀壞ASIC 198的電流劇變。小電流開關(guān)220、221、222和大電流開關(guān)222b響應(yīng)誤用檢測(cè)電路218，將引腳208斷開。ASIC 198的誤用檢測(cè)電路218能建立引腳208的電流限制，電流限制由微處理器82程控設(shè)置。這由選擇224表不。ASIC 198可以測(cè)量引腳節(jié)點(diǎn)208的電壓，以便允許微處理器82確定接到引腳節(jié)點(diǎn)上的數(shù)字輸入的狀態(tài)。數(shù)字輸入的門限因此可以是程控的，而不是由硬件固定的。數(shù)字輸入的門限由微處理器82用數(shù)模變換器226設(shè)置。數(shù)模變換器226的輸出加到鎖存比較器225的ー側(cè)。鎖存比較器225的另ー個(gè)輸入來(lái)自引腳208，表示數(shù)字輸入。因此，在引腳208上的數(shù)字輸入的電壓越過(guò)數(shù)模變換器所設(shè)置的門限時(shí)，微處理器82就能確定輸入改變，因此推斷出數(shù)字輸入已經(jīng)改變狀態(tài)。ASIC 198可以接收或產(chǎn)生頻率信號(hào)。如果ー個(gè)串行通信設(shè)備，例如打印機(jī)，接到引腳208上，所述頻率信號(hào)可以通過(guò)小電流開關(guān)221傳送給通用異步收發(fā)器(UART)或類似的可以解釋頻率信息的電路元件(未示出)。模塊66內(nèi)的所有ASIC都可以將頻率信息傳送給構(gòu)成頻率總線230的4根線中的一根。使用所述頻率總線230，就能使模塊66接收和發(fā)送配置成單端或差動(dòng)的頻率信號(hào)。如RS-422那樣的串行電氣標(biāo)準(zhǔn)對(duì)差動(dòng)串行信息作了規(guī)定。ASIC可以在引腳節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)電流源，該電流源是連接各種エ業(yè)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)方法。ASIC可以產(chǎn)生在標(biāo)準(zhǔn)4-20mA和0-20mA范圍內(nèi)改變的信號(hào)。這個(gè)電流源裝置由微處理器82實(shí)現(xiàn)，微處理器82使數(shù)模變換器226產(chǎn)生ー個(gè)電壓傳送給可選增益電壓緩沖器或電流驅(qū)動(dòng)器231，再通過(guò)可選源電阻227，所述可選源電阻227由微處理器82設(shè)置為具有適當(dāng)阻值，以獲得所希望的輸出電流。電流由可選增益電壓緩沖器或電流驅(qū)動(dòng)器231用通過(guò)模擬開關(guān)229使用路徑A的反饋進(jìn)行調(diào)整。ASIC可以測(cè)量由各種エ業(yè)控制設(shè)備產(chǎn)生的出現(xiàn)在引腳節(jié)點(diǎn)上的電流信號(hào)。ASIC可以測(cè)量在標(biāo)準(zhǔn)4-20mA和0-20mA范圍內(nèi)改變的信號(hào)。這個(gè)電流測(cè)量裝置由微處理器82實(shí)現(xiàn)，微處理器82使可選增益電壓緩沖器231在它的輸出端產(chǎn)生ー個(gè)適當(dāng)?shù)碾妷?，諸如零伏。同吋，微處理器82使可選源電阻228對(duì)來(lái)自工業(yè)控制的電流和它的輸出電流的路徑呈現(xiàn)ー個(gè)阻抗。所述電流通過(guò)引腳208進(jìn)入ASIC 198。已知阻抗ー側(cè)上所施加的電壓將使來(lái)自外部設(shè)備的未知電流在引腳208上產(chǎn)生ー個(gè)電壓，這個(gè)電壓就通過(guò)小電流開關(guān)222由模數(shù)變換器216測(cè)量。微處理器82應(yīng)用歐姆定律就可解出エ業(yè)控制設(shè)備所產(chǎn)生的未知電流。本發(fā)明的其他改進(jìn)包括模塊200能對(duì)接到模塊200上的設(shè)備執(zhí)行獨(dú)立控制。例如，如果將熱電偶或其他溫度傳感器與加熱器一起接到模塊200上，于是微處理器82就可以讀溫度傳感器，以可以達(dá)到所希望的溫度的方式激活加熱器。所述加熱器通常使用放大器(例如繼電器)將模塊200的低電平輸出變換成能驅(qū)動(dòng)加熱器的高功率輸出。模塊200因此可以執(zhí)行閉環(huán)控制。在這種情況下，所述熱電偶要接到兩個(gè)配置成輸入端的相鄰的引腳208上，而所述加熱器要接到兩個(gè)配置成輸出端的引腳208上。在工作中，微處理器82將如上所述測(cè)量溫度傳感器的電壓。微處理器82用已知的控制算法將所希望的溫度應(yīng)用于所測(cè)得的溫度，再用所采取的方法得出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。然后，微處理器用連續(xù)可變的模擬信號(hào)或者用脈沖寬度控制(PWM)的通/斷信號(hào)激活加熱器。這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)接到模塊200上的設(shè)備的獨(dú)立控制。ASIC 198包括如上面結(jié)合接口裝置97所說(shuō)明的功能。例如，ASIC 198具有含有數(shù)模變換器226的互連裝置，其中引導(dǎo)裝置可編程成引導(dǎo)接收來(lái)自微處理器82的數(shù)字信號(hào)和使這信號(hào)由數(shù)模變換器226變換成模擬信號(hào)，并將這模擬信號(hào)的拷貝加到引腳208上。ASIC 198還可以包括含有模數(shù)變換器216的互連裝置，其中引導(dǎo)裝置可編程成檢測(cè)第一連接裝置的任何所選觸點(diǎn)上的模擬信號(hào)和使模數(shù)變換器216將這信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)，并將這數(shù)字信號(hào)的拷貝輸出給微處理器82。 ASIC 198還可以包括稱為電源選擇器227的引導(dǎo)裝置，通過(guò)大電流開關(guān)222b接到引腳208上。所述引導(dǎo)裝置可編程成使一個(gè)電源電壓接到第一連接裝置的第一所選連接器引腳節(jié)點(diǎn)上，并使電源回線接到第一連接裝置第二所選引腳上。雖然以上示出和說(shuō)明了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但對(duì)于該技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員來(lái)說(shuō)可以在不背離本發(fā)明的精神的情況下進(jìn)行各種變 更和修改是顯而易見的，因此所附權(quán)利要求書要包括這些在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的變更和修改。
權(quán)利要求
1.ー種可配置的連接器化的包括模塊的系統(tǒng)，該模塊包括 (a)包括用于在所述模塊與設(shè)備(70，96)之間連接電纜(68)的連接器(114，202)的設(shè)備通信連接器裝置；以及 (b)響應(yīng)來(lái)自控制裝置(72)的輸入信號(hào)的接口裝置(97，204)，用來(lái)使所述模塊將多個(gè)信號(hào)中的任何ー個(gè)信號(hào)加到所述連接器(114，202)的多個(gè)連接器引腳中的任何一個(gè)引腳上，其中所述接口裝置(97，204)包括至少ー個(gè)給所述連接器引腳中的ー個(gè)或多個(gè)特定引腳提供可選互連裝置的ASIC (198);其中每個(gè)ASIC (198)具有多個(gè)互連裝置，每個(gè)互連裝置由微處理器(82)選擇用于向與其相關(guān)聯(lián)的連接器引腳提供特定接ロ。
2.如在權(quán)利要求I中所述的系統(tǒng)，其中所述模塊還包括第二連接器(76)，用來(lái)在所述模塊與所述控制裝置(72)之間連接電纜。
3.如在權(quán)利要求I或2中所述的系統(tǒng)，其中所述控制裝置(72)被包括在所述模塊內(nèi)。
4.如在權(quán)利要求I，2或3中所述的系統(tǒng)，其中所述模塊還包括內(nèi)部信號(hào)源，而所述接ロ裝置(97，204)可編程成將來(lái)自所述內(nèi)部信號(hào)源的信號(hào)接到連接器引腳上。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述ASIC(198)包括 (a)將操作功率接到第一所選連接器引腳上的第一可選互連裝置； (b)將數(shù)字信號(hào)接到第二所選連接器引腳上的第二可選互連裝置；以及 (C)將電源回線接到第三所選連接器引腳上的第三可選互連裝置。
6.如在權(quán)利要求I中所述的系統(tǒng)，其中所述每個(gè)ASIC(198)包括交叉點(diǎn)開關(guān)(210)，其允許所述連接器(114，202)的兩個(gè)連接器引腳連接到所述ASIC (198)的公共電路元件(212)。
7.如在權(quán)利要求6中所述的系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)連接器引腳是相鄰的引腳。
8.如在權(quán)利要求6和7中所述的系統(tǒng)，其中所述電路元件是差動(dòng)放大器。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述ASIC(198)包括 (a)具有數(shù)模變換器(226)的至少ー個(gè)互連裝置，或者 (b)具有模數(shù)變換器(216)的互連裝置。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述接口裝置(97，204) a)可編程成引導(dǎo)所述模塊將第一信號(hào)輸出給所述控制器，其中所述第一信號(hào)從ー個(gè)設(shè)備傳送被輸入所述模塊的信號(hào)的數(shù)據(jù)內(nèi)容到所述連接器引腳中的一個(gè)所選引腳；和/或 b)可編程成使電源電壓接到所述連接裝置的第一所選連接器引腳上，并使電源回線接到所述連接裝置的第二所選連接器弓I腳上。
11.如在權(quán)利要求I到9中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述接口裝置(97，204)可編程成使電源電壓接到所述連接裝置的第一所選連接器引腳上，并使電源回線接到所述連接裝置的第二所選連接器引腳上，并且其中所述模塊包括用于提供所述電源電壓的電源(84)。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中每個(gè)ASIC(198)包括 a)含有數(shù)模變換器(226)的互連裝置，以及其中，所述接口裝置(97，204)可編程成引導(dǎo)接收來(lái)自所述控制器的數(shù)字信號(hào)和使所述信號(hào)由所述數(shù)模變換器變換成模擬信號(hào)，并將所述模擬信號(hào)的拷貝加到所述連接器引腳中的一個(gè)所選引腳上；或者 b)含有模數(shù)變換器的互連裝置，以及其中，所述接口裝置(97，204)可編程成檢測(cè)所述第一連接裝置的任何所選觸點(diǎn)上的模擬信號(hào)和使所述模數(shù)變換器將所述信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù)字信號(hào)的拷貝輸出給所述控制器。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述模塊包括微處理器(82)。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中這樣的所述ASIC(198)包括多個(gè)用于傳輸相應(yīng)多個(gè)信號(hào)類型的互連裝置。
15.如在權(quán)利要求14中所述的系統(tǒng)，其中信號(hào)類型包括頻率信息。
16.如在權(quán)利要求15中所述的系統(tǒng)，其中所述頻率信息 a)表示串行通信； b)是來(lái)自伺服馬達(dá)的反饋信息；或者 c)是來(lái)自傳感器的反饋信息。
17.如在權(quán)利要求16中所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器是流量控制器。
18.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括具有由控制器控制的聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)備，所述控制器向所述模塊提供對(duì)所述聯(lián)鎖系統(tǒng)發(fā)送和接收信號(hào)的指示。
19.如在權(quán)利要求18中所述的系統(tǒng)，其中所述聯(lián)鎖系統(tǒng)包括至少ー個(gè)聯(lián)鎖模塊和至少一個(gè)通過(guò)相應(yīng)的所述設(shè)備通信連接器與所述模塊互連的傳感器。
20.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，每個(gè)ASIC包括以下至少ー個(gè) a)用于監(jiān)視可能由于短路或者其他潛在的有害狀況毀壞所述每個(gè)ASIC的電流劇變的誤用檢測(cè)電路(218)，以及響應(yīng)于所述誤用檢測(cè)電路斷開所述每個(gè)ASIC的輸出引腳(208)的電流開關(guān)； b)用于連接電源到輸出引腳(208)的電路裝置以及能夠測(cè)量來(lái)自熱電偶的低電壓信號(hào)的電路裝置； c)模擬測(cè)量電路和用于路由頻率信號(hào)的電路；或者 d)用于差動(dòng)電壓測(cè)量的電路裝置。
全文摘要
一種用于程序控制向/從電纜導(dǎo)線輸入/輸出信號(hào)的系統(tǒng)。一種輸入/輸出模塊用來(lái)執(zhí)行來(lái)自控制器的向設(shè)備發(fā)送信號(hào)和接收來(lái)自設(shè)備的信號(hào)的指示。輸入/輸出模塊包括與控制器通信和接受控制器編程的微處理器。輸入/輸出模塊還包括一些各具有若干引腳的設(shè)備通信連接器，每個(gè)引腳與接至設(shè)備的一根電纜導(dǎo)線互連。輸入/輸出模塊具有每個(gè)引腳一個(gè)的ASIC，用來(lái)提供與相應(yīng)引腳的受控接口。每個(gè)ASIC具有一些可由微處理器選擇的互連裝置，用來(lái)提供與由ASIC服務(wù)的引腳的特定接口。
文檔編號(hào)G05B19/042GK102645903SQ20121000721
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2006年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者L·布拉斯菲爾德, P·薩古伊斯 申請(qǐng)人:伯克利程序控制公司