可编程控制模块及具有该控制模块的系统、控制方法与流程

本发明涉及控制器领域，特别涉及控制模块及控制具有该控制模块的系统。

背景技术：

控制器(controller)是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

一般而言，控制器需要具备如下的功能：

数据缓冲，由于I/O设备的速率较低而CPU和内存的速率却很高，故在控制器中必须设置一缓冲器。在输出时，用此缓冲器暂存由主机高速传来的数据，然后才以I/O设备所具有的速率将缓冲器中的数据传送给I/O设备；在输入时，缓冲器则用于暂存从I/O设备送来的数据，待接收到一批数据后，再将缓冲器中的数据高速地传送给主机。

差错控制，设备控制器还兼管对由I/O设备传送来的数据进行差错检测。若发现传送中出现了错误，通常是将差错检测码置位，并向CPU报告，于是CPU将本次传送来的数据作废，并重新进行一次传送。这样便可保证数据输入的正确性。

数据交换，这是指实现CPU与控制器之间、控制器与设备之间的数据交换。对于前者，是通过数据总线，由CPU并行地把数据写入控制器，或从控制器中并行地读出数据；对于后者，是设备将数据输入到控制器，或从控制器传送给设备。为此，在控制器中须设置数据寄存器。

状态说明，标识和报告设备的状态控制器应记下设备的状态供CPU了解。例如，仅当该设备处于发送就绪状态时，CPU才能启动控制器从设备中读出数据。为此，在控制器中应设置一状态寄存器，用其中的每一位来反映设备的某一种状态。当CPU将该寄存器的内容读入后，便可了解该设备的状态。

接收和识别命令，CPU可以向控制器发送多种不同的命令，设备控制器应能接收并识别这些命令。为此，在控制器中应具有相应的控制寄存器，用来存放接收的命令和参数，并对所接收的命令进行译码。例如，磁盘控制器可以接收CPU发来的Read、Write、Format等15条不同的命令，而且有些命令还带有参数；相应地，在磁盘控制器中有多个寄存器和命令译码器等。

地址识别，就像内存中的每一个单元都有一个地址一样，系统中的每一个设备也都有一个地址，而设备控制器又必须能够识别它所控制的每个设备的地址。此外，为使CPU能向(或从)寄存器中写入(或读出)数据，这些寄存器都应具有唯一的地址。

目前，控制器中的一种较常见类型是微控制器即MCU，通过将ROM、RAM、CPU、I/O集合在同一个芯片中,为不同的应用场合做不同组合控制。

PLC控制器，PLC为通用控制器，可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)，一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成，是当前自动化应用领域“最广泛的控制器”之一。目前，PLC控制器广泛应用于目前的工业控制领域。在可编程逻辑控制器出现之前，一般要使用成百上千的继电器以及计数器才能组成具有相同功能的自动化系统，而现在，经过编程的简单的可编程逻辑控制器模块基本上已经代替了这些大型装置。可编程逻辑控制器的系统程序一般在出厂前已经初始化完毕，用户可以根据自己的需要自行编辑相应的用户程序来满足不同的自动化生产要求。

但是由于PLC控制器，因其体积、接线方式、组合方式、使用方式均受到限制；除此之外，PLC在技术方面通常需要借助PLC专用软件才可以使用，由于PLC产品通用性高，导致所研发的产品易模仿、拷贝等缺陷。

PLC控制器至少会包括：电源，PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，一般交流电压波动在+10％(+15％)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。CPU，是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。存储器，存放系统软件的存储器称为系统程序存储器，存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。输入输出接口电路，现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。功能模块，如计数、定位等功能模块。通信模块，如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，如何提供采用通用性电路的集成，在研发其他产品时可大大减少研发成本，同时便于后期维护、升级单个模块，而不影响整体电路的可编程控制模块。

此外，可编程控制模块将通用电路密集的集成到了一起，采用双面贴片工艺完成电路板生产加工；在研发其他产品时，只需要研发功能电路、接口电路即可。

解决上述技术问题，本发明提供了可编程控制模块，包括：PCB基板，所述PCB基板上安装有：微控制器、显示器扫描单元、声讯提示单元、温度保护单元以及时钟单元，

所述微控制器，用以调节、控制上述元器件；

所述显示器扫描单元，用以在显示屏上动态显示操作参数；

所述声讯提示单元，用以进行声音信号提示；

所述温度保护单元，用以监测工作时的温度；

所述时钟单元，用以计时、断电保护；

还包括一电源管理模块，用以对所述可编程控制模块进行供电；

还包括一通信接口，用以与外部总线通信。

所述微控制器包括但不限于运算器和控制器，运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，并且，一个算术操作产生一个运算结果，一个逻辑操作产生一个判决。

更进一步，可编程控制模块还包括：TTL信号接口，用以组作为从所述微控制器中输出的TTL数据信号经电缆线直接传送到液晶面板的输人接口。

更进一步，可编程控制模块还包括：串口转并口单元，用以提供将串口通讯信号转化为并口通信信号的接口/芯片。

更进一步，可编程控制模块还包括：一拓展I/O接口，一端与微控制器连接，另一端与外部设备和/或存储器连接。

更进一步，可编程控制模块还被配置为：对一开关量控制器的信号采集、开关量输出，

配置开关量采集模式，

在上述开关量采集模式下，配置开关量采集功能板(比如光耦隔离电路)和端子接口板，并通过所述端子接口板将信号引入到所述采集功能板，用以将外部信号与内部信号通过光电隔离、信号预处理、信号整形，

通过板对板连接器送至所述可编程控制模块进行逻辑处理。

更进一步，可编程控制模块还被配置为：对一信号通讯适配器的控制、信号处理，

配置通讯适配器模式，

在上述通讯适配器模式下，配置通讯适配器功能板，适配器功能板用以将外部信号与内部信号的电平转换、通讯安全保护以及信号整形的任务，

信号经过上述预处理后，通过板对板连接器与可编程控制模块对接，可编程控制模块内的微控制器配合通讯适配器功能板、外部接口板，将内外信号通过端子引入或引出并处理。

比如，作为低电平输入口的微控制器的IO，通过适配器功能板输出高电平,实现电平的转换。比如，信号整形通过RC、震荡电路实现数模转换。

更进一步，可编程控制模块还被配置为：对一马达驱动运动控制器的控制、信号处理，

可编程控制模块直接控制马达驱动控制器中的电流参数、方向参数、转速参数、保护数据，并对电机实时控制及监控，

在上述马达驱动控制器中，设有DAC数模转换电路和脉冲整形电路，可编程控制模块通过I/O口的数字信号、板对板连接器，与马达驱动运动控制器连接，并实施控制。(可选地，具体控制逻辑根据用户需求，编制专用代码实现)

更进一步，可编程控制模块还被配置为：对一人机对话界面控制器的控制、信号处理，

可编程控制模块作为处理单元，在人机对话界面控制器中，用以通过CAN总线的指令与人机界面、按键信号输入输出做中继处理；

可编程控制模块通过串口，将显示器扫描单元的触控信号进行解析，然后通过总线发送到其他执行器件；

按键按下或抬起信号也将被核心模块进行预处理并按逻辑要求解析，解析完毕后同样按功能转换为指令，发送到其他总线执行器件。

本发明还提供了具有可编程控制模块的系统，包括：上位机，CAN协议总线以及如所述的可编程控制模块，

所述上位机通过所述CAN协议总线与所述可编程控制模块连接，

所述可编程控制模块与CAN协议总线连接，用以接收总线通讯信号，并在所述微控制器中进行调节、控制，以及通过2条线CAN协议总线完成CAN组网进行分布式网络控制；

所述可编程控制模块与一功能模块连接，用以执行至少一种运动和/或则开关量的控制功能；

所述功能模块通过一接口板与终端设备连接，用以与外部接线端子和/或通讯接口建立连接；

所述可编程控制模块还包括一无线传输模块，用以建立无线自组网。

本发明还包括一种控制方法，使用在所述的可编程控制模块中，包括步骤：

预处理：配置功能板和接口板，

S1系统自检

检查显示电路是否显示正常，

检查工作电源是否正常，

检查模块周边温度环境是否符号调节，

S2网络检查

检查CAN通讯是否正常，

检查在线子模块是否可以建立握手信息，

通过CAN总线发送全局复位待命信息，

S3功能检查

执行网络上的所有模块按热身条件运动，

带开关模块、ADC、编码器的模块进行反馈检查，

预先执行功能逻辑，

S4执行逻辑功能运行

按用户程序执行输入输出控制，

S5异常处理

出现异常后按异常逻辑执行命令。

核心板在配置功能板、接口板后，需要组网使用，(单机使用需要在特定功能下或专用产品使用)，硬件模块根据所需组网。

本发明的有益效果：

本发明中的可编程控制模块，由于包括：PCB基板，在所述PCB基板上安装有：微控制器、显示器扫描单元、声讯提示单元、温度保护单元以及时钟单元，所述微控制器，用以调节、控制上述元器件；所述显示器扫描单元，用以在显示屏上动态显示操作参数；所述声讯提示单元，用以进行声音信号提示；所述温度保护单元，用以监测工作时的温度；所述时钟单元，用以计时、断电保护；还包括电源管理模块，用以对所述可编程控制模块进行供电；还包括通信接口，用以与外部总线通信。通过将通用的元器件集成到一个PCB基板中，节省了额外开发成本，简化产品的升级。

本发明中的可编程控制模块，在设计上体积小巧，高集成度，仅为火柴盒大小的PCB上集成了近80多个元件。此外，PCB采用双面贴片工艺完成，模块集“电源、处理器、显示处理、温度自检、声讯提示、万年历时钟IC于一体”；在设计其他产品时，仅需简易外围电路即可完成整体产品的研发，未来升级新产品替代老产品时，只要保证接口定义不变，即可轻易完成新品升级。

附图说明

图1是本发明的可编程控制模块的结构示意图；

图2(a)是图1中的微控制器电路原理图；

图2(b)是图1中的微控制器电路原理图；

图3(a)、图3(b)是图1中的显示器扫描单元电路原理图；

图4是图1中的声讯提示单元电路原理图；

图5是图1中的温度保护单元电路原理图；

图6是图1中的时钟单元电路原理图；

图7是图1中的电源管理模块电路原理图；

图8是图1中通信接口电路原理图；

图9是本发明具有可编程控制模块的系统结构示意图；

图10是控制方法流程示意图；

图11是本发明一实施例中的可编程控制模块正面结构示意图；

图12是本发明一实施例中的可编程控制模块背面结构示意图。

具体实施方式

现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施例本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。

如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。

可以理解，在本申请中的PCB基板，是制造PCB的基本材料，一般情况下，基板就是覆铜箔层压板，单、双面印制板在制造中是在基板材料-覆铜箔层压板上，有选择地进行孔加工、化学镀铜、电镀铜、蚀刻等加工，得到所需电路图形。另一类多层印制板的制造，也是以内芯薄型覆铜箔板为底基，将导电图形层与半固化片交替地经一次性层压黏合在一起，形成3层以上导电图形层间互连。它具有导电、绝缘和支撑三个方面的功能。具体焊接元器件时，可参见《电子元器件焊接标准》对元器件进行焊接。

可以理解，在本申请中的微控制器(MCU)可从不同方面进行分类：根据数据总线宽度可分为8位、16位和32位机；根据存储器结构可分为Harvard结构和Von Neumann结构；根据内嵌程序存储器的类别可分为OTP、掩膜、EPROM/EEPROM和闪存Flash；根据指令结构又可分为CISC(Complex Instruction Set Computer)和RISC(Reduced Instruction Set Computer)微控制器。

本申请中的开关量，包括但不限于：开关量为通断信号，无源信号，电阻测试法为电阻0或无穷大；也可以是有源信号，专业叫法是阶跃信号，就是0或1，可以理解成脉冲量，多个开关量可以组成数字量。数字量：有0和1组成的信号类型，通常是经过编码后的有规律的信号。和模拟量的关系是量化后的模拟量。模拟量：连续的电压，电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。脉冲量：在瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量。在量化后，其连续规律的变化就是数字量，如果其由0变成某一固定值并保持不变，其就是开关量。

请参考图1是本发明的可编程控制模块的结构示意图，可编程控制模块100，包括：PCB基板，所述PCB基板上安装有：微控制器1、显示器扫描单元5、声讯提示单元2、温度保护单元3以及时钟单元4，所述微控制器1，用以调节、控制上述元器件；所述显示器扫描单元5，用以在显示屏上动态显示操作参数；所述声讯提示单元2，用以进行声音信号提示；所述温度保护单元3，用以监测工作时的温度；所述时钟单元4，用以计时、断电保护；还包括一电源管理模块7，用以对所述可编程控制模块进行供电；还包括一通信接口6，用以与外部总线通信。

在一些实施例中，微控制器1可以采用Harvard结构的STM8系列芯片，其是意法半导体公司生产的8位的单片机，该型号单片机分为STM8A、STM8S、STM8L三个系列：STM8A：汽车级应用/STM8S：标准系列/STM8L：超低功耗MCU。

如图2(a)和图2(b)所示，为微控制器1的芯片为STM8S系列的芯片，如图2所示，有UART、PWM、CAN总线接口、ADC转接口等。

在一些实施例中，时钟、复位和电源管理；中断管理；定时器；通信接口；I/O端口；上述的通信接口比如，带有同步时钟输出的UART，智能卡，红外IrDA，LIN主模式接口。I/O端口，比如，32脚封装芯片上最多有28个I/O，包括21个高吸收电流输出。

在一些实施例中，显示器扫描单元5中利用8031与动态扫描显示器接口技术，经Pl口与8155相连，采用一位一位轮流点亮各个LED，每一位停留1ms的方法，利用人的视觉残留现象好像6只LED同时点亮。具体如图3(a)所示，其中包括16位元恒流LED驱动器。图3(b)为各个LED电路原理图。

在一些实施例中，在所述声讯提示单元2中采用集成语音芯片ISD2560，进行语音报警，优选地，可参考图4中的原理图。

在一些实施例中，温度保护单元3可以采用热保护器，即一种温度控制仪器，当线路中温度过高时，就会触发热保护器将电路断开，以免引发设备烧毁现象甚至电气事故的发生；当温度降低至正常范围内后，电路闭合，恢复正常工作状态。优选地，可参考图5的原理图。

在一些实施例中，温度保护单元3还可以包括：KI-31系列的温控器，主要采用一种用双金属片作为感温组件。电器正常工作时,双金属片处于自由状态,触点处于闭合/断开状态,当温度达到动作温度时,双金属片受热产生内应力而迅速动作,打开/闭合触点,切断/接通电路,从而起到控温作用。当电器冷却到复位温度时，触点自动闭合/打开，恢复正常工作状态。

在一些实施例中，时钟单元4，可以采用万年历数字钟IC，是一种用万年历时钟芯片实现年、月、日、时、分、秒计时，并通过单片机处理后送给显示芯片显示的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且具有更长的使用寿命，比如，时钟芯片采用PCF8563，PCF8563是PHILIPS公司推出的一款工业级内含I2C总线接口功能的具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片。内部时钟电路、内部振荡电路、内部低电压检测电路以及两线制I2C总线通讯方式，不但使外围电路及其简洁，而且也增加了芯片的可靠性。优选地，可参考图6的原理图。

在一些实施例中，电源管理模块7中的电源管理模块由低电压检测电路与电源启动电路、电压转换电路、驱动电路、控制逻辑电路、RAM保护电路等等分构成。电源启动电路，负责电源的启动和重启，产生电源启动信号；低电压检测电路是对内部电源进行监测，产生低电压事件信号；电压转换电路在逻辑控制电路的控制下，对外部电源进行转换，提供电压给驱动电路；三个驱动电路分别向系统芯片中的快闪存储器(Flash)、锁相环(PLL)和微控制器(MCU)提供电源电压；逻辑控制电路是电源管理模块的核心，和MCU、电源启动电路、低电压检测电路相互关联，对电压转换电路进行控制，达到确定电源管理模块工作状态的目的，实现对电源的动态管理。优选地，可参考图7的原理图。

在一些实施例中，通信接口6可以包括RS232接口、RS485接口等，优选地，如图8所示的原理图。

在一些实施例中，可编程控制模块100主要应用以下产品：直流马达智能控制、开关量输入输出模块、通讯适配器、人机界面操控预处理等。

在一些实施例中，有可编程控制模块100与功能电路组成的产品，应用在各种智能制造行业，如直角坐标伺服型机械臂、气缸型机械臂、养殖业设备、智能生产线等，通过步进电机驱动功能板，可实现各种计量泵、运动控制、角度位移等产品。通过继电器与光隔组成的开光量输入输出控制，根据功能不同，还可以组成各种通讯协议的转换收发功能。比如，可编程控制模块100实现下述的功能电路，直角坐标伺服型机械臂中直角坐标型组合方式灵活多样，可以组装成单轴到多轴的机械手，如龙门式、悬臂式、壁挂式等，也可根据不同的负载、行程、功能及特殊空间要求，为客户订制所需求产品。同时，X、Y、Z三轴基础上可以扩展旋转轴和翻转轴，构成五自由度和六自由度机器人，或者作为专业自动化机械中的直线定位系统。

在一些实施例中，可编程控制模块100还与转接板连接，转接板上有接线端子；转接板上还安装有显示板，所述显示板包括：LED数码管和多功能导航旋钮。

作为本实施例中的优选，可编程控制模块100还包括：TTL信号接口，用以组作为从所述微控制器中输出的TTL数据信号经电缆线直接传送到液晶面板的输人接口，TTL(Transistor Transistor Logic)即晶体管-晶体管逻辑，TTL电平信号由TTL器件产生。TTL器件是数字集成电路的一大门类，它采用双极型工艺制造，具有高速度、低功耗和品种多等特点。TTL信号接口包括但不限于：单路(或单通道)6bit TTL输出接口，上述的接口电路中，采用单路方式传输，每个基色信号采用6bit数据(R0～R5，G0～G5，B0～B5)。由于基色RGB数据为18bit，因此，也称18位或18bit TTL接口。

TTL信号接口包括但不限于：双路6bit TTL输出接口这种接口电路中，采用双路方式传输，每个基色信号采用6bit数据(奇路为0RO～OR5，OG0～OG5，OB0～OB5；偶路为BRO～ER5，EG0～EG5，EB0～EB5)。由于基色RGB数据为36bit。

TTL信号接口包括但不限于：单路8bit TTL输出接口，上述的接口电路中，采用单路方式传输，每个基色信号采用8bit数据(R0～R7，G0～G7，B0～B7)。由于基色RGB数据为24bit，因此，也称24位或24bit TTL接口。

TTL信号接口包括但不限于：双路8bit TTL输出位接口，上述的接口电路中，采用双路方式传输，每个基色信号采用8bit数据(奇路为OR0～OR7，OG0～0G7，OB0～OB7；偶路为ER0～ER7，EG0～EG7，EB0～EB7)，由于基色RGB数据为48bit，因此，也称48位或48bit TTL接口。

作为本实施例中的优选，可编程控制模块100还包括：串口转并口单元，用以提供将串口通讯信号转化为并口通信信号的接口/芯片。

作为本实施例中的优选，可编程控制模块100还包括：一拓展I/O接口，一端与微控制器连接，另一端与外部设备和/或存储器连接。

本发明中的可编程控制模块100，由于包括：上述的PCB基板，在所述PCB基板上安装有：微控制器、显示器扫描单元、声讯提示单元、温度保护单元以及时钟单元，所述微控制器，用以调节、控制上述元器件；所述显示器扫描单元，用以在显示屏上动态显示操作参数；所述声讯提示单元，用以进行声音信号提示；所述温度保护单元，用以监测工作时的温度；所述时钟单元，用以计时、断电保护；还包括电源管理模块，用以对所述可编程控制模块进行供电；还包括通信接口，用以与外部总线通信。通过将通用的元器件集成到一个PCB基板中，节省了额外开发成本，简化产品的升级。

图9是本发明具有可编程控制模块的系统结构示意图，具有可编程控制模块的系统，包括：上位机200，CAN协议总线300以及所述的可编程控制模块100，所述上位机200通过所述CAN协议总线300与所述可编程控制模块100连接，所述可编程控制模块100与CAN协议总线300连接，用以接收总线通讯信号，并在所述微控制器中进行调节、控制，以及通过2条线CAN协议总线完成CAN组网进行分布式网络控制；所述可编程控制模块与一功能模块400连接，用以执行至少一种运动和/或则开关量的控制功能；所述功能模块通过一接口板500与终端设备600连接，用以与外部接线端子和/或通讯接口建立连接；所述可编程控制模块还包括一无线传输模块，用以建立无线自组网。通过将通用的元器件集成到一个可编程控制模块100的PCB基板中，节省了额外开发成本，简化产品的升级。

作为本实施例中的优选，可编程控制模块100，包括：PCB基板，所述PCB基板上安装有：微控制器1、显示器扫描单元5、声讯提示单元2、温度保护单元3以及时钟单元4，所述微控制器1，用以调节、控制上述元器件；所述显示器扫描单元5，用以在显示屏上动态显示操作参数；所述声讯提示单元2，用以进行声音信号提示；所述温度保护单元3，用以监测工作时的温度；所述时钟单元4，用以计时、断电保护；还包括一电源管理模块7，用以对所述可编程控制模块进行供电；还包括一通信接口6，用以与外部总线通信。

作为本实施例中的优选，通过两条CAN总线控制可编程控制模块100。

图10是控制方法流程示意图，包括如下步骤：

步骤S0预处理：配置功能板和接口板；

步骤S1系统自检检查显示电路是否显示正常，检查工作电源是否正常，检查模块(可编程控制模块)周边温度环境是否符号调节；即是否有温度℃的符号。

步骤S2网络检查检查CAN通讯是否正常，检查在线子模块(多个可编程控制模块)是否可以建立握手信息，通过CAN总线发送全局复位待命信息；

步骤S3功能检查，执行网络上的所有模块按热身条件运动，带开关模块、ADC、编码器的模块进行反馈检查，预先执行功能逻辑；比如，执行各种算术运算。又比如，执行各种逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。

步骤S4执行逻辑功能运行，按用户程序执行输入输出控制；

在所述步骤S4包括但不限于，对一开关量控制器的信号采集、开关量输出，

配置开关量采集模式，

在上述开关量采集模式下，配置开关量采集功能板和端子接口板，并通过所述端子接口板将信号引入到所述采集功能板，用以将外部信号与内部信号通过光电隔离、信号预处理、信号整形，

通过板对板连接器送至所述可编程控制模块进行逻辑处理。

在所述步骤S4包括但不限于，对一信号通讯适配器的控制、信号处理，

配置通讯适配器模式，

在上述通讯适配器模式下，配置通讯适配器功能板，适配器功能板用以将外部信号与内部信号的电平转换、通讯安全保护以及信号整形的任务，

信号经过上述预处理后，通过板对板连接器与可编程控制模块对接，可编程控制模块内的微控制器配合通讯适配器功能板、外部接口板，将内外信号通过端子引入或引出并处理。

在所述步骤S4包括但不限于，对一马达驱动运动控制器的控制、信号处理，

可编程控制模块直接控制马达驱动控制器中的电流参数、方向参数、转速参数、保护数据，并对电机实时控制及监控，

在上述马达驱动控制器中，设有DAC数模转换电路和脉冲整形电路，可编程控制模块通过I/O口的数字信号、板对板连接器，与马达驱动运动控制器连接，并实施控制。

在所述步骤S4包括但不限于，对一人机对话界面控制器的控制、信号处理，

可编程控制模块作为处理单元，在人机对话界面控制器中，用以通过CAN总线的指令与人机界面、按键信号输入输出做中继处理；

可编程控制模块通过串口，将显示器扫描单元的触控信号进行解析，然后通过总线发送到其他执行器件；

按键按下或抬起信号也将被核心模块进行预处理并按逻辑要求解析，解析完毕后同样按功能转换为指令，发送到其他总线执行器件。

步骤S5异常处理，出现异常后按异常逻辑执行命令。

请参考图11和图12，其中，图11是本发明一实施例中的可编程控制模块正面结构示意图，图12是本发明一实施例中的可编程控制模块背面结构示意图。

其中，可编程控制模块，包括：PCB基板，在所述PCB基板上安装有：微控制器、显示器扫描单元、声讯提示单元、温度保护单元以及时钟单元，所述微控制器，用以调节、控制上述元器件；所述显示器扫描单元，用以在显示屏上动态显示操作参数；所述声讯提示单元，用以进行声音信号提示；所述温度保护单元，用以监测工作时的温度；所述时钟单元，用以计时、断电保护；还包括一电源管理模块，用以对所述可编程控制模块进行供电；还包括一通信接口，用以与外部总线通信。在所述PCB基板的正面包括：显示器扫描处理MCU、串口转并口横流芯片、温度传感器、板对板连接器(用以实现与功能板TTL数据交换及相关通讯功能)、主处理器(比如STM8系列的MCU)以及CAN总线收发芯片。在所述PCB基板的背面包括：数码管显示器接口、TTL无线通讯扩展卡、蜂鸣器、纽扣电池、时钟芯片、接口板电源/通讯接口、电源管理芯片以及程序下载口和扩展I/O口。

虽然本公开以具体结构特征和/或方法动作来描述，但是可以理解在所附权利要求书中限定的本公开并不必然限于上述具体特征或动作。而是，上述具体特征和动作仅公开为实施权利要求的示例形式。