专利名称：合并入可编程序逻辑控制器的调制解调器的功能的制作方法
合并入可编程序逻辑控制器的调制解调器的功能本申请是申请人西门子工业公司于2004年7月6日提交的、发明名称为“合并入可编程序逻辑控制器的调制解调器的功能”的中国专利申请No. 02826811. 3的分案申请。前后参照的相关申请本申请要求对下面的在案申请具有优先权，并在此将它全部引入作为参考于2002 年 1月 7 日提交的系列，No. 60/346，438，(代理人文档 No. 2001P24538)；附图简述通过下面对某些示范实施方案的详细描述，将会对本发明及其各种可能的实施方案有所理解，其有关的附随草图为图I是本发明系统1000的一个示范实施方案的方框图；图2是本发明信息装置2000的一个示范实施方案的方框图；图3是本发明方法3000的一个示范实施方案的流程图；图4是本发明方法4000的一个示范实施方案的流程图；图5是本发明方法5000的一个不范实施方案的流程图；图6是本发明方法6000的一个示范实施方案的流程图；图7是本发明方法7000的一个示范实施方案的流程图；图8是本发明一个示范EM241调制解调器模块8000的顶视图；图9是本发明一个示范图形用户接9000的屏幕照片；
图10是本发明一个示范图形用户接1000的屏幕照片；以及图11是本发明一个示范图形用户接11000的屏幕照片。详细描述本发明至少有一个示范实施方案包括一种系统，该系统包括经适配可与一种可编程序逻辑控制器结为整体的一种调制解调器，并适配该调制解调器，使它便于通过通信媒体与该可编程序逻辑控制器的主处理器进行通信。本发明至少有一个示范实施方案包括一种方法，该方法包括接收来自一种可编程序逻辑控制器主处理器的消息，在该可编程序逻辑控制器内调制该消息，并通过通信网络传送该消息。本发明至少有一个示范实施方案包括一种方法，该方法包括在一种可编程序逻辑控制器处接收来自通信网络的消息，在该可编程序逻辑控制器内解调该消息，并将该消息传递给该可编程序逻辑控制器的主处理器。本发明至少有一个示范实施方案包括一种系统，该系统包括与第一可编程序逻辑控制器结为整体的第一调制解调器，以及与第二可编程序逻辑控制器结为整体的第二调制解调器，并且适配第一调制解调器通过通信网络与第二调制解调器进行通信。本发明至少有一个示范实施方案包括一种方法，该方法包括使第一调制解调器与第二调制解调器耦合，其中第一调制解调器与第一可编程序逻辑控制器结为整体，第二调制解调器与第二可编程序逻辑控制器相连接，且数据在第一调制解调器和第二调制解调器之间转移。本发明至少有一个不范实施方案包括一种方法,该方法包括将消息在与第一可编程序逻辑控制器结为整体的第一调制解调器处格式化，并通过通信网络将该格式化的消息从第一调制解调器传送出去。本发明至少有一个不范实施方案包括一种系统，该系统包括用于把消息在与可编程序逻辑控制器结为整体的调制解调器处进行格式化的装置，以及通过通信网络将该格式化消息从调制解调器传送出去的装置。本发明至少有一个示范实施方案包括一种方法，该方法包括在与可编程序逻辑控制器结为整体的调制解调器处接收连接请求，并允许通过调制解调器对可编程序逻辑控制器进行访问。本发明至少有一个示范实施方案包括一种方法，该方法包括在呼叫装置和与可编程序逻辑控制器结为整体的调制解调器之间建立连接，并允许该呼叫装置通过调制解调器对可编程序逻辑控制器进行访问。图I是本发明系统1000的一个不范实施方案的方框图。系统1000可以包括第一可编程序逻辑控制器(“PLC”) 1100，该PLC包括通过连接器1130与调制解调器1140耦合的主处理器1120。在某些实施方案中，调制解调器1140可与连接器1300，例如系统底板和/或扩展输入/输出总线，相连接，从而使处理器1200的一个端口空闲出来。调制解调器1140可以和PLC 1100结为整体。即，一旦安装好，调制解调器1140就是PLC 1100的一个部件，而不是独立式的。调制解调器1140可以包括一个具有例如，双端口 RAM的数据存储装置1160的通信处理器1150，以及通信接口 1170，例如电话线接口，无线网络接口，蜂窝网络接口，局域网络接口，宽带电缆接口，等等。调制解调器1140能够构成连接，并且/或者能够对可包括数据的消息进行接收、读、处理、格式化、配置、调制、解调制、传送、和/或传递。在设计上调制解调器1140可以模块化，具有自身的机架，可以从连接器1130和/或PLCl 100汲取能源。调制解调器1140可以连接到通信网络1200，例如公共开关电话网络(PSTN)，无线网络，蜂窝网络，局域网，互联网，等等。与网络1200连接的还可以是第二 PLC 1300，该PLC也可以有一个通过连接器1330与主处理器1340耦合的整体调制解调器1320。与网络1200连接的还可以是第一信息装置1400，例如常规电话，电话装置，蜂窝电话，移动终端，蓝牙装置，通信器，寻呼机，传真机，计算机终端，个人计算机，等等。此外，一种第二信息装置1500也可与网络1200连接，且该第二信息装置1500可以通过或者网络1200，或者第二网络1520与第三信息装置1600进行通信。图2是本发明信息装置2000的一个示范实施方案的方框图。信息装置2000可以代表图I里的任何一种信息装置1400，1500或1600。信息装置2000可以包括大家都知道的一些部件，例如一种或多种网络接口 2100，一种或多种处理器2200，一种或多种包含指令2400的存储器2300，和/或一种或多种输入/输出(I/O)装置2500，等等。在一个实施方案中，网络接口 2100可以是电话，蜂窝电话，蜂窝调制解调器，电话数据调制解调器，传真调制解调器，无线电收发机，以太网卡，电缆调制解调器，数字用户线接口，网桥，网络集线器，路由器，或者其它的类似装置。各处理器2200可以是一般用途的微处理器,例如由California, Santa Clara的Intel公司制造的奔腾III系列微处理器。在另一个实施方案中，处理器可以是特定用途集成电路(ASIC)，或者是现场可编程序门阵列(FPGA)，按照本发明一个实施方案，至少在其一部分方法中，已经计划将它在其硬件和/或固件中予以实现。存储器2300可以与处理器2200耦合，并能按照本发明方法的一个或多个激活行动，存储适合处理器2200执行的指令2400。存储器2300可以是任何一种能够存储模拟或数字信息的装置，例如硬盘，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，闪存储器，光盘，数字化视频光盘(DVD)，磁带，软盘，以及它们的任何一种结合体。指令2400可用软件实施，该软件可以采取本领域已熟知的众多形式中的任何一种。
任何一种输入/输出(I/O)装置2500可以是一种音频装置和/或视频装置，包括，例如，监视器，显示器，键盘，数字按键键盘，触摸键盘，指针装置，麦克风，扬声器，视频摄像机，照相机，扫描器，和/或打印机，它们都包含一种/O装置可与之挂接或连接的端口。图3是本发明方法3000的一个示范实施方案的流程图。在激活3100时，PLC的整体调制解调器接收到来自PLC主处理器的消息。在激活3200时，该消息由调制解调器进行处理。在激活3300时，对处理过的消息进行调制，并在激活3400时，将该调制的消息通过通信网络，例如电话网络，进行传送。这种调制消息可遵守众多配置，协议，和/或标准中的任何一种。例如，调制消息可以是一种10位，V. 34，ASCII, TAP消息。图4是本发明方法4000的一个示范实施方案的流程图。在激活4100时，PLC的整体调制解调器通过网络接收消息。在激活4200时，该消息被解调。在激活4300时，调制解调器对被解调的消息进行处理。在激活3400时，将处理的消息传递给PLC的主处理器。图5是本发明方法5000的一个示范实施方案的流程图。在激活5100时，与第一PLC结为整体的调制解调器可与第二 PLC的调制解调器耦合。第二 PLC的调制解调器可以和第二 PLC结为整体，也可以和第二 PLC分开。在激活5200时，第一 PLC的调制解调器可调制数据，并在激活5300时，将调制的数据传送给第二 PLC的调制解调器。第二 PLC的调制解调器一旦接收到这调制数据，就对该数据进行解调，并从而予以响应，例如对数据进行处理和/或把数据转给第二 PLC的处理器，或者回答第一 PLC的调制解调器。在激活5500时，第一 PLC的调制解调器可与第二 PLC的调制解调器去除耦合。图6是本发明方法6000的一个示范实施方案的流程图。在激活6100时，与PLC结为整体的调制解调器接收来自PLC处理器的消息说明。在有些示范实施方案中，消息可以是寻呼消息说明。在激活6200时，调制解调器读取该寻呼消息说明。在激活6300时，调制解调器借助，例如拨消息说明中包括的电话号码，确定要访问的装置。在激活6400时，调制解调器对消息说明中的一个或多个数据变量进行识别。在激活6500时，调制解调器获得和所说明的数据变量相应的数据值，将它们格式化并把它们置入消息中。在激活6600时，调制解调器可以按消息说明的定义以及/或者其它配置定义装置，例如DIP交换机，固件等的定义，对消息施用一种或多种消息配置。例如，调制解调器可以将众多预-选格式，调制解调器标准，以及/或者协议中的任何一种施用于该消息。在激活6700时，调制解调器可能按照消息说明和/或消息配置将消息通过通信网络传送到一种可寻呼装置，和/或一种通信装置，例如电话，蜂窝电话，“智能”电话(例如Handspring Treo-类装置)，寻呼机，寻呼服务，消息发送服务(例如Blackberry)，计算机终端，个人计算机，个人组织助理(例如Palm-类装置)，无线装置，移动终端，等。图7是本发明方法7000的一个示范实施方案的流程图。在激活7100时，与PLC结为整体的调制解调器接收来自呼叫装置的连接请求。在激活7200时，调制解调器向呼叫装置要求用户名和/或口令。在激活7300时，调制解调器接收用户名和/或口令。在激活7400时，调制解调器对接收到的用户名和/或口令进行验证，如果验证正确，调制解调器承认该验证结果。
在激活7500时，调制解调器从呼叫装置和/或存储装置，例如存储器或数据库，获得回叫电话号码。在激活7600时，调制解调器可能把从呼叫装置获得的回叫电话号码与从存储装置获得的回叫电话号码进行比较，来验证回叫电话号码。在激活7700时，调制解调器利用建立连接，置入连接请求，以及/或者调用预-编程序回叫号码来对该连接予以认可。在激活7800时，调制解调器允许该呼叫装置对PLC进行访问。
本发明某些示范实施方案包括一种能让PLC直接与模拟电话线连接的调制解调器模块。这种调制解调器模块的某些示范实施方案在这里有时候被称作EM241调制解调器模块，而PLC的某些示范实施方案在这里有时候被称作S7-200。本发明某些示范实施方案可支持在PLC和PLC程序设计工具之间的通信，该PLC程序设计工具的一个示范实施方案在这里有时候被称作STEP 7-Micro/WIN。本发明某些示范实施方案包括一种支持Modbus受控者RTU协议的调制解调器模块。在EM241调制解调器模块和PLC之间的通信可以在PLC的扩展I/O总线上进行。PLC程序设计工具可以提供一种软件向导程序，该程序能有助于远程调制解调器或调制解调器模块的安装，用于连接当地PLC与远程装置。EM241调制解调器模块的性能图8是一个示范的EM241调制解调器模块8000的顶视图，该模块包括机架8100，一系列用于显示模块8000状态的指示灯8200 ;用于连接模块与PLC接口，如输入/输出扩展总线，的连接器8300 ;用于将模块8000配置为一个具体国度的一个或多个国家代码转换开关8400 ;以及/或者通信网络接口 8500，如RJ 11插座。一个或多个国家代码转换开关8400可以用手操作，并可与固件耦合，该固件从至少一个转换开关8400读出一个国家代码，并配置调制解调器8000以用于指定国度的操作。下面的描述适用于EM241调制解调器模块8000的某些实施方案，不过不应视作为对它的限制。EM241调制解调器模块可以将S7-200 Micro PLC的功能扩展到远程通信。该模块支持四种模式(a)模式I用于Micro/WIN程序设计和调试。在某些实施方案中，不要求安装。只要即插即用即可。(b)模式2用于Modbus主控者/受控者通信。(c)模式3用于字母-数字消息发送和数字寻呼。(d)模式4用于CPU-到-CPU通信，例如在各S7_200Micro PLC之间的通信。此外，EM241调制解调器模块还可具备下列性能(e)它可以直接与S7-200的扩展I/O总线连接，不再需要占用CPU的通信端口。(f)可将S7-200PLC直接连接到模拟电话线。(g)波特速率可以根据线的质量在300波特和33. 6k波特(V. 34bis)之间自行调节。(h)提供国际电话线接口。(i)利用硬件旋转转换开关可以支持多个国家标准。所有其它设置都可以储存在PLC的变量存储器中。(j)可支持脉冲拨号或双音频拨号。
(k)具有到STEP 7-Micro/WIN的调制解调器接口，用于程序设计和故障检修(远程服务)。(I)支持 Mobus RTU 协议。(m) CPU-到-CPU 或 CPU-到-Modbus 数据转移。(η)支持数字和文本寻呼。(ο)支持SMS消息发送。 (P)支持回叫功能和/或口令保护可以将ΕΜ241调制解调器模块配置储存在CPU内。可以应用STEP7_Micro/WIN调制解调器扩展向导程序去配置EM241调制解调器模块。国际电话线接口EM241调制解调器模块可以是一种标准V. 34(33. 6k波特)，10-位调制解调器，并可与大多数内置的和外置的PC调制解调器兼容。EM241调制解调器模块可以与具有安装在模块前面的6_位4_线RJ 11连接器的电话线相连接，如图8所示。从前面看时，RJ 11连接器的配置是，针3为振铃，针4为触点。反过来连接也是容许的。在某些情况下，为了连接到各国的标准电话线终端，可以采用一种适配器对RJ 11连接器进行转换。调制解调器和电话线接口可以利用外置24V直流电源供电。该电源可与CPU传感器电源连接，或者与一种外置电源连接。EM241调制解调器模块的接地终端与系统的地相连接。在模块供电后，EM241调制解调器模块能够自动配置电话接口，用于指定国别的操作。模块前面板上的两个旋转开关选择国家代码。在有些实施方案中，可以在给EM241调制解调器模块供电之前，将转换开关设置为要选择的国家，如表I所示。表I
权利要求
1.一种系统，它包括 处理子系统，该处理子系统用于接收发向可编程序逻辑控制器的主处理器的电话通信，并用于从该主处理器发出电话通信； 电话调制解调器子系统，该电话调制解调器子系统与可编程序逻辑控制器结为整体，并与所述处理子系统耦合； 在所述处理子系统和主处理器之间的通信接口， 其中调制解调器子系统通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
2.如权利要求I所述的系统，进一步包括用于所述处理子系统的数据储存子系统。
3.如权利要求I所述的系统，进一步包括用于所述处理子系统的双端口RAM数据储存子系统。
4.如权利要求I所述的系统，进一步包括手工-操作的国家代码转换开关。
5.如权利要求I所述的系统，进一步包括至少一个手工-操作的国家代码转换开关和一个固件，从上述至少一个手工-操作的国家代码转换开关读取一个国家代码，适配该固件对所述调制解调器系统进行配置，用于指定国别的操作。
6.如权利要求I所述的系统，进一步包括电话线接口，适配该接口用以连接所述调制解调器子系统与电话线。
7.如权利要求I所述的系统，其中所述通信接口与可编程序逻辑控制器的输入/输出总线耦合。
8.如权利要求I所述的系统，其中所述通信接口适合于在可编程序逻辑控制器的系统底板上的并列通信。
9.如权利要求I所述的系统，其中所述调制解调器系统支持10位调制解调器协议。
10.如权利要求I所述的系统，其中所述调制解调器系统支持的调制解调器标准是从V. 21，V. 22，V. 22bis, V. 32，V. 32bis, V. 34，V. 34bis，和 V. 90 中选择出来的。
11.如权利要求I所述的系统，其中所述通信接口支持Modbus受控者RTU协议。
12.—种系统,它包括 处理子系统，该处理子系统用于接收发向可编程序逻辑控制器的主处理器的网络通信，并用于从该主处理器发出网络通信； 网络调制解调器子系统，该网络调制解调器子系统与可编程序逻辑控制器结为整体，并与所述处理子系统耦合； 在所述处理子系统和主处理器之间的通信接口， 其中调制解调器子系统通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
13.如权利要求12所述的系统，其中网络是互联网。
14.一种设备,它包括 调制器，应用该调制器可便于涉及可编程序逻辑控制器的主处理器的通信，所述调制器与可编程序逻辑控制器结为整体； 在所述调制器和主处理器之间耦合的接口， 其中调制器通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
15.—种设备,它包括 解调器，应用该解调器可便于涉及可编程序逻辑控制器的主处理器的通信，所述调制器与可编程序逻辑控制器结为整体； 在所述调制器和主处理器之间耦合的接口， 其中调制器通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
16.—种系统,它包括 可编程序逻辑控制器；和 电话调制解调器，该调制解调器在操作配置中与所述可编程序逻辑控制器结为整体，使通过电话线的、涉及可编程序逻辑控制器的主处理器的通信变得容易， 其中调制解调器通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
17.—种系统,它包括 可编程序逻辑控制器；和 调制解调器，适配该调制解调器与所述可编程序逻辑控制器结为整体，并适配该调制解调器以便于通过通信媒体与该可编程序逻辑控制器的主处理器通信， 其中调制解调器通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
18.—种包括可编程序逻辑控制器的系统，该可编程序逻辑控制器包括整体调制解调器。
19.一种系统,它包括 第一装置，适配该装置与可编程序逻辑控制器结为整体，用于处理涉及该可编程序逻辑控制器的主处理器的电话通信； 第二装置，适配该装置与该可编程序逻辑控制器结为整体，用于连接所述第一装置与电话线； 第三装置，用作在所述第一装置和该可编程序逻辑控制器的主处理器之间的通信接Π, 其中第一装置通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
20.—种方法,它包括 在与可编程序逻辑控制器结为整体的调制解调器系统处接收来自该可编程序逻辑控制器的主处理器的消息； 在该调制解调器系统中处理该消息；以及 将该消息通过电话网络从调制解调器系统传递出去， 其中调制解调器系统通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
21.如权利要求20所述的方法，进一步包括根据电话连接的质量自动选择波特率。
22.—种设备,其包括 用于在与可编程序逻辑控制器结为整体的调制解调器系统处接收来自可编程序逻辑控制器的主处理器的消息的装置； 用于在该调制解调器系统中处理该消息的装置；以及 用于将该消息通过电话网络从调制解调器系统传递出去的装置， 其中调制解调器系统通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
23.—种方法,它包括 在与可编程序逻辑控制器结为整体的调制解调器系统处接收来自电话网络的消息； 在该调制解调器系统中处理该消息；以及将该消息从调制解调器系统传递到可编程序逻辑控制器的主处理器， 其中调制解调器系统通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
24.如权利要求23所述的方法，进一步包括将消息通过可编程序逻辑控制器的输入/输出总线，从调制解调器系统传递到可编程序逻辑控制器的主处理器。
25.—种设备,其包括 用于在与可编程序逻辑控制器结为整体的调制解调器系统处接收来自电话网络的消息的装置； 用于在该调制解调器系统中处理该消息的装置；以及 用于将该消息从调制解调器系统传递到可编程序逻辑控制器的主处理器的装置， 其中调制解调器系统通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
26.—种方法,它包括 在与可编程序逻辑控制器结为整体的调制解调器系统处接收来自可编程序逻辑控制器的主处理器的消息； 在该调制解调器系统中处理该消息；以及 将该消息通过通信网络从调制解调器系统传递出去， 其中调制解调器系统通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
27.如权利要求26所述的方法，其中通信网络是互联网。
28.—种方法,它包括 在与可编程序逻辑控制器结为整体的调制解调器系统处接收来自通信网络的消息； 在该调制解调器系统中处理该消息；以及 将该消息从调制解调器系统传递到可编程序逻辑控制器的主处理器， 其中调制解调器系统通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
29.如权利要求28所述的方法，其中通信网络是互联网。
30.一种方法,它包括 接收来自可编程序逻辑控制器的主处理器的消息； 在该可编程序逻辑控制器内的调制解调器系统中调制该消息；以及 通过通信网络传送该消息， 其中调制解调器系统通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
31.一种方法，它包括 在可编程序逻辑控制器处接收来自通信网络的消息； 在该可编程序逻辑控制器内的调制解调器系统中解调该消息；以及 将该消息传递到可编程序逻辑控制器的主处理器， 其中调制解调器系统通过扩展输入/输出总线耦合到主处理器。
全文摘要
本发明涉及合并入可编程序逻辑控制器的调制解调器的功能。本发明至少有一个示范实施方案包括一种系统，该系统包括一种经适配可与可编程序逻辑控制器结为整体的调制解调器，并适配该调制解调器，使便于通过通信媒体与可编程序逻辑控制器的主处理器进行通信。本发明至少有一个示范实施方案包括一种方法，该方法包括接收来自可编程序逻辑控制器主处理器的消息，在该可编程序逻辑控制器内调制该消息，并通过通信网络传送该消息。本发明至少有一个示范实施方案包括一种方法，该方法包括在可编程序逻辑控制器处接收来自通信网络的消息，在该可编程序逻辑控制器内解调该消息，并把该消息传递给可编程序逻辑控制器的主处理器。
文档编号H04M11/06GK102625011SQ20121005860
公开日2012年8月1日 申请日期2002年12月2日 优先权日2002年1月7日
发明者A·D·麦克努特 申请人:西门子工业公司