一種具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型plc的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，包括用于處理實時任務(wù)的實時控制模塊和用于處理非實時任務(wù)的非實時控制模塊，所述實時控制模塊與所述非實時控制模塊通過實時總線進(jìn)行交互；還包括分別與所述非實時控制模塊連接的網(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時控制模塊進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。實施本實用新型的具有多現(xiàn)場總線的網(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)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及通信控制領(lǐng)域，特別涉及一種具有多現(xiàn)場總線的網(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)用所提出的各項要求，絕大部分廠商都使用PLC來控制各種設(shè)備，實現(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，來實現(xiàn)與工業(yè)控制系統(tǒng)的對接。而使用外擴(kuò)的接口模塊，會導(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)通信只能實現(xiàn)簡單的通信協(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，只能實現(xiàn)低速數(shù)據(jù)傳輸。由于PLC中沒有運行操作系統(tǒng)，協(xié)議轉(zhuǎn)換功能難以實現(xiàn)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(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)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，包括用于處理實時任務(wù)的實時控制模塊和用于處理非實時任務(wù)的非實時控制模塊，所述實時控制模塊與所述非實時控制模塊通過實時總線進(jìn)行交互；還包括分別與所述非實時控制模塊連接的網(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時控制模塊進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。
[0006]在本實用新型所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，所述非實時控制模塊包括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]在本實用新型所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，所述PLC還包括與所述非實時控制模塊連接的CAN總線接口。
[0008]在本實用新型所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述非實時控制模塊連接、用于控制啟動測試或停止測試的按鍵。
[0009]在本實用新型所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述非實時控制模塊連接、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]在本實用新型所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述實時控制模塊連接、用于對音頻信號進(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]在本實用新型所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，所述實時控制模塊包括FPGA，所述PLC還包括與所述實時控制模塊連接、用于接收視頻數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行分析處理的視頻分析模塊。
[0012]在本實用新型所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述實時控制模塊連接、用于產(chǎn)生運動控制信號的運動控制電路。
[0013]在本實用新型所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述實時控制模塊連接、用于實現(xiàn)1端口狀態(tài)讀取及設(shè)置的數(shù)字輸入輸出模塊。
[0014]在本實用新型所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC中，還包括與所述實時控制模塊連接、用于讀取模擬信號的幅值并輸出特定幅值模擬信號的模擬信號輸入輸出模塊；所述模擬信號輸入輸出模塊包括ADC和DAC，所述ADC和DAC分別與所述實時控制模塊連接。
[0015]實施本實用新型的具有多現(xiàn)場總線的網(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)行對接，使其應(yīng)用不受局限性，由于多種接口與非實時控制模塊直接連接，所以其數(shù)據(jù)傳輸速度較快，由于通過非實時控制模塊直接進(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用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實用新型便具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC —個實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0019]在本實用新型具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC實施例中，圖1為具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1中，該具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC包括實時控制模塊I和非實時控制模塊2 ;其中，實時控制模塊I用于處理實時任務(wù)，例如:處理音視頻數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)采集、運動控制等實時任務(wù)。非實時控制模塊2用于處理非實時任務(wù)，例如:處理人機(jī)接口、議轉(zhuǎn)換、算法分析等非實時任務(wù)。實時控制模塊I與非實時控制模塊2通過實時總線進(jìn)行交互。該多現(xiàn)場總線的網(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分別與非實時控制模塊2連接，上述網(wǎng)口 3、串口
4、SD卡讀寫接口6和USB接口 7之間通過非實時控制模塊2進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。本實施例中，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對該具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC進(jìn)行控制、下發(fā)指令，并讀取測試數(shù)據(jù)。由于兼容多種接口類型，可以與多種設(shè)備進(jìn)行對接，使其應(yīng)用不受局限性，由于多種接口與非實時控制模塊直接連接，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?，由于通過非實時控制模塊直接進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，所以其協(xié)議轉(zhuǎn)換較容易。同時由于該具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC將多種接口集成到一個設(shè)備上，穩(wěn)定性好，性價比高。值得一提的是，本實施例中，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]本實施例中，非實時控制模塊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，可以實現(xiàn)多種功能。本實施例中，該具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括CAN總線接口 5，CAN總線接口 5與非實時控制模塊2連接。該具有多現(xiàn)場總線的網(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]本實施例中，該具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括按鍵8，按鍵8與非實時控制模塊2連接、用于控制啟動測試或停止測試。例如:當(dāng)按下該按鍵8時，可啟動測試；再次按下該按鍵8時，停止測試。
[0022]本實施例中，該具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括顯示器9，顯示器9與非實時控制模塊2連接、用于顯示所需內(nèi)容；本實施例中的顯示器9采用帶觸摸功能的LCD，這樣可以實現(xiàn)人機(jī)交互功能。
[0023]本實施例中，該具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括音頻分析模塊10，音頻分析模塊10與實時控制模塊I連接、用于對音頻信號進(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)。實時控制模塊I包括FPGA(圖中未示出)，該實時控制模塊I以FPGA為處理核心，通過實時總線與MCU進(jìn)行交互。
[0024]本實施例中，該具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括視頻分析模塊11，視頻分析模塊11與實時控制模塊I連接、用于接收視頻數(shù)據(jù)并對其進(jìn)行分析處理。本實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))對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。該具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括運動控制電路12，運動控制電路12與實時控制模塊I連接，用于產(chǎn)生運動控制信號，本實施例中使用DSP產(chǎn)生運動控制需要的信號。
[0025]本實施例中，該具有多現(xiàn)場總線的網(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與實時控制模塊I連接、用于實現(xiàn)1端口狀態(tài)讀取及設(shè)置。本實施例中的數(shù)字輸入輸出模塊14使用光耦進(jìn)行隔離，實現(xiàn)1端口的狀態(tài)讀取和設(shè)置。
[0026]本實施例中，該具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC還包括模擬信號輸入輸出模塊13，模擬信號輸入輸出模塊13與實時控制模塊I連接、用于讀取模擬信號的幅值并輸出特定幅值模擬信號；模擬信號輸入輸出模塊13包括ADC和DAC (圖中未示出)，上述ADC和DAC分別與實時控制模塊I連接。其中，ADC用于對模擬信號進(jìn)行采樣，將采樣結(jié)果直接發(fā)送到實時控制模塊I ;DAC用于根據(jù)實時控制模塊I設(shè)置的數(shù)值產(chǎn)生對應(yīng)的模擬量。本實施例中，由于將實時任務(wù)和非實時任務(wù)分離，既能保障系統(tǒng)的實時性能，又有助于應(yīng)用擴(kuò)展的開發(fā)。
[0027]總之，在本實施例中，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)場需要，實現(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)行對接。
[0028]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實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)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，包括用于處理實時任務(wù)的實時控制模塊和用于處理非實時任務(wù)的非實時控制模塊，所述實時控制模塊與所述非實時控制模塊通過實時總線進(jìn)行交互；還包括分別與所述非實時控制模塊連接的網(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時控制模塊進(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)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，所述非實時控制模塊包括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還包括與所述非實時控制模塊連接的CAN總線接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述非實時控制模塊連接、用于控制啟動測試或停止測試的按鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述非實時控制模塊連接、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任意一項所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述實時控制模塊連接、用于對音頻信號進(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)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，所述實時控制模塊包括FPGA，所述PLC還包括與所述實時控制模塊連接、用于接收視頻數(shù)據(jù)并對其進(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)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述實時控制模塊連接、用于產(chǎn)生運動控制信號的運動控制電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有多現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述實時控制模塊連接、用于實現(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)場總線的網(wǎng)絡(luò)型PLC，其特征在于，還包括與所述實時控制模塊連接、用于讀取模擬信號的幅值并輸出特定幅值模擬信號的模擬信號輸入輸出模塊；所述模擬信號輸入輸出模塊包括ADC和DAC，所述ADC和DAC分別與所述實時控制模塊連接。
【文檔編號】H04L12/40GK204089850SQ201420087736
【公開日】2015年1月7日 申請日期: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 申請人:廣州思林杰網(wǎng)絡(luò)科技有限公司