用于使用通用串行总线通信的可编程逻辑控制器的扩展模块制造技术

提供了一种用于PLC的扩展模块，其被如此使用：即至少一个扩展模块被顺序地连接至基本装置以便通过利用USB通信来高速交换大量数据。每个扩展模块包括USB集线器和USB设备，且通过根据触发信号的输入激活USB设备来从基本装置的USB主机被分配有交换号码。此外，USB集线器是否被使用是通过根据所分配的交换号码来确定是否需要经由USB集线器的扩展而判定的。因此，用户仅需要通过指定来布置每个扩展模块。

【技术实现步骤摘要】

本公开的示例性实施例涉及一种用于可编程逻辑控制器(PLC，ProgrammablelogicController)的扩展模块。具体地，本公开的示例性实施例涉及顺序地连接至基本装置的PLC扩展模块，该基本装置被配置为使用通用串行总线(USB，UniversalSerialBus)通信高速发送/接收大量数据。
技术介绍
广泛用在工业领域的可编程逻辑控制器(PLC，ProgrammableLogicController)，可根据其输入/输出控制点的数量的多少被分为小尺寸PLC和中/大尺寸PLC。中/大尺寸PLC的特征在于其具有许多处于低数据处理速度的扩展模块，这是因为中/大尺寸PLC通过在基座上安装模块而以总线接口方法进行通信。小尺寸PLC一般通过连接器使用串行接口方法，而不使用基座方法。图1是示出使用串行连接的传统PLC的示例性框图。大量具有诸如通信功能和输入/输出功能的各种功能的扩展模块可顺序地连接至可编程基本装置。这里，该基本装置通过串行接口与每个扩展模块交换所需的数据。该基本装置和每个扩展模块通过例如发送(Tx)、接收(Rx)、触发、VCC(IC电源引脚)和GND(地)的信号线连接。每个扩展模块以连续的顺序接收触发信号，然后该基本装置进行初始化过程以顺序地分配交换号码给每个扩展模块。每个扩展模块使其Tx线处于高阻抗状态，且在初始化过程期间处于待机状态。仅当接收触发信号时，扩展模块才通过打开Tx线来响应该基本装置。在完成对该基本装置的响应后，扩展模块使Tx线退回至高阻抗状态，且发送触发信号至下一个终端中的扩展模块。当这样的初始化过程完成时，每个扩展模块都被分配有其自身的交换号码。此后，当该基本装置尝试与每个扩展模块接口时，该基本装置通过该基本装置的Tx线来发送具有交换号码信息的通信数据。尽管一直处于待机，但每个扩展模块都通过Rx线接收通信数据，且仅对应于相关数据的交换号码的扩展模块才发送响应数据。当发送完成时，使Tx线处于高阻抗状态以便其他扩展模块使用。然而，这种传统接口方法的速度不高。因此，当安装了一个或多个需要高速大量数据处理的扩展模块时，会出现PLC基本装置的扫描时间增加以及消耗大量的接口时间的问题。因而，传统接口方法难以应用于要求高速控制的系统。
技术实现思路
提供本公开以便解决上述问题。本公开的其中一个目的是通过USB接口纠正在传统串行接口中发生的低速问题来提高PLC基本装置和扩展模块之间的数据处理速度。在本公开的总体方案中，提供了一种用于PLC的扩展模块，其被如此使用：即至少一个扩展模块顺序地连接到具有USB主机(USBhost)的基本装置，该扩展模块包括：USB集线器；USB设备；被配置为与用于外部输入的USB信号线连接的输入插口；被配置为与用于外部输出的USB信号线连接的输出插口；被配置为连接在输入插口、输出插口、USB集线器中的每个插口，和USB设备的插口中的指定对插口的开关装置；以及控制器，其被配置为当触发信号被输入时，通过控制开关装置形成USB信号通路而从USB主机被分配有交换号码，并传递触发信号至下一终端。在本公开的一些示例性实施例中，USB集线器可具有k(k是3以上的整数)个的下游端口，且可分别设置有k-1个输入插口和k-1个输出插口。在本公开的一些示例性实施例中，控制器可通过将输入插口中的指定插口In1和USB设备的插口U2相连接而从USB主机被分配有临时交换号码，且可处理如下：(1)控制器将指定插口In1与插口U2断开连接，将指定插口In1和USB集线器的上游端口插口U1相连接，且在将USB集线器的指定下游端口插口D1连接至插口U2之后通过将复位信号施加给USB集线器而被分配有新的交换号码，并且当该临时交换号码在‘1+k*j(j是0以上的整数)’范围内时，分别将USB集线器的下游端口插口中除了指定下游端口插口D1以外的其他每个插口与根据指定的输出插口相连接。(2)控制器继续将该临时交换号码作为控制器的交换号码使用，并且当该临时交换号码不在‘1+k*j(j是0以上的整数)’范围内时，分别将输入插口中除了指定插口In1以外的其他每个插口与根据指定的输出插口相连接。根据本公开的示例性实施例，用于PLC的扩展模块可以以比传统技术更高的速度处理数据。扩展模块的硬件可以简单地形成，因为每个扩展模块都不具有许多输入/输出信号线。尤其是，可以削减基本装置的生产成本，因为从基本装置至扩展模块的信号线的数量缩减到3以下。附图说明图1是示出了使用串行连接的传统扩展模块的示例性框图。图2是示出了根据本公开的示例性实施例的扩展模块的框图。图3是示出了根据本公开的示例性实施例所实施的连接的概念框图。图4至图6是示出了当根据本公开的示例性实施例的扩展模块被分配有交换号码时内部连接状态的变化的示例的框图。图7是示出了根据本公开的示例性实施例依次连接至基本装置的扩展模块的框图。图8是示出了根据本公开的示例性实施例的每个扩展模块内的连接方法的表格。具体实施方式下文中，将参考附图详细地描述根据本公开的示例性实施例。图2是示出了根据本公开的示例性实施例的扩展模块20的框图。扩展模块20可以被如此使用，即当扩展模块20应用于PLC时，至少一个扩展模块顺序地连接到具有USB主机的基本装置上。扩展模块20根据从前面的终端接收到的触发信号可被分配有其自己的交换号码，且此后，可传送该触发信号至随后的终端，使得随后的终端中的扩展模块可被分配有交换号码。当所有的扩展模块都被分配有交换号码时，该基本装置的USB主机可发送带有交换号码的通信数据，则每个扩展模块都可通过利用分配给其的交换号码来接收传送给其自身的数据。扩展模块20可包括具有k(k是3以上的整数)个下游端口的USB集线器21、USB设备22、k-1个输入插口In1～In(k-1)以及待连接USB信号线的k-1个输出插口Out1～Out(k-1)、开关装置23和控制器24。开关装置23可将输入插口、输出插口、USB集线器的上游端口插口和下游端口插口中的每个插口以及USB设备的插口相互连接，使得USB信号能够在相关插口对之间传送。当从基本装置或前一终端中的另一扩展模块输入触发信号时，控制器24通过激活USB设备22且控制开关装置23而形成USB信号通路。在本公开中，可以基于设置在扩展模块20中的USB集线器2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可编程逻辑控制器(PLC)的扩展模块，所述扩展模块以这样的方式被使用：至少一个扩展模块顺序地连接至具有通用串行总线(USB)主机的基本装置，所述扩展模块包括：USB集线器；USB设备；输入插口，其被配置为与用于外部输入的USB信号线连接；输出插口，其被配置为与用于外部输出的USB信号线连接；开关装置，其被配置为连接在所述输入插口、所述输出插口、所述USB集线器中的每个插口和所述USB设备的插口中的指定对插口；以及控制器，其被配置为当触发信号被输入时，通过控制所述开关装置形成USB信号通路而从所述USB主机被分配有交换号码，且传递所述触发信号至下一终端。

【技术特征摘要】
2014.05.13 KR 10-2014-00570351.一种用于可编程逻辑控制器(PLC)的扩展模块，所述扩展模块以这
样的方式被使用：至少一个扩展模块顺序地连接至具有通用串行总线(USB)
主机的基本装置，所述扩展模块包括：
USB集线器；
USB设备；
输入插口，其被配置为与用于外部输入的USB信号线连接；
输出插口，其被配置为与用于外部输出的USB信号线连接；
开关装置，其被配置为连接在所述输入插口、所述输出插口、所述USB
集线器中的每个插口和所述USB设备的插口中的指定对插口；以及
控制器，其被配置为当触发信号被输入时，通过控制所述开关装置形成
USB信号通路而从所述USB主机被分配有交换号码，且传递所述触发信号
至下一终端。
2.根据权利要求1所述的扩展模块，其中
所述USB集线器具有k(k是3以上的整数)个下游端口，并且
分别设置有k-1个所述输入插口和k-1个所述输出插口。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贤雨，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR