新型智能多点数工业互联网远程输入输出控制器及方法技术

本发明专利技术涉及新型智能多点数工业互联网远程输入输出控制方法，包括以下：为主模块以及与其关联的扩展模块分配唯一地址；对输入输出控制器上电，判断整个输入输出控制器中是否接入扩展模块，若是则进行扩展模块识别流程，确定扩展模块的总数量，若否，则控制主模块独立工作。主模块通过该协议发现并更新“扩展模块列表”的唯一地址，并分配给新的扩展模块，无需人为干预，智能终端阻抗匹配电路参与识别过程，能有效保证扩展模块识别当中不会丢失位于链路中间的扩展模块，提高系统运行的鲁棒性与完整性；扩展模块因故障更换，新换上的型号扩展模块不需要人为干预，主模块自动识别，并为其设定其为原模块的地址，保证控制系统的主站程序不需要修改。程序不需要修改。程序不需要修改。

【技术实现步骤摘要】
新型智能多点数工业互联网远程输入输出控制器及方法


[0001]本专利技术涉及工业自动化
，尤其涉及新型智能多点数工业互联网远程输入输出控 制器及方法。

技术介绍

[0002]智能多点数工业互联网远程输入输出控制器产品可以广泛应用于工业自动化系统中，配 合主站或者PLC可以实现各种自动控制、运动控制功能。例如：自动化设备、机器人、机械 臂、大型工程车、楼宇自动化，等等。
[0003]传统的输入输出控制器产品传输速度较低，且扩展模块在识别时容易出现问题导致系统 的鲁棒性与完整性不高，诸如扩展模块因故障更换，需要进行人为干预更新地址以使能继续 使用以及链路中间的扩展模块容易丢失。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了至少解决现有技术的不足之一，提供新型智能多点数工业互联网远 程输入输出控制器及方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
[0006]具体的，提出新型智能多点数工业互联网远程输入输出控制方法，包括以下：
[0007]为主模块以及与其关联的扩展模块分配唯一地址；
[0008]对输入输出控制器上电，判断整个输入输出控制器中是否接入扩展模块，若是则进行扩 展模块识别流程，确定扩展模块的总数量，若否，则控制主模块独立工作。
[0009]进一步，具体的，所述为主模块以及与其关联的扩展模块分配唯一地址包括以下，
[0010]于主模块中创建扩展模块列表，并为主模块预定义第一地址；
[0011]依照序号的先后顺序将扩展模块的地址、模块类型、输出口端以及输入口端进行相互关 联，完成扩展模块列表的构建。
[0012]进一步，具体的，所述判断整个输入输出控制器中是否接入扩展模块包括以下，
[0013]在主模块上电初始化后，获取其输出使能信号的电平属性，若电平属性为低电平，则表 示接入有扩展模块，若电平属性为高电平，则表示未接入扩展模块。
[0014]进一步，具体的，所述扩展模块识别流程包括以下，
[0015]于主模块处基于级联握手总线对扩展模块发出空地址查询命令；
[0016]获取扩展模块地址以及类型信息，根据获取各个扩展模块反馈的信息的时间先后顺序， 在扩展模块列表中依次查询并生成固定地址；
[0017]根据反馈的信息总数获取扩展模块的总数量，结束扩展模块识别流程。
[0018]进一步，所述方法还包括，在扩展模块列表中依次查询并生成固定地址时，还会对扩展 模块地址与列表生成地址进行核对，
[0019]当出现扩展模块地址与列表生成地址不符的情况时，控制扩展模块地址与列表生成地址 一致，具体的，
[0020]在扩展模块从级联握手总线处获取空地址查询命令，判断自身存储的通讯地址是否已被 设定：
[0021]若是，则以所述通讯地址为源地址从高速通讯总线向主模块发出自身模块类型信息，然 后再通过级联握手总线向下一级传递空地址查询命令；
[0022]若否，则不向下一级传递空地址查询命令，设置自己的地址为特定临时地址，并以该特 定临时地址为源地址从高速通讯总线上向主模块发出自身模块类型信息；
[0023]主模块收到临时地址的扩展模块信息后，查询扩展模块列表中模块类型和地址信息，为 其生成固定地址，并向特定临时地址的扩展模块发送地址设定命令；
[0024]当特定临时地址的扩展模块收到地址设定命令后，将自身地址修改为主模块发送的新固 定地址，并以新的地址为源地址向主模块发出地址修改成功信息；
[0025]新地址设置完成后，才通过级联握手总线下一级扩展模块传递空地址查询命令，自身则 准备进入高速总线通讯的工作流程。
[0026]本专利技术还提出新型智能多点数工业互联网远程输入输出控制器，包括以下：
[0027]主模块以及多个扩展模块，所述主模块包括扩展接口
‑
输出，所述扩展模块包括扩展接口
ꢀ‑
输出以及扩展接口
‑
输入，所述主模块通过扩展接口
‑
输出与所述扩展模块的扩展接口
‑
输入 通过级联握手总线连接，扩展模块之间通过扩展接口
‑
输出与扩展接口
‑
输入基于级联握手总 线连接连接，所述主模块以及扩展模块还分别接入高速通讯总线。
[0028]进一步，具体的，所述主模块包括如下，
[0029]多路输入/输出控制电路，用于信号的输入/输出；
[0030]高速隔离电路，一端与所述多路输入/输出控制电路连接，用于加快信号的传输速度；
[0031]主控MCU，与所述高速隔离电路的另一端连接；
[0032]高速通讯电路，一端与所述主控MCU连接，用于加快信号的传输速度；
[0033]扩展接口
‑
输出，与所述高速通讯电路的另一端连接，用于将所述主控MCU产生的使能信 号输出；
[0034]电源管理模块，与所述扩展接口
‑
输出连接，用于为整个主模块进行供电；
[0035]加密电路，与所述主控MCU连接，用于进行I P加密处理。
[0036]进一步，具体的，所述扩展模块包括如下，
[0037]多路输入/输出控制电路，用于信号的输入/输出；
[0038]高速隔离电路，一端与所述多路输入/输出控制电路连接，用于加快信号的传输速度；
[0039]主控MCU，与所述高速隔离电路的另一端连接；
[0040]高速通讯电路，一端与所述主控MCU连接，用于加快信号的传输速度；
[0041]扩展接口
‑
输入，与所述高速通讯电路的另一端连接，用于接入Ext_Con
’
信号；
[0042]扩展接口
‑
输出，与所述主控MCU连接，用于输出所述MCU产生的Ext_Con信号
[0043]电源模块，与所述扩展接口
‑
输出连接，用于对所述扩展模块进行供电。
[0044]进一步，所述输入输出控制器还包括智能终端电阻匹配电路，所述智能终端阻抗匹配电 路设置于主模块以及扩展模块的主MCU与高速通讯总线之间，
[0045]所述智能终端电阻匹配电路包括终端匹配电阻Rd，所述终端匹配电阻Rd一端接入
X通 讯信号线，另一端与光电开关U4的3号接口连接，所述光电开关U4的4号接口连接Y通讯 信号线；所述光电开关U4的2号接口连接MOS管Q1的3号引脚，所述MOS管Q1的2号引脚 分别连接电容C20的一端以及接地，所述电容C20的另一端分别连接所述MOS管Q1的1号引 脚以及电阻R19的一端，所述电阻R19的另一端分别连接电阻R4的一端以及电源，所述电阻 R4的另一端连接所述光电开关U4的1号接口。
[0046]进一步，所述主模块以及扩展模块还包括，
[0047]CAN/SPI接口，设置于所述主模块以及扩展模块的主控MC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.新型智能多点数工业互联网远程输入输出控制方法，其特征在于，包括以下：为主模块以及与其关联的扩展模块分配唯一地址；对输入输出控制器上电，判断整个输入输出控制器中是否接入扩展模块，若是则进行扩展模块识别流程，确定扩展模块的总数量，若否，则控制主模块独立工作。2.根据权利要求1所述的新型智能多点数工业互联网远程输入输出控制方法，其特征在于，具体的，所述为主模块以及与其关联的扩展模块分配唯一地址包括以下，于主模块中创建扩展模块列表，并为主模块预定义第一地址；依照序号的先后顺序将扩展模块的地址、模块类型、输出口端以及输入口端进行相互关联，完成扩展模块列表的构建。3.根据权利要求2所述的新型智能多点数工业互联网远程输入输出控制方法，其特征在于，具体的，所述判断整个输入输出控制器中是否接入扩展模块包括以下，在主模块上电初始化后，获取其输出使能信号的电平属性，若电平属性为低电平，则表示接入有扩展模块，若电平属性为高电平，则表示未接入扩展模块。4.根据权利要求3所述的新型智能多点数工业互联网远程输入输出控制方法，其特征在于，具体的，所述扩展模块识别流程包括以下，于主模块处基于级联握手总线对扩展模块发出空地址查询命令；获取扩展模块地址以及类型信息，根据获取各个扩展模块反馈的信息的时间先后顺序，在扩展模块列表中依次查询并生成固定地址；根据反馈的信息总数获取扩展模块的总数量，结束扩展模块识别流程。5.根据权利要求4所述的新型智能多点数工业互联网远程输入输出控制方法，其特征在于，所述方法还包括，在扩展模块列表中依次查询并生成固定地址时，还会对扩展模块地址与列表生成地址进行核对，当出现扩展模块地址与列表生成地址不符的情况时，控制扩展模块地址与列表生成地址一致，具体的，在扩展模块从级联握手总线处获取空地址查询命令，判断自身存储的通讯地址是否已被设定：若是，则以所述通讯地址为源地址从高速通讯总线向主模块发出自身模块类型信息，然后再通过级联握手总线向下一级传递空地址查询命令；若否，则不向下一级传递空地址查询命令，设置自己的地址为特定临时地址，并以该特定临时地址为源地址从高速通讯总线上向主模块发出自身模块类型信息；主模块收到临时地址的扩展模块信息后，查询扩展模块列表中模块类型和地址信息，为其生成固定地址，并向特定临时地址的扩展模块发送地址设定命令；当特定临时地址的扩展模块收到地址设定命令后，将自身地址修改为主模块发送的新固定地址，并以新的地址为源地址向主模块发出地址修改成功信息；新地址设置完成后，才通过级联握手总线下一级扩展模块传递空地址查询命令，自身则准备进入高速总线通讯的工作流程。6.新型智能多点数工业互联网远程输入输出控制器，其特征在于，包括以下：主模块以及多个扩展模块，所述主模块包括扩展接口
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输出，所述扩展模块包括扩展接口
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输出以及扩展接口
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输入，所述主模块通...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海涛，
申请(专利权)人：珠海博盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：