I的初始化报文，其他后续模块依次建立与主CPU模块I之间的通讯，最后一个模块的输入存在线6 —直是低电平，它给主CPU模块I的响应帧有最后一个模块的标识，主CPU模块I根据接收到此条响应帧就可以统计出模块数量，至此，主CPU模块I获取了后续模块的类型、I/O数量、通讯地址和模块位置这些重要的信息，完成模块信息自动配置。
[0019]所述报文类型有三类，SI类型为发送/无回答、S2类型为发送/确认、S3类型为请求/响应。
[0020]所述主CPU模块I与第一模块2、第二模块3、后续模块4之间的通讯模式为PR0FINET方式或串口方式或CAN方式。
[0021]主CPU模块I与所插入的其他模块建立正常的通讯，此时其他模块均由初始化状态进入正常通讯状态。主CPU模块发出的初始化帧，已进入正常通讯状态的后续模块均不响应其请求，主CPU重发三次初始化帧，进入超时。正常运行过程中，主CPU模块定时向各个模块广播带初始化功能码的心跳包，此时已进入正常通讯状态的模块不做出响应，而那些热拔插的同类型模块对接收到心跳包做出响应，逐步建立与主CPU模块之间的通讯。
[0022]在正常的通讯状态下，突然有一个模块出现问题，需要更换这个出故障的模块，此时，此故障模块的前一个模块根据主CPU的要求主动把片选线置高，热拔插同类型模块后，其接收到来自主CPU的带初始化功能码和模块类型、地址的心跳包，解析后与自身模块信息相符后，并向主CPU模块做出响应，逐步建立热拔插模块与主CPU模块之间的通讯，前一个模块再次根据主CPU的请求把其片选线置低电平。同时有一个以上模块出现故障时，在主CPU模块和故障模块的前一个模块及其片选线的配合下，能够依次实现热拔插功能。
[0023]本发明的技术效果:本发明实现自动配置模块式控制器的各个模块信息，引入片选线、存在线后，采用级联的方式实现识别各个模块所在的地址，主CPU模块通过背板通讯总线向后续各个模块发送S3类型初始化帧，后续各个模块根据片选线的高电平信号依次建立与主CPU模块之间的正常通讯，识别出各个模块所在地址、类型和1数量，统计出插入的模块数量，一旦某个模块无法建立与主CPU之间的通讯，其片选线一直置高电平，并会点亮这个出问题的模块上的故障指示灯，提醒使用者及时查找问题原因或更换此模块。
【主权项】
1.一种模块式控制器自动配置模块信息的系统，包括主CPU模块(I)、第一模块(2)、第二模块(3)以及后续模块(4)都依次插装在多口机架上，其特征在于:所述主CPU模块(1)、第一模块(2)、第二模块(3)以及后续模块(4)通过基板上的背板总线构成一个模块式控制器硬件平台，主CPU模块⑴引出片选线(5)连接第一模块(2)，第一模块⑵引出片选线(5)连接第二模块(3)，第二模块(3)引出片选线(5)连接后续模块(4)，以此类推依次级联接在一起，后续模块⑷引出存在线(6)连接第二模块(3)，第二模块(3)引出存在线(6)连接第一模块(2)，第一模块(2)引出存在线(6)连接主CPU模块(I)以此类推依次级联接在一起。2.一种利用权利要求1所述系统进行模块信息自动配置的方法，其特征在于:包括以下步骤， 1)控制器上电后主CPU模块⑴的片选线(5)置高电平，后续的第一模块(2)、第二模块(3)、后续模块⑷的片选线(5)均置低电平，后续第一模块(2)与主CPU模块⑴连接的存在线(6)置高电平，使主CPU模块(I)知道后续接有模块；如果后续没有模块时，主CPU模块⑴的存在线(6) —直是低电平； 2)主CPU模块(I)向后续模块发出识别模块地址的S3类型初始化帧，由于后续第一模块(2)的片选线(5)输入信号是高电平，而其他模块的输入片选线(5)是低电平且未进入正常通讯状态，所以只有第一模块(2)与主CPU模块(I)之间进行通讯，其他模块均不响应主CPU模块(I)的请求，第一模块(2)把它的模块类型、模块I/O数量、模块通讯地址信息组成一条响应帧，发送给主CPU模块(I)，主CPU模块(I)接收到这条响应帧后，再发一条S2类型ACK帧给第一模块⑵并把输出片选线(5)置低电平，第一模块(2)接收到ACK帧后，回复一条ACK帧给主CPU模块⑴并把它的输出片选线(5)置高电平，第一模块(2)由初始化状态进入正常通讯标志，之后不再对初始化帧做出响应，同时存在线(6)置低电平； 3)后续第二模块(3)根据已被置高电平的输入片选线(5)，接收到主CPU模块⑴发出的初始化帧，此时其他模块不做出响应，第二模块(3)响应来自主CPU模块(I)的初始化报文，其他后续模块依次建立与主CPU模块(I)之间的通讯，最后一个模块的输入存在线(6)一直是低电平，它给主CPU模块⑴的响应帧有最后一个模块的标识，主CPU模块⑴根据接收到此条响应帧就可以统计出模块数量，至此，主CPU模块(I)获取了后续模块的类型、I/o数量、通讯地址和模块位置这些重要的信息，完成模块信息自动配置。3.根据权利要求2所述的一种模块式控制器自动配置模块信息的方法，其特征在于:报文类型有三类，SI类型为发送/无回答、S2类型为发送/确认、S3类型为请求/响应。4.根据权利要求2所述的一种模块式控制器自动配置模块信息的方法，其特征在于:所述主CPU模块⑴与第一模块(2)、第二模块(3)、后续模块(4)之间的通讯模式为PROFINET方式或串口方式或CAN方式。
【专利摘要】本发明提供一种模块式控制器自动配置模块信息的系统及方法，包括主CPU模块、第一模块、第二模块以及后续模块都依次插装在多口机架上，其特征在于：所述主CPU模块、第一模块、第二模块以及后续模块通过基板上的背板总线构成一个模块式控制器硬件平台，主CPU模块引出片选线连接第一模块，第一模块引出片选线连接第二模块，第二模块引出片选线连接后续模块，以此类推依次级联接在一起，后续模块引出存在线连接第二模块，第二模块引出存在线连接第一模块，第一模块引出存在线连接主CPU模块以此类推依次级联接在一起，解决主CPU模块与其他模块之间的通讯难题，实现模块信息自动配置。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN105116807
【申请号】CN201510560766
【发明人】刘荆飞, 乐绪鑫, 王瑞清, 余翔, 付学章
【申请人】长江三峡能事达电气股份有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月6日