模块化安全可编程逻辑控制器制造技术

一种模块化安全可编程逻辑控制器，包括主控模块、输入模块、输出模块和安全模块，输入模块连接在安全模块上，主控模块连接在安全模块上，安全模块连接在输出模块上，输出模块又与外部安全设备连接，的主控模块包括开关模块和处理器模块，处理器模块包括功能块存储器单元和梯形电路，开关模块包括至少开关单元，开关单元具有连接串行通信线的N对N开关。本实用新型专利技术利用开关模块与处理器模块构成星型串行通信网络，无需考虑位间交错、串扰、地线跳动的影响。总线不会因为连接模块数的增加而降低传输性能。此外，还可以将各安全模块或者处理器模块和开关模块之间的串行通信线作为并列的多个线路，确保最佳数据通信能力。

【技术实现步骤摘要】
模块化安全可编程逻辑控制器
本技术涉及电学领域，尤其涉及可编程逻辑控制器，特别是一种模块化安全 可编程逻辑控制器。
技术介绍
现有技术中，在控制系统中，多个可编程逻辑控制器之间采用并行总线方式、串行 总线方式或储体中继方式通信。但由于总线结构的制约，随着连接模块数的增加，多个可编 程逻辑控制器的数据流入总线时的传输性能明显降低。尤其是在安全系统中，数据传输性 能降低会影响安全设备的相应速度。
技术实现思路
： 本技术所要解决的技术问题是提供一种模块化安全可编程逻辑控制器，所述 的这种模块化安全可编程逻辑控制器要解决现有技术中多个可编程逻辑控制器的数据流 入总线时传输性能明显降低的技术问题。 本技术的这种模块化安全可编程逻辑控制器，包括主控模块、输入模块、输出 模块和安全模块，输入模块连接在安全模块上，主控模块连接在安全模块上，安全模块连接 在输出模块上，输出模块又与外部安全设备连接，其中，所述的主控模块包括开关模块和处 理器模块，所述的处理器模块包括功能块存储器单元和梯形电路，所述的开关模块包括至 少开关单元，所述的开关单元具有连接串行通信线的N对N开关。 进一步的，处理器模块作为中心节点，开关模块作为周边节点，开关模块与处理器 模块构成了星型串行通信网络。 进一步的，主控模块设置在一个机架中，所述的机架中设置有两个槽位。 进一步的，所述的开关单元包括存储器。 本技术的工作原理是：功能块存储器单元存储多个功能块，功能块分别准用 用于安全装置的相应连接规范；梯形电路用于计算输出信号，该输出信号基于来自被编程 在所述多个功能块的每个功能块中的对应安全装置的输入信号来确定，处理器模块中的ID 号获取单元读取连接至连接器的安全模块的识别号，处理器模块利用程序连接单元基于读 取的识别号依次链接从功能块存储器单元接收功能块，以创建安全程序。开关单元具有连 接多个串行通信线的N对N开关功能。多个功能块可以级联方式连接。 开关单元包括存储器，存储器在实现多个线路的串行通信线的相互间的N对N开 关动作时，存储用于定义该开关的动作状态的设定信息，同时开关单元按照由存储在存储 器中的设定信息所定义的动作状态，进行开关动作。所述的开关动作的状态是：将输入到开 关单元的一个通信用端口的通信帧，无条件地从所述开关单元的预先设定的一个或两个以 上的通信用端口输出的状态。其中，在具有多个通信帧的串行数据输入到开关单元的一个 通信用端口、且在其开头帧中含有目的地信息以及开关保持指令时，到连串的帧从目的地 信息所确定的关单元的一个以上的通信用端口输出结束为止的期间，保持开关状态。串行 通信线的传输速度为2Gbps以上。 toon] 采用本技术的结构，所以无需考虑位间交错、串扰、地线跳动的影响。总线不 会因为连接模块数的增加而降低传输性能。此外，还可以将各安全模块或者处理器模块和 开关模块之间的串行通信线作为并列的多个线路，则可根据各个模块的传送容量，确保最 佳数据通信能力。各模块间连接方式可采用底面方式和重叠方式。 本技术和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本技术利用开关模 块与处理器模块构成星型串行通信网络，功能块存储器单元存储多个个功能块，分别准用 用于安全装置的相应连接规范；梯形电路用于计算输出信号，处理器模块利用程序连接单 元基于读取的识别号依次链接从功能块存储器单元接收功能块，以创建安全程序。开关单 元具有连接多个串行通信线的N对N开关功能。多个功能块可以级联方式连接，无需考虑位 间交错、串扰、地线跳动的影响。总线不会因为连接模块数的增加而降低传输性能。此外， 还可以将各安全模块或者处理器模块和开关模块之间的串行通信线作为并列的多个线路， 则可根据各个模块的传送容量，确保最佳数据通信能力。 【附图说明】 ： 图1是本技术的模块化安全可编程逻辑控制器的逻辑构造示意图。 图2是本技术的可编程逻辑控制器的结构图。 图3是开关模块的内部细节的结构图。 图4是处理器模块的逻辑构造的块图。 图5是安全程序的连接构造的程序结构图。 图6是地址查找表的表结构视图。 图7是实施程序连接单元的控制顺序的流程图。 图8是表示发送用单元功能结构图。 图9是表述接收用单元功能结构图。 【具体实施方式】 ： 本技术的模块化安全可编程逻辑控制器，包括主控模块、输入模块、输出模块 和安全模块，输入模块连接在安全模块上，主控模块连接在安全模块上，安全模块连接在输 出模块上，输出模块又与外部安全设备连接，其中，所述的主控模块包括开关模块和处理器 模块，所述的处理器模块包括功能块存储器单元和梯形电路，所述的开关模块包括至少开 关单元，所述的开关单元具有连接串行通信线的N对N开关。 进一步的，处理器模块作为中心节点，开关模块作为周边节点，开关模块与处理器 模块构成了星型串行通信网络。 进一步的，主控模块设置在一个机架中，所述的机架中设置有两个槽位。 进一步的，所述的开关单元包括存储器。 实施例1 : 如图1所示，模块化安全可编程逻辑控制器包括：电源模块15 ;处理器模块10,用 于执行管理开关模块12、安全模块11、输出模块（图中未不)、输入模块（图中未不)以及外部 设备模块（图中未示）的控制；用于在任何时间检测涉及安全的预定条件的安全模块11连 接至每个I/O模块。另外，每个I/O模块构建为满足适于每个可连接安全模块11的每个连 接的单独规范。 安全模块的输入/输出操作是通过使用外部输入和输出接触作为输入/输出接 口来执行的。每个处理器模块包括：微处理单元（MPU)、随机存取存储器（RAM)、只读存储器 (ROM)、输入/输出接口等。 图2表示模块化安全可编程逻辑控制器的结构图。如图2所示，该可编程逻辑控 制器包括：处理器模块10,安装了用于实现可编程逻辑控制器的CPU功能的CPU系统101和 通信用接口单元α/F单元)102 ;多个安全模块11、11、11，安装了用于实现构成可编程逻辑 控制器的10模块、安全系统111和通信接口单元通信用接口单元α/F单元)112 ;以及开关 模块12,安装了具有多个线路(在该例子中，4个线路)的串行通信线SL1-SL4的相互间的N 对N开关功能的开关单元121。 处理器模块10与、安全模块11、开关模块12通过重叠方式的模块连接机构而一体 地连接。 而且，在通过模块间连接机构而一体地连接的状态中，开关模块12和三个安全模 块11以及一个处理器模块10的模块之间，由单一线路或者多个线路(在该例子中，单一线 路）的专用串行通信线SL1-SL4连接。 由此，构筑了将开关模块12作为中心节点，将处理器模块10以及三个安全模块 11、11、11作为周边节点的星型的串行通信网络。接着，说明模块间连接机构的详细结构由 开关模块12侧的连接机构和处理器模块10以及三个安全模块11、11、11的各自侧的连接 机构构成。 图3表示开关模块的内部细节的结构图。如图3所示，开关模块12侧的连接结 构包括：开关模块侧的半连接器CN(L)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化安全可编程逻辑控制器，包括主控模块、输入模块、输出模块和安全模块，输入模块连接在安全模块上，主控模块连接在安全模块上，安全模块连接在输出模块上，输出模块又与外部安全设备连接，其特征在于：所述的主控模块包括开关模块和处理器模块，所述的处理器模块包括功能块存储器单元和梯形电路，所述的开关模块包括至少开关单元，所述的开关单元具有连接串行通信线的N对N开关。

【技术特征摘要】
1. 一种模块化安全可编程逻辑控制器，包括主控模块、输入模块、输出模块和安全模 块，输入模块连接在安全模块上，主控模块连接在安全模块上，安全模块连接在输出模块 上，输出模块又与外部安全设备连接，其特征在于：所述的主控模块包括开关模块和处理器 模块，所述的处理器模块包括功能块存储器单元和梯形电路，所述的开关模块包括至少开 关单元，所述的开关单元具有连接串行通信线的N对N开...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洁，
申请(专利权)人：上海成途自动化工程有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31