一種基于新型串行總線的plc擴展單元裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及通用工業(yè)控制設備技術領域，具體涉及一種基于新型串行總線的PLC擴展單元裝置。
【背景技術】
[0002]目前國內外通用型PLC擴展接口大多采用并行的接口，結構復雜，需要大量的CPU引腳支持，排線多易損壞，接口管腳多引起不可靠因素加大，成本也高。大多模塊供電靠5V供應，因為排線的長度、排線的材質限制，從而帶動的模塊不多，需要大量模塊級聯(lián)時候，客戶還要購買擴展單元，這樣產品的成本大大上升。絕大廠家擴展通信接口電路十分復雜，有的同品牌不同模塊的通信電路方案還不一樣，在不同機型間的可移植性不高、兼容性差，增加生產的工藝資源。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是為解決上述不足，提供一種基于新型串行總線的PLC擴展單元裝置。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0005]一種基于新型串行總線的PLC擴展單元裝置，包括一個主機和N個擴展單元，主機分別連接N個擴展單元，每相鄰的兩個擴展單元之間相互連接，所述的主機包括主機CPU單元、主機SSI通訊總線、SSI總線電源轉換、電源轉換單元、第一 BD單元和第二 BD單元，SSI總線電源轉換和電源轉換單元都連接主機CPU單元，主機SSI通訊總線連接電源轉換單元，第一 BD單元和第二 BD單元都連接電源轉換單元。
[0006]本實用新型還有這樣一些技術特征:
[0007]所述的N個擴展單元都是相同的結構，每一個擴展單元包括擴展單元CPU單元、擴展單元SSI通訊總線和擴展單元SSI總線電源轉換，擴展單元SSI通訊總線和擴展單元SSI總線電源轉換分別連接擴展單元CPU單元。
[0008]所述的主機CPU單元采用STM32F103VE芯片。
[0009]所述的第一 BD單元和第二 BD單元都采用STM32F103C8芯片。
[0010]所述的擴展單元CPU單元STM32F103C8芯片。
[0011]本實用新型具有如下有益的效果:
[0012]本實用新型高可靠、高兼容、連接單元數(shù)量多，硬件簡潔、抗干擾良好，維護容易，性價比高，精度高，實時性強，設置單獨枚舉控制信號線，確保每次上電時模塊能可靠枚舉。在任何設備斷電的情況下，保證總線上模組不錯位，采用高速4.5MHZ差分串行信號傳輸，大大提升信號傳輸?shù)男旁氡群托盘柾暾裕诠I(yè)控制領域應用廣泛。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
[0014]圖2為本實用新型的主機SSI時間通訊總線電路圖；
[0015]圖3為本實用新型的主機SSI數(shù)據(jù)通訊總線電路圖；
[0016]圖4為本實用新型的主機信號整形電路圖；
[0017]圖5為本實用新型的脈沖級聯(lián)電路圖；
[0018]圖6為本實用新型的BD信號整形原理圖；
[0019]圖7為本實用新型的擴展單元SSI時間通訊總線電路圖；
[0020]圖8為本實用新型的擴展單元SSI數(shù)據(jù)通訊總線電路圖；
[0021]圖9為本實用新型的擴展單元使能信號整形原理圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明:
[0023]如圖1所示，一種基于新型串行總線的PLC擴展單元裝置，包括一個主機I和N個擴展單元2，主機I分別連接N個擴展單元2，每相鄰的兩個擴展單元2之間相互連接，所述的主機I包括主機CPU單元3、主機SSI通訊總線4、SSI總線電源轉換5、電源轉換單元6、第一 BD單元7和第二 BD單元8，SSI總線電源轉換5和電源轉換單元6都連接主機CPU單元3，主機SSI通訊總線4連接電源轉換單元6，第一 BD單元7和第二 BD單元8都連接電源轉換單元6，N個擴展單元2都是相同的結構，每一個擴展單元2包括擴展單元CPU單元9、擴展單元SSI通訊總線10和擴展單元SSI總線電源轉換11，擴展單元SSI通訊總線10和擴展單元SSI總線電源轉換11分別連接擴展單元CPU單元9，主機CPU單元采用STM32F103VE芯片，第一 BD單元和第二 BD單元都采用STM32F103C8芯片，擴展單元CPU單元 STM32F103C8 芯片。
[0024]該新型串行總線時鐘和數(shù)據(jù)均采用高速4.5MHZ差分串行信號傳輸，大大提升信號傳輸?shù)男旁氡群托盘柾暾??？偩€配備傳輸?shù)氖鼓苄盘柵c總線流控信號，跟總線時序緊密配合，避免沖突；設置單獨枚舉控制信號線，確保每次上電時單元能可靠枚舉。在任何設備斷電的情況下，保證總線上模組不錯位。不用擴展電源能接20多個模擬量擴展模塊。10個左右的輸入/輸出單元。工作時隨意調換單元，單元損壞將停止工作，設計獨具特色的OFFLINE 機制。
[0025]本擴展單元采用總線上24V供電，電壓高小電流，在同功率同樣線徑情況下?lián)p耗比5V供電小23倍，對模擬量和輸入型單元，從數(shù)量上比5V供電型單元多。
[0026]PLC主機和配套的擴展單元串行總線的時鐘和數(shù)據(jù)均用4.5M差分形式傳輸，相比傳統(tǒng)單端式大大提升信噪比、信號完整性?？偩€傳輸?shù)氖鼓苄盘柧€均為單向傳輸，跟總線時序緊密配合，該接口通訊形式稱為SSI。
[0027]應用期間，若其中某一個單元脫離了模塊組或失電，則該單元前的所有單元依舊照常工作。若其中某一個單元的CPU損壞，它通常是使能部分低電平輸出，如BUSY低電平輸出，將通過上級單元的級聯(lián)，反映到主機，讓所有單元停止工作。又如reset低電平輸出，讓下級所有單元一直復位不工作。再如從芯片輸出的片選信號低電平，經(jīng)過三極管反向為高(三極管通常很難損壞)，讓下一個單元“低有效片選”的模塊不響應等；假如在單元組工作時，把兩個單元調換，CPU讀取到各單元CPU的ID順序跟枚舉的不同，BUSY變低，所有單元停止響應。
【主權項】
1.一種基于新型串行總線的PLC擴展單元裝置，包括一個主機和N個擴展單元，主機分別連接N個擴展單元，每相鄰的兩個擴展單元之間相互連接，其特征在于:所述的主機包括主機CPU單元、主機SSI通訊總線、SSI總線電源轉換、電源轉換單元、第一 BD單元和第二BD單元，SSI總線電源轉換和電源轉換單元都連接主機CPU單元，主機SSI通訊總線連接電源轉換單元，第一 BD單元和第二 BD單元都連接電源轉換單元。
2.如權利要求1所述的一種基于新型串行總線的PLC擴展單元裝置，其特征在于:所述的N個擴展單元都是相同的結構，每一個擴展單元包括擴展單元CPU單元、擴展單元SSI通訊總線和擴展單元SSI總線電源轉換，擴展單元SSI通訊總線和擴展單元SSI總線電源轉換分別連接擴展單元CPU單元。
3.如權利要求1所述的一種基于新型串行總線的PLC擴展單元裝置，其特征在于:所述的主機CPU單元采用STM32F103VE芯片。
4.如權利要求1所述的一種基于新型串行總線的PLC擴展單元裝置，其特征在于:所述的第一 BD單元和第二 BD單元都采用STM32F103C8芯片。
5.如權利要求2所述的一種基于新型串行總線的PLC擴展單元裝置，其特征在于:所述的擴展單元CPU單元STM32F103C8芯片。
【專利摘要】本實用新型提供一種基于新型串行總線的PLC擴展單元裝置，包括一個主機和N個擴展單元，主機分別連接N個擴展單元，每相鄰的兩個擴展單元之間相互連接，所述的主機包括主機CPU單元、主機SSI通訊總線、SSI總線電源轉換、電源轉換單元、第一BD單元和第二BD單元，SSI總線電源轉換和電源轉換單元都連接主機CPU單元，主機SSI通訊總線連接電源轉換單元，第一BD單元和第二BD單元都連接電源轉換單元，本實用新型高可靠、高兼容、連接單元數(shù)量多，硬件簡潔、抗干擾良好，維護容易，性價比高，精度高，實時性強。
【IPC分類】G05B19-05
【公開號】CN204406134
【申請?zhí)枴緾N201420853323
【發(fā)明人】王偉, 黃繼波, 許章赫, 李祥
【申請人】福州富昌維控電子科技有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月30日