能够自动分配地址的PLC系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种能够自动分配地址的PLC系统及其控制方法，能够自动分配地址的PLC系统包括：主控制器、N个I/O模块以及LCD显示器，N个I/O模块之间依次串联，第一个I/O模块与主控制器连接，第一个I/O模块与LCD显示器连接，N≥2；其中，每个I/O模块均包含单片机和背板总线，单片机与背板总线连接，单片机能够根据背板总线输出分频信号自动分配地址给I/O模块。本发明专利技术不仅可以简化布线，还能够自动分配地址给I/O模块，提高系统运行的稳定性。提高系统运行的稳定性。提高系统运行的稳定性。

PLC system capable of automatically assigning address and its control method

【技术实现步骤摘要】
能够自动分配地址的PLC系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种能够自动分配地址的PLC系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]在可编程逻辑控制器(PLC)系统中，一般都采用PLC主控制器同时与多个I/O模块连接的星形结构，PLC通过一条RS485或CAN总线访问各个独立的I/O模块。这种结构，各个I/O模块均需要独立供电，PLC主控制器在访问各个独立的I/O模块之前，必须先给各个独立的I/O模块分配地址。
[0003]现有的I/O模块的地址分配方式有2种：(1)采用拨码开关方式，通过设置旋转拨码开关来设置每个I/O模块的地址,I/O模块上电时先采样拨码开关各引脚的状态从而将其解析成本I/O模块的地址；(2)采用通信设置方式，PC机或其他主机通过串口与I/O模块相连，把要配置成的“地址”发送给“I/O模块”，“I/O模块”将收到的“地址”保存至自身的FLASH中。
[0004]以上两种地址分配方式，至少存在以下不足：
[0005](1)PLC主控制器通过一条总线与多个I/O模块相连，物理上的接线需要额外增加“接线排”，才能使得PLC主控制器的总线与I/O模块连接上，这样会导致布线复杂且不美观。
[0006](2)当I/O模块个数较多时，总线上数据繁忙，PLC主控制器需要分配大量的资源来负责轮询数据、接收数据及处理数据，给系统的运行增加了不可控因素，增加了不稳定风险。
[0007](2)现场安装时，每个I/O模块需要根据现场需求，人为配置地址，这样不可避免的会出现地址重复设置或设置错误的现象，进而导致系统运行出错。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中PLC主控制器与多个I/O模块连接的方式，存在布线复杂，且会导致系统运行不稳定的技术问题，本专利技术提供一种能够自动分配地址的PLC系统及其控制方法，不仅可以简化布线，还能够自动分配地址给I/O模块，提高系统运行的稳定性。
[0009]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能够自动分配地址的PLC系统，包括：主控制器、N个I/O模块以及LCD显示器，所述N个I/O模块之间依次串联，第一个所述I/O模块与所述主控制器连接，第一个所述I/O模块与所述LCD显示器连接，N≥2；其中，每个所述I/O模块均包含单片机和背板总线，所述单片机与所述背板总线连接，所述单片机能够根据所述背板总线输出分频信号自动分配地址给所述I/O模块。由此，不仅可以简化布线，还能够自动分配地址给I/O模块，提高系统运行的稳定性。
[0010]进一步地，所述背板总线包括电源模块、通讯模块及分频模块，所述电源模块与所述通讯模块连接，所述电源模块与所述分频模块连接。
[0011]进一步地，每个所述I/O模块还包括输入插接件XS1和输出插接件XS2，所述输入插
接件XS1与所述通讯模块连接，所述输入插接件XS1与所述分频模块连接，所述分频模块与所述输出插接件XS2连接。
[0012]进一步地，所述通讯模块包括一通讯芯片U2，所述通讯芯片U2具有RO引脚、RE引脚、DE引脚、DI引脚、第一GND引脚、A输出端、B输出端及第一VCC引脚，所述RO引脚、RE引脚、DE引脚及DI引脚均与所述单片机连接，所述RE引脚与DE引脚连接，所述第一GND引脚接地，所述第一VCC引脚与所述电源模块连接，所述A输出端和B输出端均与所述输入插接件XS1连接。
[0013]进一步地，所述分频模块包括一分频芯片U1，所述分频芯片U1具有CLK引脚、第二GND引脚、输入引脚D、输出引脚Q、第二VCC引脚及CLR引脚，所述CLK引脚与所述输入插接件XS1连接，所述CLR引脚和第二VCC引脚均与所述电源模块连接，所述第二GND引脚接地，所述输入引脚D与输出引脚Q连接，所述输出引脚Q与所述输出插接件XS2连接。
[0014]进一步地，所述分频模块还包括电阻R46、电阻R48、三极管V4、二极管VD14及电阻R44，所述电阻R48的一端与所述输入引脚D连接，所述电阻R48的另一端与所述二极管VD14的阴极连接，所述二极管VD14的阳极接地，所述电阻R46的一端与所述输出引脚Q连接，所述电阻R46的另一端与所述三极管V4的基极连接，所述三极管V4的集电极与所述电阻R44的一端连接，所述三极管V4的发射极与所述二极管VD14的阳极连接，所述二极管VD14的阴极与所述三极管V4的集电极连接，所述电阻R44的另一端与所述输出插接件XS2连接。
[0015]进一步地，第一个I/O模块的分频芯片U1的CLK引脚与所述单片机连接，第一个I/O模块的分频芯片U1能够接收一个初始频率f1。
[0016]本专利技术还提供了一种能够自动分配地址的PLC系统的控制方法，包括以下步骤：
[0017]S1、将第一个I/O模块记为主模块，每个I/O模块均能够进行数据采集；当N个I/O模块上电时，I/O模块的单片机可以读取背板总线输出的分频信号，单片机根据分频信号自动分配相应的地址给I/O模块；
[0018]S2、第一个I/O模块接收主控制器下发的控制信号，第一个I/O模块通过通讯协议能够将控制信号分别发送给第二个至第N个I/O模块；第一个I/O模块通过通讯协议能够分别接收第二个至第N个I/O模块采集到的数据信息，并将数据信息汇总后发送给主控制器；
[0019]S3、第一个I/O模块将汇总后的数据信息发送给LCD显示器进行显示。
[0020]进一步地，步骤S1中，单片机根据分频信号自动分配相应的地址给I/O模块，具体包括：
[0021]第一个I/O模块能够产生一个初始频率f1，初始频率f1通过分频芯片U1，从输出引脚Q输出第一个分频信号f1/2，第一分频信号f1/2输入给第二个I/O模块，第二个I/O模块的输出引脚Q输出第二个分频信号f1/4，以此类推，第N
‑
1个I/O模块的输出引脚Q输出第N
‑
1个分频信号f1/2
N
‑1，第N
‑
1个分频信号f1/2
N
‑1输入给第N个I/O模块，第N个I/O模块输出第N个分频信号f1/2
N
；
[0022]每一个分频信号均对应一个地址，当I/O模块上电后，每个I/O模块均能够产生相应的分频信号，单片机通过读取分频信号分配对应的地址给I/O模块。
[0023]本专利技术的有益效果是，本专利技术通过背板总线将N个I/O模块进行级联，一方面可以方便布线，提升系统整体的美观性，另一方面，单片机能够通过识别对应的I/O模块输出的分频信号，自动分配地址给I/O模块，不仅能够提高工作效率，还能够减少人为因素产生的
误差，保证PLC系统运行的准确性。
附图说明
[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0025]图1是本专利技术的能够自动分配地址的PLC系统的结构示意图；
[0026]图2是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够自动分配地址的PLC系统，其特征在于，包括：主控制器(1)、N个I/O模块(2)以及LCD显示器(3)，所述N个I/O模块(2)之间依次串联，第一个所述I/O模块(2)与所述主控制器(1)连接，第一个所述I/O模块(2)与所述LCD显示器(3)连接，N≥2；其中，每个所述I/O模块(2)均包含单片机(21)和背板总线(22)，所述单片机(21)与所述背板总线(22)连接，所述单片机(21)能够根据所述背板总线(22)输出分频信号自动分配地址给所述I/O模块(2)。2.如权利要求1所述的能够自动分配地址的PLC系统，其特征在于，所述背板总线(22)包括电源模块(221)、通讯模块(222)及分频模块(223)，所述电源模块(221)与所述通讯模块(222)连接，所述电源模块(221)与所述分频模块(223)连接。3.如权利要求2所述的能够自动分配地址的PLC系统，其特征在于，每个所述I/O模块(2)还包括输入插接件XS1和输出插接件XS2，所述输入插接件XS1与所述通讯模块(222)连接，所述输入插接件XS1与所述分频模块(223)连接，所述分频模块(223)与所述输出插接件XS2连接。4.如权利要求3所述的能够自动分配地址的PLC系统，其特征在于，所述通讯模块(222)包括一通讯芯片U2，所述通讯芯片U2具有RO引脚、RE引脚、DE引脚、DI引脚、第一GND引脚、A输出端、B输出端及第一VCC引脚，所述RO引脚、RE引脚、DE引脚及DI引脚均与所述单片机(21)连接，所述RE引脚与DE引脚连接，所述第一GND引脚接地，所述第一VCC引脚与所述电源模块(221)连接，所述A输出端和B输出端均与所述输入插接件XS1连接。5.如权利要求4所述的能够自动分配地址的PLC系统，其特征在于，所述分频模块(223)包括一分频芯片U1，所述分频芯片U1具有CLK引脚、第二GND引脚、输入引脚D、输出引脚Q、第二VCC引脚及CLR引脚，所述CLK引脚与所述输入插接件XS1连接，所述CLR引脚和第二VCC引脚均与所述电源模块(221)连接，所述第二GND引脚接地，所述输入引脚D与输出引脚Q连接，所述输出引脚Q与所述输出插接件XS2连接。6.如权利要求5所述的能够自动分配地址的PLC系统，其特征在于，所述分频模块(223)还包括电阻R46、电阻R48、三极管V4、二极管VD14及电阻R44，所述电阻R48的一端与所述输入引脚D连接，所述电阻R48的另一端与所述二极管VD14的阴极连接，所述二极管VD14的阳极接地，所述电阻R46的一端与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉祥，贾文琪，谢国军，程刘胜，单成伟，吕小强，吴岩明，王诗翱，
申请(专利权)人：中煤科工集团常州研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：