基于无线扩展总线方式的可编程逻辑控制系统及控制方法技术方案

技术编号:9667089 阅读:86 留言:0更新日期:2014-02-14 04:35
本发明专利技术提供一种基于无线扩展总线方式的可编程逻辑控制系统,包括:可编程逻辑控制器和多个扩展模块,其中,所述可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间通过基于无线扩展总线的方式进行连接。为PLC创建了一种无线扩展总线,以简化PLC系统的安装,并且在PLC和扩展的放置方面更具灵活性(不需要非常紧密的安装)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种PLC控制系统及其控制方法和控制装置,更具体地说,涉及一种基于无线扩展总线方式的PLC控制系统及其控制方法和控制装置。
技术介绍
在当前的PLC (Programmable logic Controller,可编程逻辑控制器)设计中,所有的扩展都必须通过扩展总线来有线连接;但是这种解决方案对于安装和修改而言具有非常严格的限制。首先,由于线缆长度的限制,所有的PLC CPU以及扩展模块必须以非常密集且所需的顺序来装配。但是,对于有些顾客而言,PLC的安装空间非常有限,或者控制设备被安装在分离的空间中。因此,对于某些顾客而言PCL系统的安装是非常复杂的。其次,如果顾客需要修改扩展结构,在安装之后很难移除和添加扩展。因此,本专利技术提出了一种基于无线技术来设计PLC扩展总线的方法,以打破安装限制,并给顾客提供改变系统结构的灵活性。图1示出了根据现有技术的PLC控制系统扩展连接结构框图。如图1所示,在现有的PLC中,所有扩展模块102-104通过有线扩展总线连接,这种设计必须非常密集地放置PLC CPUlOl和扩展102-104。在图1中,所有的PLC CPUlOl以及扩展模块102-104通过扩展总线有线连接,且必须以非常密集且所需的顺序来装配,不能安装在分离的空间。在现有的PLC系统中,扩展总线是基于线缆连接的,解决方案技术可以是基于UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步接收 / 发送装置)、SPI (Serial Peripheral Interface,串行外设接口)或USB等。扩展模块串联连接,扩展模块基于线缆连接而寻址。
技术实现思路
本专利技术的另外方面和优点部分将在后面的描述中阐述,还有部分可从描述中明显地看出,或者可以在本专利技术的实践中得到。在现有的PLC设计中,所有类型的PLC扩展总线都是基于有线或线缆连接,由于有线和连接器的限制,PLC CPU和扩展的安装必须非常紧密,因此通过PLC CPU和扩展模块的放置,系统布线和安装的空间非常有限。本专利技术设计了一种基于无线方法的新的PLC扩展总线,以便当系统建立时为顾客提供易于安装、布线和配置的益处。本专利技术提供一种基于无线扩展总线方式的可编程逻辑控制系统,包括:可编程逻辑控制器和多个扩展模块,其中,所述可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间通过基于无线扩展总线的方式进行连接。本专利技术还提供一种基于无线扩展总线方式的可编程逻辑控制系统的控制方法,所述可编程逻辑控制系统包括可编程逻辑控制器和多个扩展模块,所述方法包括:a)以预定的无线通信协议,建立所述可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间的连接;b)配置将由可编程逻辑控制器无线控制的多个扩展模块,并通过利用多个扩展模块的身份标识符来验证多个扩展模块;c)运行系统应用程序循环;d)检查可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间的连接和通信状态;和e)利用预定误差检测算法校验可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间的通信数据,如果数据正确则返回步骤c)。本专利技术还提供一种基于无线扩展总线方式的可编程逻辑控制系统的控制装置,所述可编程逻辑控制系统包括可编程逻辑控制器和多个扩展模块,所述装置包括:连接模块,用于以预定的无线通信协议,建立所述可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间的连接;配置和识别模块,用于在所述连接模块连接成功后,配置将由可编程逻辑控制器无线控制的多个扩展模块,并通过利用多个扩展模块的身份标识符来验证多个扩展模块;运行模块,用于在所述配置和识别模块配置和识别多个控制模块之后,运行系统应用程序循环;检查模块,用于在所述运行模块运行系统应用程序循环之后,检查可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间的连接和通信状态;和校验模块,用于在检查模块确定可编程连接控制器与多个控制模块之间的连接成功之后,利用预定误差检测算法校验可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间的通信数据,如果数据正确则再次运行所述运行模块。对于无线PLC控制系统的扩展总线解决方案,PLC基站和扩展模块能够取代相邻地安装而被分离地安装。PLC基站和PLC扩展之间的距离能够相当远且安装和配置都很灵活。【附图说明】通过结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细描述,本专利技术的上述和其他目的、特性和优点将会变得更加清楚,其中相同的标号指定相同结构的单元,并且在其中:图1示出了根据现有技术的PLC控制系统扩展连接结构框图。图2示出了根据本专利技术实施例的基于无线扩展总线方式的PLC控制系统的结构。图3示出了根据本专利技术实施例的PLC基站301与一个扩展模块302进行连接的详细电路框图。以及图4示出了图3中的PLC控制系统的工作流程图。【具体实施方式】下面将参照示出本专利技术实施例的附图充分描述本专利技术。然而,本专利技术可以以许多不同的形式实现,而不应当认为限于这里所述的实施例。相反,提供这些实施例以便使本公开透彻且完整,并且将向本领域技术人员充分表达本专利技术的范围。除非另有定义,这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本专利技术所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解,诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。这里参照支持根据本专利技术实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的方框图和流程图描述本专利技术示例性实施例。应当理解,流程图和/或方框图的每个方框以及流程图和/或方框图的方框组合可以通过计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建实现流程图和/或方框图方框中指定功能/动作的手段。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中,可以引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式运行,使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括实现方框图方框中指定功能/动作的指令手段的制造物品。计算机程序指令还可以加载到计算机或其他可编程数据处理装置上,导致在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤来产生计算机实现的处理,使得计算机或其他可编程装置上执行的指令提供实现方框图方框中指定功能/动作的步骤。每个方框可以表示代码模块、片断或部分,其包括一个或多个用来实现指定逻辑功能的可执行指令。还应当注意,在其他实现中,方框中标出的功能可能不按图中标出的顺序发生。例如,根据所涉及的功能,连续示出的两个方框可能实际上基本上并发地执行,或者方框有时可能以相反的顺序执行。对于本专利技术的解决方案,通过无线方案来代替扩展总线,以便扩展的通信能够基于无线协议。本说明中示例的内容被提供以助于全面理解参考附图公开的本专利技术的各种示例性实施例。因此,本领域的技术人员将会意识到,在不脱离要求保护的本专利技术的精神和范围的情况下,可以对这里描述的示例性实施例进行各种改变和修改。为了清楚和简洁,将省略对公知功能和结构的描述。根据本专利技术,采用了具有ID配置和误差检测算法的无线PLC扩展总线。图2示出了根据本专利技术实施例的基于无线扩展总线方式的PLC控制系统的结构。如图2所示,根据本专利技术方案,基于无线扩展总线的PLC控制系统本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于无线扩展总线方式的可编程逻辑控制系统,包括:可编程逻辑控制器和多个扩展模块,其中,所述可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间通过基于无线扩展总线的方式进行连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线扩展总线方式的可编程逻辑控制系统,包括:可编程逻辑控制器和多个扩展模块,其中,所述可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间通过基于无线扩展总线的方式进行连接。2.如权利要求1所述的可编程逻辑控制系统,其中, 所述可编程逻辑控制器包括: 微处理器,用于执行可编程逻辑控制系统的系统应用程序循环,并控制与多个扩展模块的通信; 第一无线收发器,用于经由第一天线以预定的无线通信协议发送与接收来自多个扩展模块的数据;和 第一天线; 所述扩展模块的每个包括: 扩展微处理器,用于控制与可编程逻辑控制器的通信; 第二无线收发器,用于经由第二天线以预定的无线通信协议发送与接收来自可编程逻辑控制器的数据;和 第二天线。3.如权利要求2所述的可编程逻辑控制系统,其中,所述扩展微处理器包括身份模块,用于为扩展模块分配一个唯一身份标识符。4.如权利要求3所述的可编程逻辑控制系统,其中,所述微处理器包括身份模块,用于为可编程逻辑控制器分配一个唯一身份标识符。5.如权利要求4所述的可编程逻辑控制系统,其中,所述身份标识符包括身份号码、IP地址、MAC地址、产品序列号中的一个或多个。6.如权利要求5所述的可编程逻辑控制系统,其中,所述微处理器建立与多个扩展模块的连接,配置将由可编程逻辑控制器控制的多个扩展模块,并通过利用多个扩展模块的身份标识符来验证多个扩展模块。7.如权利要求6所述的可编程逻辑控制系统,其中,当与多个扩展模块中的一个或多个的连接失败N次时,所述微处理器发出错误报警,N是大于等于3的自然数。8.如权利要求7所述的可编程逻辑控制系统,其中,所述微处理器在每个系统应用程序循环检查与多个扩展模块的连接和通信状态。9.如权利要求8所述的可编程逻辑控制系统,其中,所述微处理器利用特定误差检验算法校验经由第一无线收发器接收的数据。10.如权利要求8所述的可编程逻辑控制系统,其中,当数据的检验失败N次时,所述微处理器发出错误报警,并且校验失败的扩展微处理器也发出错误报警并停止运行,N是大于等于3的自然数。11.如权利要求10所述的可编程逻辑控制系统,其中,所述预定的无线通信协议是可以基于蓝牙、Wif1、Zigbee进行的。12.一种基于无线扩展总线方式的可编程逻辑控制系统的控制方法,所述可编程逻辑控制系统包括可编程逻辑控制器和多个扩展模块,所述方法包括: a)以预定的无线通信协议,建立所述可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间的连接; b)配置将由可编程逻辑控制器无线控制的多个扩展模块,并通过利用多个扩展模块的身份标识符来验证多个扩展模块; C)运行系统应用程序循环; d)检查可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间的连接和通信状态;和 e)利用预定误差检测算法校验可编程逻辑控制器与多个扩展模块之间的通信数据,如果数据正确则返回步骤C)。13.如权利要求12所述的控制方法,所述步骤a)进一步包括:当与多个扩展模块中的一个或多个扩展模块之间的连接失败N次时,发出错误报警,N是大于等于3的自然数。14.如权利要求13所...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈海鹏
申请(专利权)人:施耐德电器工业公司
类型:发明
国别省市:

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