一種plc擴(kuò)展總線的終端電阻自動匹配系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)領(lǐng)域，尤其涉及一種PLC擴(kuò)展總線的終端電阻自動匹配系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，PLC為擴(kuò)展I/O (Input/Output，輸入或輸出)點(diǎn)或功能，一般需要通過擴(kuò)展總線將各種I/o模塊或功能模塊連接起來構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)，PLC通過該擴(kuò)展總線與1/0模塊或功能模塊進(jìn)行通信。
[0003]現(xiàn)有的PLC與擴(kuò)展模塊之間采用的諸如串行外圍設(shè)備接口(serial peripheralinterface，SPI)或控制器局域網(wǎng)總線(Controller Area Network, CAN)等擴(kuò)展總線進(jìn)行連接與通信，在具體應(yīng)用中，在PLC與擴(kuò)展模塊進(jìn)行通信前，需要完成終端電阻的匹配過程。其中，終端電阻為并聯(lián)在總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)端(相距最遠(yuǎn)的兩個通信端口上)的一對通信線上的電阻，其作用是為了消除在通信線纜中的信號反射，有效地增強(qiáng)信號強(qiáng)度。但是現(xiàn)有技術(shù)中，在PLC與擴(kuò)展模塊進(jìn)行級聯(lián)的系統(tǒng)中，需要人工判斷哪一級擴(kuò)展模塊是最后一級的擴(kuò)展模塊，并手動連接設(shè)置于該擴(kuò)展模塊處的終端電阻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明實(shí)施例一種PLC擴(kuò)展總線的終端電阻自動匹配方法及系統(tǒng)，可以自動識別PLC控制系統(tǒng)中最后一級擴(kuò)展模塊，并自動實(shí)現(xiàn)終端電阻的匹配。
[0005]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種PLC擴(kuò)展總線的終端電阻自動匹配系統(tǒng)，其包括PLC以及多個擴(kuò)展模塊，所述PLC與所述多個擴(kuò)展模塊通過擴(kuò)展總線級連形成總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中:
每一擴(kuò)展模塊均具有一前向總線接口以及一后向總線接口，在所述后向總線接口中設(shè)置有常閉開關(guān)，所述與所述常閉開關(guān)并聯(lián)且連接一終端電阻至所述擴(kuò)展總線；
當(dāng)所述后向總線接口插入線纜時，則抵頂所述常閉開關(guān)并使其斷開。
[0006]優(yōu)選地，所述每一擴(kuò)展模塊的后向總線接口包括:
母頭本體，其為一端開口的框體，其內(nèi)設(shè)置有穿透該本體的多個端子，在所述多個端子之間設(shè)置有一個常閉開關(guān)，所述母頭本體的側(cè)壁引出有卡扣44 ;
在所述母頭本體的一側(cè)壁上設(shè)置有一個定位槽。
[0007]優(yōu)選地，與所述后向總線接口連接的線纜具有一個線纜接頭，其包括:
公頭本體，其一端面設(shè)置有多個端子孔，在端子孔之間設(shè)置有一個常閉開關(guān)孔，在所述公頭本體的一側(cè)壁上設(shè)置有一個用與所述定位槽相配合的定位塊。
[0008]優(yōu)選地，所述擴(kuò)展總線為MLVDS (Multipoint low Voltage DifferentialSignaling，多點(diǎn)低電壓差分信號)總線。。
[0009]相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種PLC擴(kuò)展總線的終端電阻自動匹配方法，應(yīng)用于前述的PLC擴(kuò)展總線的終端電阻自動匹配系統(tǒng)中，該方法包括如下步驟: 將PLC與多個擴(kuò)展模塊通過線纜順序連接；
在總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，當(dāng)本級擴(kuò)展模塊的前向總線接口與后向總線接口上均被插入線纜時，則所述擴(kuò)展模塊的上常閉開關(guān)被打開，所述本級擴(kuò)展模塊的終端電阻與擴(kuò)展總線斷開連接；
在總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中最后一級擴(kuò)展模塊上，其后向總線接口未被插入線纜，所述最后一個擴(kuò)展模塊的常閉開關(guān)處于閉合狀態(tài)，則最后一級擴(kuò)展模塊中的終端電阻與擴(kuò)展總線相連接，自動匹配至所述擴(kuò)展總線上。
[0010]實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果:
本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過在通過擴(kuò)展總線級聯(lián)的PLC系統(tǒng)的每一擴(kuò)展模塊中的后向總線接口中均設(shè)置一常閉開關(guān)，且該常閉開關(guān)將終端電阻連接在擴(kuò)展總線上；當(dāng)各擴(kuò)展模塊級聯(lián)后，處于中間位置的擴(kuò)展模塊，由于其后向總線接口被插入線纜，使其對應(yīng)的常閉開關(guān)斷開，從而使本級擴(kuò)展模塊上的終端電阻與擴(kuò)展總線斷開連接；而對于最后一個擴(kuò)展模塊，由于其后向總線接口未被插入線纜，故其對應(yīng)的常閉開關(guān)處于閉合狀態(tài)，故可以將終端電阻自動匹配至擴(kuò)展總線。該方案中，能夠快速準(zhǔn)確地將終端電阻自動匹配至擴(kuò)展總線上。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1是本發(fā)明提供的一種PLC擴(kuò)展總線的終端電阻自動匹配系統(tǒng)一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中擴(kuò)展模塊在第一種情形下終端電阻的連接示意圖；
圖3是圖1中擴(kuò)展模塊在第二種情形下終端電阻的連接示意圖；
圖4是圖1中擴(kuò)展模塊在第三種情形下終端電阻的連接示意圖；
圖5是擴(kuò)展模塊的后向總線接口與線纜連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是后向總線接口的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是線纜接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是圖6中的后向總線接口以及圖7中線纜接頭在連接前的縱剖面示意圖；
圖9是圖6中的后向總線接口以及圖7中線纜接頭在連接后的縱剖面示意圖；
圖10是本發(fā)明提供的一種PLC擴(kuò)展總線的終端電阻自動匹配方法的一個實(shí)施例的主流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳見說明。
[0014]如圖1所示，示出了本發(fā)明提供的一種PLC擴(kuò)展總線的終端電阻自動匹配系統(tǒng)一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施例中，該P(yáng)LC擴(kuò)展總線的終端電阻自動匹配系統(tǒng)包括PLC1以及多個擴(kuò)展模塊2，PLC1與多個擴(kuò)展模塊2之間采用擴(kuò)展總線進(jìn)行級連；其中，在一個實(shí)施例中，該擴(kuò)展總線采用MLVDS總線，其屬于總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)半雙工通信，在后文中提及的擴(kuò)展總線均以MLVDS擴(kuò)展總線進(jìn)行說明，當(dāng)可以理解的是，在其他的實(shí)施例中，也可以采用其他類型的總線。擴(kuò)展模塊2采用級聯(lián)方式，每個擴(kuò)展模塊均是獨(dú)立的個體，也沒有優(yōu)先順序，但每個擴(kuò)展模塊2具備獨(dú)立的地址，在一個例子中，PLC可以級聯(lián)8個擴(kuò)展模塊。在該總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，PLC充當(dāng)主機(jī)角色，擴(kuò)展模塊充當(dāng)從機(jī)角色，總線接口包括擴(kuò)展總線時鐘、擴(kuò)展總線數(shù)據(jù)及地址線等。其中擴(kuò)展總線時鐘由PLC主導(dǎo)發(fā)出，擴(kuò)展模塊按該擴(kuò)展總線時鐘的節(jié)拍進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在一些例子中，該時鐘頻率可以達(dá)到55MHz甚至更高。具體地，每個擴(kuò)展模塊2具有一前向總線接口以及一后向總線接口，其中，前向總線接口向前連接前面的擴(kuò)展模塊2或PLC，后向總線接口向后連接后面的擴(kuò)展模塊2。
[0015]如圖2所示，則示出了本發(fā)明實(shí)施例中擴(kuò)展模塊在第一種情形下終端電阻的連接示意圖；在該實(shí)施例中，每一擴(kuò)展模塊均具有一前向總線接口以及一后向總線接口，在后向總線接口中設(shè)置有常閉開關(guān)K1，K1與常閉開關(guān)K1并聯(lián)，且連接一終端電阻R1至擴(kuò)展總線；
其中，Κ1與常閉開關(guān)Κ1均為常閉開關(guān)，在第一種情形時，即其前向總線接口與后向總線接口均沒有插入線纜的情形下，Κ1與常閉開關(guān)Κ1處于閉合狀態(tài)，該終端電阻R1至擴(kuò)展