一种支持多功能模块的总线式PLC单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种支持多功能模块的总线式PLC单元，包括通讯子模块、开关量输入子模块、开关量输出子模块、轴控制子模块、模拟量输入/输出子模块、多个扩展子模块、以及多槽母板，多槽母板上设置有多个插槽，通讯子模块、开关量输入子模块、开关量输出子模块、轴控制子模块、模拟量输入/输出子模块和扩展子模块上均设置有接口，其能够与多槽母板上的插槽配合，通讯子模块通过接口固定插入多槽母板的第1个插槽，通过总线与数控装置和伺服驱动连接，并与外部供电电源连接，用于为PLC单元提供数据通讯连接与供电电源。本实用新型专利技术体积小巧，总线连线，安装快捷，多个子模块可扩展，配置灵活，可靠性高，易于升级与维护，满足用户个性化要求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于数控
，更具体地，涉及一种支持多功能模块的总线式PLC单元。
技术介绍
目前大多数普及型数控系统的PLC功能基本上是通过采用点对点的单个开关量输入/输出板以本地连接的方式实现。且输入/输出板上开关量点位有限，若用户有超出点位范围的需求，就需要再增加输入/输出板与数控装置的不同接口连接。且随着现代工业控制领域对性能的无止境追求，对PLC功能的要求也达到了新的高度，PLC功能也不再局限于简单的以开关量为主的逻辑顺序控制，而是扩展到了以模拟量为主的过程控制。随着PLC功能的扩展和用户需求的不同，按照传统的PLC功能模块的安装方式和连接方式，会增加现场安装和连接的复杂程度，并会占据很大的空间资源，也不便于进行模块的升级与维护，最重要的是，这种做法可靠性也不高。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种可支持多功能模块的总线式PLC单元，其体积小巧，总线连线，安装快捷，功能模块可裁剪，多个子模块可扩展，配置灵活，可靠性高，易于升级与维护，满足用户个性化要求。为实现上述目的，本技术提供了一种支持多功能模块的总线式PLC单元，包括通讯子模块、开关量输入子模块、开关量输出子模块、轴控制子模块、模拟量输入/输出子模块、多个扩展子模块、以及多槽母板，多槽母板上设置有多个插槽，通讯子模块、开关量输入子模块、开关量输出子模块、轴控制子模块、模拟量输入/输出子模块和扩展子模块上均设置有接口，其能够与多槽母板上的插槽配合，通讯子模块通过接口固定插入多槽母板的第I个插槽，通过总线与数控装置和伺服驱动连接，并与外部供电电源连接，用于为PLC单元提供数据通讯连接与供电电源，开关量输入子模块通过接口插入多槽母板除第I个插槽外的任意一个插槽，以完成机床到数控系统的信号输入，开关量输出子模块通过接口插入多槽母板除第I个插槽外的任意一个插槽，以完成数控系统到机床的信号控制，轴控制子模块通过接口插入多槽母板除第I个插槽外的任意一个插槽，以实现对机床的主轴模拟量和脉冲式进给量的控制，模拟量输入/输出子模块通过接口插入多槽母板除第I个插槽外的任意一个插槽，以完成机床到数控系统的A/D信号输入和数控系统到机床的D/A信号输出，并用于提供4通道12位差分/单端模拟信号输入和输出，扩展子模块通过接口插入多槽母板除第I个插槽外的任意一个插槽，多槽母板通过接口完成通讯子模块与其它各子模块之间的物理连接，并为各子模块提供电源以及本地总线通讯协议。扩展子模块的数量大于5，多槽母板的插槽的数量为扩展子模块的数量加5。通讯子模块可支持RS-485通讯协议、以太网通讯协议，其接口形式可为光纤接口和符合IEEE1394-6标准的火线接口。信号输入和信号控制均分为NPN输出和PNP输出两种，其中NPN输入是低电平有效，PNP输入是高电平有效。通过本技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本技术具有以下的有益效果:1、功能模块可扩展、可裁剪，自由组合，适用范围广。2、体积小巧，占用空间资源少，易于安装与维护。3、总线连接，传输距离远。4、采用接口插槽连接器对接，减少线缆连接，可靠性高。5、本技术可满足用户个性化需求。附图说明图1是本技术支持多功能模块的总线式PLC单元的示意框图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，本技术支持多功能模块的总线式PLC单元包括通讯子模块1、开关量输入子模块2、开关量输出子模块3、轴控制子模块4、模拟量输入/输出子模块5、N个扩展子模块6、多槽母板10，其中N为大于5的正整数。多槽母板10上设置有多个插槽11。在本实施方式中，多槽母板10具有9个插槽11，对应的扩展子模块6的数量为4个。应该理解的是，本专利技术多槽母板10的插槽11的数量并不局限于9个，其数量等于N加5。通讯子模块1、开关量输入子模块2、开关量输出子模块3、轴控制子模块4、模拟量输入/输出子模块5和扩展子模块6上均设置有接口 12，其能够与多槽母板10上的插槽11配合。通讯子模块I通过接口 12固定插入多槽母板10的第I个插槽11，通过总线与数控装置和伺服驱动连接，并与外部供电电源连接，用于为本技术的PLC单元提供数据通讯连接与供电电源。通讯子模块I可支持RS-485通讯协议、以太网通讯协议，其接口形式可为光纤接口和符合IEEE1394-6标准的火线接口。开关量输入子模块2通过接口 12插入多槽母板10除第I个插槽外的任意一个插槽11，以完成机床到数控系统的信号输入，该信号输入可分为NPN输入和PNP输入两种，区别在于:NPN输入是低电平有效，PNP输入是高电平有效。开关量输出子模块3通过接口 12插入多槽母板10除第I个插槽外的任意一个插槽11，以完成数控系统到机床的信号控制，该信号控制可分为NPN输出和PNP输出两种，区别在于:NPN输出是低电平有效，PNP输出是高电平有效。轴控制子模块4通过接口 12可插入多槽母板10除第I个插槽外的任意一个插槽11，以实现对机床的主轴模拟量和脉冲式进给量的控制。模拟量输入/输出子模块5通过接口 12插入多槽母板10除第I个插槽外的任意一个插槽11，以完成机床到数控系统的A/D信号输入和数控系统到机床的D/A信号输出，并用于提供4通道12位差分/单端模拟信号输入和输出。扩展子模块6通过接口 12插入多槽母板10除第I个插槽外的任意一个插槽11，其功能可根据需要扩展为诸如测温模块，用于完成对机床发热部件的温度测量，或者恒流源模块，用于输出恒定电流，完成对测试工装中的各类输入设备的测试等。各扩展子模块结构上保证单个子模块正面尺寸相同，实现方式上符合本地总线通讯协议。多槽母板10通过接口 11完成通讯子模块I与其它各子模块之间的物理连接，并为各子模块提供电源以及本地总线通讯协议。应用本技术支持多功能模块的总线式PLC单元，不仅兼容数控机床最常用的开关量输入输出功能，还可通过裁剪、自由组合、扩展来实现其它不同功能，满足用户个性化需求。因此，它是一种实用方便、适用范围更广、可靠性更高的总线PLC单元。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持多功能模块的总线式PLC单元，包括通讯子模块、开关量输入子模块、开关量输出子模块、轴控制子模块、模拟量输入/输出子模块、多个扩展子模块、以及多槽母板，其特征在于，多槽母板上设置有多个插槽；通讯子模块、开关量输入子模块、开关量输出子模块、轴控制子模块、模拟量输入/输出子模块和扩展子模块上均设置有接口，其能够与多槽母板上的插槽配合；通讯子模块通过接口固定插入多槽母板的第1个插槽，通过总线与数控装置和伺服驱动连接，并与外部供电电源连接，用于为PLC单元提供数据通讯连接与供电电源；开关量输入子模块通过接口插入多槽母板除第1个插槽外的任意一个插槽，以完成机床到数控系统的信号输入；开关量输出子模块通过接口插入多槽母板除第1个插槽外的任意一个插槽，以完成数控系统到机床的信号控制；轴控制子模块通过接口插入多槽母板除第1个插槽外的任意一个插槽，以实现对机床的主轴模拟量和脉冲式进给量的控制；模拟量输入/输出子模块通过接口插入多槽母板除第1个插槽外的任意一个插槽，以完成机床到数控系统的A/D信号输入和数控系统到机床的D/A信号输出，并用于提供4通道12位差分/单端模拟信号输入和输出；扩展子模块通过接口插入多槽母板除第1个插槽外的任意一个插槽；多槽母板通过接口完成通讯子模块与其它各子模块之间的物理连接，并为各子模块提供电源以及本地总线通讯协议。...

【技术特征摘要】
1.一种支持多功能模块的总线式PLC单元，包括通讯子模块、开关量输入子模块、开关量输出子模块、轴控制子模块、模拟量输入/输出子模块、多个扩展子模块、以及多槽母板，其特征在于， 多槽母板上设置有多个插槽； 通讯子模块、开关量输入子模块、开关量输出子模块、轴控制子模块、模拟量输入/输出子模块和扩展子模块上均设置有接口，其能够与多槽母板上的插槽配合； 通讯子模块通过接口固定插入多槽母板的第I个插槽，通过总线与数控装置和伺服驱动连接，并与外部供电电源连接，用于为PLC单元提供数据通讯连接与供电电源； 开关量输入子模块通过接口插入多槽母板除第I个插槽外的任意一个插槽，以完成机床到数控系统的信号输入； 开关量输出子模块通过接口插入多槽母板除第I个插槽外的任意一个插槽，以完成数控系统到机床的信号控制； 轴控制子模块通过接口插入多槽母板除第I个插槽外的任意一个插槽，以实现对机床的主轴模拟量和脉冲式进给量的控制；...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢淑莲，房仁伟，王袆，吴紫薇，
申请(专利权)人：武汉华中数控股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：