新型PLC分布式IO模块以及PLC分布式IO模块组的制作方法

本实用新型涉及一种新型PLC分布式IO模块，本实用新型还涉及PLC分布式IO模块组，属于IO设备领域。

背景技术：

随着工业4.0的到来，灵活的远程扩展，复杂的控制功能实现，高速的网络通讯能力，方便的后期维护，都对传统的PLC系统提出了更高的要求。

另外，从一开始，当PLC开始大批量地替代继电器和计时器时，对于未来PLC系统的发展趋势，就持续存在着一种减少自动控制系统尺寸以及简化支持和维护工作的推动力。

随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展，让今天的处理器、电路板及元器件尺寸不停的缩小，这些技术慢慢的作用于PLC，使其更稳定、可靠及坚固，功能日益强大，并带来了功能的进一步提升。

分布式IO系统作为大型工业控制系统的核心组成部分，需要比传统PLC的IO系统承担更多的工作，实现各种复杂的功能，而不能仅仅停留在简单的逻辑输入输出。然而传统的IO模块存在着以下问题：

1、传统PLC的IO模块采用一体化设计，一旦模块出现故障或者损坏，对现场维护人员来说需要整体替换IO模块，成本较高。

2、传统PLC的IO模块替换安装也比较麻烦，有一些老的IO设计，端子排也无法拆下，导致需要重新接线，大大增加了维护时间和维护成本。

3、传统PLC的IO模块一般只能通过各厂商的CPU扩展，而且仅仅支持各家厂商自己的内部协议，无法集成到第三方系统中。

4、传统PLC的IO模块功能比较单一，数据处理，运算能力一般较弱，复杂的功能都需要CPU的支持，整个系统的性能受制于CPU的处理能力。

传统PLC的IO模块一般体积较大，占用较多的控制柜空间，不符合未来PLC系统体积更小，功耗降低的发展趋势。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型PLC分布式IO模块，以解决上述问题。

本实用新型提供一种新型PLC分布式IO模块，其特征在于，包括：相互卡接的底座模块，电气模块和端子排，其中，底座模块一侧为安装侧，另一侧为固定侧，固定侧上具有安装槽，固定侧上还具有多个电气接口，分布在安装槽的上下两侧，安装侧的下端还具有横向设置的承托板，电气模块安装在承托板上，与底座模块相卡合，端子排安装在电气模块后面，同时卡接在电气模块和承托板上。

进一步，本实用新型的新型PLC分布式IO模块，还可以具有这样的特征，其中：底座模块具有夹紧把手以及卡件，卡件设置在安装槽上，夹紧把手带动卡件做上下运动。

进一步，本实用新型的新型PLC分布式IO模块，还可以具有这样的特征：其中，电气接口为24VDC接口。

进一步，本实用新型的新型PLC分布式IO模块，还可以具有这样的特征：其中，电气接口为总线电源接口。

进一步，本实用新型的新型PLC分布式IO模块，还可以具有这样的特征：其中，电气接口为现场总线接口。

进一步，本实用新型的新型PLC分布式IO模块，还可以具有这样的特征：其中，电气模块的上端，与底座模块相连接的位置具有紧固插口，紧固插口中插有紧固件。

本实用新型还提供一种PLC分布式IO模块组，其特征在于，包括：至少两个上述任意一项的新型PLC分布式IO模块以及导轨，至少两个新型PLC分布式IO模块并排安装在导轨上。

实用新型的有益效果

1、本实用新型的新型PLC分布式IO模块，使用三段式设计，每个IO可拆分为独立的三个部分，底板模块和端子排可以通用，备品备件的维护成本大大降低。

2、本实用新型的新型PLC分布式IO模块组成的分布式IO模块组，如图3所示，结构紧凑，配置灵活，功耗和体积大大减小，非常适合大规模分布式系统。

3、本实用新型的新型PLC分布式IO模块的结构设计，使得维护工作非常方便，一旦模块出现故障，首先拔下端子排，无需重新接线，再替换上新的电气模块即可，非常简单，无需任何工具的帮助。

4、本实用新型的新型PLC分布式IO模块，使用不同的电气模块就可以实现不同的功能，同时电气模块可以集成特殊功能的微处理器，控制功能和运算能力显著增强，从而提升了整个PLC系统的实时性能。

本实用新型的新型PLC分布式IO模块可以通过总线控制器，支持主流的实时工业以太网，可以很方便集成到第三方系统中，为现有系统的升级改造大大降低了成本。

附图说明

图1是新型PLC分布式IO模块安装完毕的结构示意图；

图2是新型PLC分布式IO模块的爆炸图；

图3是PLC分布式IO模块组的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，新型PLC分布式IO模块包括：底座模块1，电气模块2和端子排3。

底座模块1的一侧为安装侧11，另一侧为固定侧12。

固定侧12上具有安装槽4。

固定侧12上还具有多个电气接口，分布在安装槽4的上下两侧。分别是24VDC接口6、总线电源接口7和现场总线接口8。同时这三个电气接口在底座模块1插入电气模块的插槽中，可以实现跟电气模块1的电气连接。

当多个IO模块通过底座模块扩展时，24VDC接口6用来串联供电部分，可以为外设继电器输出模块编码器模块提供电源。

PLC系统的IO模块采集各种数字量模拟量及编码器信号，需要通过内部总线系统将数据传至CPU，所以需要设计一条底板总线，实现IO数据的实时高速刷新。

现场总线接口8可以采用抗干扰能力较强的四线制R+,R-,T+,T-差分信号。

安装侧11的下端还具有横向设置的承托板13。

电气模块2安装在承托板13上，与底座模块1相卡合。根据需求的不同，电气模块2中具有数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块，高速脉冲输入输出模块等。电气模块是实现关键工能的集成电路板，本实用新型的PLC系统的IO模块提供了统一的总线接口，所以电气模块跟底座模块的接口部分，必须都包含统一的总线接口和总线电路，所有的数字量信号，模拟量信号在电气模块中必须转化为底板总线信号，通信给CPU，同样的CPU发出的信号通过底板总线传递给底座模块，最后经过电气模块输出。

端子排3安装在电气模块2的后面，同时卡接在电气模块2和承托板13上。端子排3用于物理接线，端子排3通过插拔的方式跟电气模块实现电信号的传递。

底座模块1具有夹紧把手5以及卡件51，卡件51设置在安装槽4的开口处，夹紧把手5带动卡件51做上下运动，从而使安装槽4卡住或者放松导轨。将底座模块1安装在标准导轨上时，按下夹紧把手5，控制内部可上下可活动的卡件51，使安装槽4的上下卡口牢牢的锁死在导轨上。相反的，当从导轨上取下底座模块时，向上掰起夹紧把手5，安装槽4上的卡件51放开，可以轻松的取下底座模块。

电气模块2的上端，与底座模块1相连接的位置具有紧固插口，紧固插口中插有紧固件9。这样的结构为某些振动过大的应用场景提供可靠的保护，防止电气模块2与底座模块1之间发生松动或者脱落。电气模块还可以支持热插拔，大大方便了现场维护工作。

如图3所示，将两个上述新型PLC分布式IO模块和导轨，至少两个新型PLC分布式IO模块通过安装槽4并排安装在导轨上(图3中未显示)，从而形成PLC分布式IO模块组。