PLC背板的热插拔装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种串行背板的热插拔装置，通过使用背板设计技术，在背板主单元和背板从单元之间的通信期间，即使扩展模块发生故障，背板总线也能够通信。本发明专利技术的PLC背板的热插拔装置包括：一个CPU模块，用于传输操作命令；至少一个扩展模块，用于接受并处理所述操作命令；背板总线，连接到总线，用于所述CPU模块和扩展模块之间的通信；以及至少一个背板模块，连接到所述背板总线，实现为能够分别与所述多个扩展模块物理可分离的拆卸式。

Hot Plug-in Device for PLC Backplane

【技术实现步骤摘要】
PLC背板的热插拔装置
本专利技术涉及PLC(ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器)背板(Backplane)，具体而言，涉及一种基于以太网的串行(serial)背板的热插拔(hotswap)装置。
技术介绍
背板技术是将多个模块有效地连接到一个总线系统来使用的基础技术。传统的PLC系统的背板被用作数据总线以共享多个模块的数据，即使是现在，背板的性能依然决定着系统整体的性能，是一种在数据交换中确保可靠性的重要技术。图1是示出现有的基于背板的PLC系统的结构图。如图1所示，基于背板的PLC系统包括：一个CPU模块10，MPU11内部设置有背板主单元12；多个扩展模块20a、20b、20c，MPU21内部设置有背板从单元22；以及串行背板总线30，由能够实现所述背板主单元12和所述背板从单元22之间通信的一个总线构成。此时，基于背板的PLC系统中仅存在一个背板主单元12，所述一个背板主单元12控制串行连接的所有背板从单元22。即，所有背板从单元22都由背板主单元12控制。图2是说明图1的基于背板的PLC系统中发生的问题的结构图。如图2所示，首先，CPU模块10的MPU11中的背板主单元12对分别设置在通过串行背板总线30连接的多个第一、第二、第三扩展模块20a、20b、20c的MPU21中的背板从单元22传输操作命令。每个背板从单元22等待来自背板主单元12的指令，通过串行背板总线30接受背板主单元12的命令并进行处理，并通过串行背板总线30向下一段的扩展模块传输背板主单元12的命令。此时，如果通过串行背板总线30连接的多个扩展模块中的任一扩展模块(例如，第二扩展模块20b)被拆除或发生内部问题，则有可能会发生不能通信的情况。如上所述，如果第二扩展模块20b发生不能通信，则由第一扩展模块20a接受背板主单元12的命令并进行处理之后，通过串行背板总线30向下一段的第二扩展模块20b传输了背板主单元12的命令，但是第二扩展模块20b将接受不到背板主单元12的命令。与此同时，第二扩展模块20b的下一段的第三扩展模块20c即使没有任何问题能够行通信，也不能从第二扩展模块20b接受到背板主单元12的命令，从而导致不能正常操作。如上所述，如果通过由一个总线构成的串行背板总线30连接的多个扩展模块中的任一扩展模块发生不能通信，则导致串行背板总线30不能通信，从而会发生通过背板总线30连接的整个PLC系统不能通信的问题。这个问题对于PLC系统的可靠性影响极大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种串行背板的热插拔装置，通过使用背板设计技术，在背板主单元和背板从单元之间的通信期间，即使扩展模块发生故障，背板总线也能够通信。此时，热插拔是指能够在不中断PLC的情况下更换扩展模块的功能。本专利技术的另一目的在于提供一种基于以太网的串行背板的热插拔装置，即使在完成扩展模块的故障修复并且相应模块重新启动时也能够直接操作，而不停止整个PLC系统。本专利技术的目的并不限于上述所提及的目的，未提及的本专利技术的其他目的及优点通过下述的说明可以理解，并且通过本专利技术的实施例可以更清楚地理解。显而易见的是，本专利技术的目的及优点可以通过权利要求书中记载的手段及其组合来实现。为了解决上述问题，本专利技术的PLC背板的热插拔装置包括：一个CPU模块，用于传输操作命令；至少一个扩展模块，用于接受并处理所述操作命令；背板总线，连接到总线，用于所述CPU模块和扩展模块之间的通信；以及至少一个背板模块，连接到所述背板总线，并且实现为可以分别与所述多个扩展模块物理分离的可拆卸式。另外，所述CPU模块和扩展模块包括内部设置有MAC的MPU以及PHY，以支持以太网通信。另外，所述CPU模块仅包括一个支持以太网通信的以太网端口(MAC，PHY)，所述扩展模块包括至少两个支持以太网通信的以太网端口(MAC，PHY)。另外，所述背板总线包括：在扩展模块和背板模块之间可以正常通信时使用的高位总线，以及在扩展模块和背板模块之间不能正常通信时使用的低位总线。另外，所述高位总线包括：能够实现在两侧相邻设置的背板模块之间的通信的前段总线和后段总线，以及能够实现背板模块和扩展模块之间的通信的输入和输出总线。另外，所述背板模块的内部包括用于切换安装的扩展模块和背板总线之间的连接的切换单元。另外，所述切换单元在基于从所述扩展模块传输的操作信号，扩展模块和背板模块之间可以正常通信时切换到高位总线，在基于从所述扩展模块传输的操作信号，扩展模块和背板模块之间不能正常通信时切换到低位总线。另外，所述高位总线是连接背板模块和扩展模块之间的总线，CPU模块的操作命令传输到扩展模块中的MPU，所述低位总线是以位于中间的背板模块为基准在前背板模块和后背板模块之间旁路连接的总线，从前段传输的CPU模块的操作命令直接传输到位于后段的背板模块。另外，所述操作信号的特征在于是从扩展模块传输到背板模块的信号，用于指示由于扩展模块被拆除或发生内部问题而导致不能通信。另外，所述操作信号以预定时间间隔从扩展模块传输到背板模块，如果背板模块没有接受到操作信号，则判定由于扩展模块被拆除或发生内部问题而导致不能通信。根据如上所述的本专利技术可以获得以下效果：本专利技术的PLC背板的热插拔装置，即使在扩展模块被拆除或者发生错误等故障的情况下，也能够通过背板的切换操作，在不中断整个PLC系统的情况下进行驱动。由此，克服了以往扩展模块发生问题时停止的问题，能够在不中断PLC系统的情况下实现扩展模块的更换或拆除等操作，由此能够达到提高PLC系统的可靠性的效果。以下，说明用于实现本专利技术的具体事项的同时描述上述效果以及本专利技术的具体效果。附图说明图1是示出现有的基于背板的PLC系统的结构图。图2是说明图1的基于背板的PLC系统中发生的问题的结构图。图3是示出具有本专利技术实施例的基于以太网的PLC背板结构的PLC背板的热插拔装置的结构图。图4是说明具有图3的基于以太网的PLC背板结构的PLC背板的热插拔装置中扩展模块发生问题时保证背板的正常操作的结构图。图5是说明本专利技术实施例的PLC背板的热插拔装置的操作的流程图。附图标记说明100：CPU模块200a、200b、200c：扩展模块110、210：MPU111、211：MAC120、220：PHY300：背板总线310：高位总线320：低位总线400b、400c、400d：背板模块410：切换单元具体实施方式以下将参考附图详细描述上述目的、特征和优点，以使得本专利技术所属领域的掌握普通知识的技术人员容易地执行本专利技术的技术思想。在本专利技术的实施例的描述中，如果判断为对与本专利技术相关联的公知技术的具体说明不必要地模糊本专利技术的本质，则将省略对该公知技术的详细说明。以下将参考附图详细说明本专利技术的优选实施例。在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。下面，将参照图3至图5说明本专利技术一些实施例的基于以太网的PLC背板的热插拔装置。需要说明的是，下面作为实施例说明的串行背板的热插拔方法中，为了使扩展模块200a、200b、200c和背板模块400b、400c、400d配置成彼此独立而彼此可拆卸，作为优选实施例，以使用以太网通信为实施例进行说明。即，为了实现配置成可彼此拆卸的扩展模块20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PLC背板的热插拔装置，是基于以太网的串行背板的热插拔装置，所述PLC背板的热插拔装置包括：一个CPU模块，用于传输操作命令；至少一个扩展模块，用于接受并处理所述操作命令；背板总线，连接到总线，用于所述CPU模块和所述扩展模块之间的通信；以及至少一个背板模块，连接到所述背板总线，并且实现为能够分别与所述多个扩展模块物理分离的拆卸式。

【技术特征摘要】
2018.01.30 KR 10-2018-00110921.一种PLC背板的热插拔装置，是基于以太网的串行背板的热插拔装置，所述PLC背板的热插拔装置包括：一个CPU模块，用于传输操作命令；至少一个扩展模块，用于接受并处理所述操作命令；背板总线，连接到总线，用于所述CPU模块和所述扩展模块之间的通信；以及至少一个背板模块，连接到所述背板总线，并且实现为能够分别与所述多个扩展模块物理分离的拆卸式。2.根据权利要求1所述的PLC背板的热插拔装置，其中，所述CPU模块和所述扩展模块包括内部设置有MAC的MPU以及PHY，以支持以太网通信。3.根据权利要求2所述的PLC背板的热插拔装置，其中，所述CPU模块仅包括一个支持以太网通信的以太网端口(MAC，PHY)，所述扩展模块包括至少两个支持以太网通信的以太网端口(MAC，PHY)端口。4.根据权利要求1所述的PLC背板的热插拔装置，其中，所述背板总线包括：在所述扩展模块和所述背板模块之间能够正常通信时使用的高位总线，以及在所述扩展模块和所述背板模块之间不能正常通信时使用的低位总线。5.根据权利要求4所述的PLC背板的热插拔装置，其中，所述高位总线包括：能够实现在两侧相邻设置的所述背板模块之间的通信的前段总线和后段总线，以及能够实...

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