一种具有多现场总线的网络型plc的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种具有多现场总线的网络型PLC，包括用于处理实时任务的实时控制模块和用于处理非实时任务的非实时控制模块，所述实时控制模块与所述非实时控制模块通过实时总线进行交互；还包括分别与所述非实时控制模块连接的网口、串口、SD卡读写接口和USB接口，所述网口、串口、SD卡读写接口和USB接口之间通过所述非实时控制模块进行协议转换。实施本实用新型的具有多现场总线的网络型PLC，具有以下有益效果：应用不受局限、数据传输速度较快、协议转换较容易。
【专利说明】—种具有多现场总线的网络型PLC
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信控制领域，特别涉及一种具有多现场总线的网络型PLC。
【背景技术】
[0002]随着工业控制设备需求的增长，为了满足现代工业应用所提出的各项要求，绝大部分厂商都使用PLC来控制各种设备，实现需要的功能。目前主流的PLC主要有三菱PLC，西门子PLC。
[0003]随着电子技术的发展，工业应用的需求日益复杂，各种设备之间的交换越来越频繁，设备接口种类越来越多。特别是工业以太网应用的普及，对PLC应用提出了新的要求。目前主流的PLC都是通过扩展以太网通信模块以及其他类型的接口模块，来实现与工业控制系统的对接。而使用外扩的接口模块，会导致以下问题:第一，以太网协议不完善，适用范围小，例如三菱PLC的以太网通信只能实现简单的通信协议，应用受局限性。由于外扩以太网接口模块，背板总线的速率限制了以太网通信的速率，只能实现低速数据传输。由于PLC中没有运行操作系统，协议转换功能难以实现。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述应用受局限、数据传输速度较慢、协议转换较难的缺陷，提供一种应用不受局限、数据传输速度较快、协议转换较容易的具有多现场总线的网络型PLC。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种具有多现场总线的网络型PLC，包括用于处理实时任务的实时控制模块和用于处理非实时任务的非实时控制模块，所述实时控制模块与所述非实时控制模块通过实时总线进行交互；还包括分别与所述非实时控制模块连接的网口、串口、SD卡读写接口和USB接口，所述网口、串口、SD卡读写接口和USB接口之间通过所述非实时控制模块进行协议转换。
[0006]在本实用新型所述的具有多现场总线的网络型PLC中，所述非实时控制模块包括MCU,所述MCU内集成有用于与上位机通信或控制其他设备的MAC控制器。
[0007]在本实用新型所述的具有多现场总线的网络型PLC中，所述PLC还包括与所述非实时控制模块连接的CAN总线接口。
[0008]在本实用新型所述的具有多现场总线的网络型PLC中，还包括与所述非实时控制模块连接、用于控制启动测试或停止测试的按键。
[0009]在本实用新型所述的具有多现场总线的网络型PLC中，还包括与所述非实时控制模块连接、用于显示所需内容的显示器；所述显示器采用带触摸功能的LCD。
[0010]在本实用新型所述的具有多现场总线的网络型PLC中，还包括与所述实时控制模块连接、用于对音频信号进行采样并进行分析处理的音频分析模块，所述音频分析模块包括ADC采样电路。
[0011]在本实用新型所述的具有多现场总线的网络型PLC中，所述实时控制模块包括FPGA，所述PLC还包括与所述实时控制模块连接、用于接收视频数据并对其进行分析处理的视频分析模块。
[0012]在本实用新型所述的具有多现场总线的网络型PLC中，还包括与所述实时控制模块连接、用于产生运动控制信号的运动控制电路。
[0013]在本实用新型所述的具有多现场总线的网络型PLC中，还包括与所述实时控制模块连接、用于实现1端口状态读取及设置的数字输入输出模块。
[0014]在本实用新型所述的具有多现场总线的网络型PLC中，还包括与所述实时控制模块连接、用于读取模拟信号的幅值并输出特定幅值模拟信号的模拟信号输入输出模块；所述模拟信号输入输出模块包括ADC和DAC，所述ADC和DAC分别与所述实时控制模块连接。
[0015]实施本实用新型的具有多现场总线的网络型PLC，具有以下有益效果:由于兼容网口、串口、SD卡读写接口和USB接口等多种接口类型，可以与多种设备进行对接，使其应用不受局限性，由于多种接口与非实时控制模块直接连接，所以其数据传输速度较快，由于通过非实时控制模块直接进行协议转换，所以其协议转换较容易。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本实用新型便具有多现场总线的网络型PLC —个实施例中的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]在本实用新型具有多现场总线的网络型PLC实施例中，图1为具有多现场总线的网络型PLC的结构示意图，图1中，该具有多现场总线的网络型PLC包括实时控制模块I和非实时控制模块2 ;其中，实时控制模块I用于处理实时任务，例如:处理音视频数据、数据采集、运动控制等实时任务。非实时控制模块2用于处理非实时任务，例如:处理人机接口、议转换、算法分析等非实时任务。实时控制模块I与非实时控制模块2通过实时总线进行交互。该多现场总线的网络型PLC还包括网口 3、串口 4、SD卡读写接口 6和USB接口 7，网口
3、串口4、SD卡读写接口 6和USB接口 7分别与非实时控制模块2连接，上述网口 3、串口
4、SD卡读写接口6和USB接口 7之间通过非实时控制模块2进行协议转换。本实施例中，网口 3使用千兆PHY接口，配置脚本可以通过网口 3、SD卡读写接口 6或USB接口 7导入到该具有多现场总线的网络型PLC中。上位机通过网口 3或串口 4对该具有多现场总线的网络型PLC进行控制、下发指令，并读取测试数据。由于兼容多种接口类型，可以与多种设备进行对接，使其应用不受局限性，由于多种接口与非实时控制模块直接连接，所以其数据传输速度较快，可满足大数据量传输的要求，由于通过非实时控制模块直接进行协议转换，所以其协议转换较容易。同时由于该具有多现场总线的网络型PLC将多种接口集成到一个设备上，稳定性好，性价比高。值得一提的是，本实施例中，串口 4可以是RS232接口或RS485接口等等，USB接口 7可以是USB OTG接口或USB Host接口，网口 3还可以是RJ45网口。
[0020]本实施例中，非实时控制模块2包括M⑶(图中未示出)，MCU内集成有MAC控制器(图中未示出)，MAC控制器用于与上位机通信或控制其他设备。值得一提的是，本实施例中的MAC控制器为千兆MAC控制器。上述MCU采用SOC的MCU，集成多种协议接口，并且实现了快速配置可编程功能。使用嵌入式MCU，主频高达720MHz，可以实现多种功能。本实施例中，该具有多现场总线的网络型PLC还包括CAN总线接口 5，CAN总线接口 5与非实时控制模块2连接。该具有多现场总线的网络型PLC可以通过CAN总线接口 5进行功能扩展，例如通过CAN总线接口 5连接1扩展设备等。
[0021]本实施例中，该具有多现场总线的网络型PLC还包括按键8，按键8与非实时控制模块2连接、用于控制启动测试或停止测试。例如:当按下该按键8时，可启动测试；再次按下该按键8时，停止测试。
[0022]本实施例中，该具有多现场总线的网络型PLC还包括显示器9，显示器9与非实时控制模块2连接、用于显示所需内容；本实施例中的显示器9采用带触摸功能的LCD，这样可以实现人机交互功能。
[0023]本实施例中，该具有多现场总线的网络型PLC还包括音频分析模块10，音频分析模块10与实时控制模块I连接、用于对音频信号进行采样并进行分析处理，音频分析模块10包括ADC采样电路(图中未示出)。实时控制模块I包括FPGA(图中未示出)，该实时控制模块I以FPGA为处理核心，通过实时总线与MCU进行交互。
[0024]本实施例中，该具有多现场总线的网络型PLC还包括视频分析模块11，视频分析模块11与实时控制模块I连接、用于接收视频数据并对其进行分析处理。本实施例中的视频分析模块接11收视频数据后，使用DPS (Data Processing System,数据处理系统)对视频数据进行分析处理。该具有多现场总线的网络型PLC还包括运动控制电路12，运动控制电路12与实时控制模块I连接，用于产生运动控制信号，本实施例中使用DSP产生运动控制需要的信号。
[0025]本实施例中，该具有多现场总线的网络型PLC还包括数字输入输出模块14，数字输入输出模块14与实时控制模块I连接、用于实现1端口状态读取及设置。本实施例中的数字输入输出模块14使用光耦进行隔离，实现1端口的状态读取和设置。
[0026]本实施例中，该具有多现场总线的网络型PLC还包括模拟信号输入输出模块13，模拟信号输入输出模块13与实时控制模块I连接、用于读取模拟信号的幅值并输出特定幅值模拟信号；模拟信号输入输出模块13包括ADC和DAC (图中未示出)，上述ADC和DAC分别与实时控制模块I连接。其中，ADC用于对模拟信号进行采样，将采样结果直接发送到实时控制模块I ;DAC用于根据实时控制模块I设置的数值产生对应的模拟量。本实施例中，由于将实时任务和非实时任务分离，既能保障系统的实时性能，又有助于应用扩展的开发。
[0027]总之，在本实施例中，提供了一款包含多种工业总线的网络型PLC。本具有多现场总线的网络型PLC支持多种通信协议和工业控制协议，并可以根据现场需要，实现不同接口直接的协议转换。由于兼容多种接口类型，可以与多种设备进行对接。
[0028]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等’均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有多现场总线的网络型PLC，其特征在于，包括用于处理实时任务的实时控制模块和用于处理非实时任务的非实时控制模块，所述实时控制模块与所述非实时控制模块通过实时总线进行交互；还包括分别与所述非实时控制模块连接的网口、串口、SD卡读写接口和USB接口，所述网口、串口、SD卡读写接口和USB接口之间通过所述非实时控制模块进行协议转换。
2.根据权利要求1所述的具有多现场总线的网络型PLC，其特征在于，所述非实时控制模块包括MCU，所述MCU内集成有用于与上位机通信或控制其他设备的MAC控制器。
3.根据权利要求2所述的具有多现场总线的网络型PLC，其特征在于，所述PLC还包括与所述非实时控制模块连接的CAN总线接口。
4.根据权利要求3所述的具有多现场总线的网络型PLC，其特征在于，还包括与所述非实时控制模块连接、用于控制启动测试或停止测试的按键。
5.根据权利要求4所述的具有多现场总线的网络型PLC，其特征在于，还包括与所述非实时控制模块连接、用于显示所需内容的显示器；所述显示器采用带触摸功能的LCD。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的具有多现场总线的网络型PLC，其特征在于，还包括与所述实时控制模块连接、用于对音频信号进行采样并进行分析处理的音频分析模块，所述音频分析模块包括ADC采样电路。
7.根据权利要求6所述的具有多现场总线的网络型PLC，其特征在于，所述实时控制模块包括FPGA，所述PLC还包括与所述实时控制模块连接、用于接收视频数据并对其进行分析处理的视频分析模块。
8.根据权利要求7所述的具有多现场总线的网络型PLC，其特征在于，还包括与所述实时控制模块连接、用于产生运动控制信号的运动控制电路。
9.根据权利要求8所述的具有多现场总线的网络型PLC，其特征在于，还包括与所述实时控制模块连接、用于实现1端口状态读取及设置的数字输入输出模块。
10.根据权利要求9所述的具有多现场总线的网络型PLC，其特征在于，还包括与所述实时控制模块连接、用于读取模拟信号的幅值并输出特定幅值模拟信号的模拟信号输入输出模块；所述模拟信号输入输出模块包括ADC和DAC，所述ADC和DAC分别与所述实时控制模块连接。
【文档编号】H04L12/40GK204089850SQ201420087736
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】周茂林, 刘洋, 刘睿 申请人:广州思林杰网络科技有限公司