數(shù)據(jù)通信裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種數(shù)據(jù)通信裝置及系統(tǒng)。其中，該裝置包括：多組數(shù)據(jù)傳輸端口，多組數(shù)據(jù)傳輸端口被設(shè)置在數(shù)據(jù)通信裝置的印刷電路板上，多組數(shù)據(jù)傳輸端口至少包括一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組包括的數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口，數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口分別設(shè)置在印刷電路板表面上、且處于表面的兩側(cè)，其中，數(shù)據(jù)輸入端口與發(fā)出數(shù)據(jù)信號(hào)的第一設(shè)備相連接，數(shù)據(jù)輸出端口與被控設(shè)備相連接，用于向被控設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)，其中，第一控制信號(hào)根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)生成；驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊被設(shè)置在印刷電路板上，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組與一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊相連接。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)通信裝置成本較高的技術(shù)問題。
【專利說明】
數(shù)據(jù)通信裝置及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及控制領(lǐng)域，具體而言，涉及一種數(shù)據(jù)通信裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近些年工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，輸入輸出(S卩，I/O)模塊的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是工業(yè)機(jī)器人中，I/O模塊需求量在逐步增加。其中，很多廠商均有自己開發(fā)研制的I/O模塊，不同廠家生產(chǎn)的I/o模塊使用的總線不同，不同廠家生產(chǎn)的I/O模塊的結(jié)構(gòu)不同，不同廠家生產(chǎn)的I/O模塊的點(diǎn)數(shù)(S卩，輸入管腳和輸出管腳的數(shù)量)不同，以及不同廠家生產(chǎn)的I/O模塊的外圍電路不同。例如，某公司生產(chǎn)的I/o模塊采用的是三片式安裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對(duì)用數(shù)字、模擬及其輸入輸出均采用不同電路，并且不同的I/O模塊可以具有不同的點(diǎn)數(shù)，例如2點(diǎn)、4點(diǎn)、8點(diǎn)、12點(diǎn)以及16點(diǎn)等。由于不同廠家生產(chǎn)的I/O模塊使用的總線不同，因此不同的I/O模塊之間的通信協(xié)議不相同，從而導(dǎo)致I/O模塊之間的通用性和擴(kuò)展性較差;并且現(xiàn)有的I/O模塊中輸入管腳和輸出管腳的數(shù)量較少，一般不超過16組，因此，當(dāng)采用多于16組的輸入管腳和輸出管腳時(shí)，需再合并一個(gè)I/O模塊，這無疑增加了生產(chǎn)成本。
[0003]針對(duì)上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)通信裝置及系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)通信裝置成本較高的技術(shù)問題。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種數(shù)據(jù)通信裝置，包括:多組數(shù)據(jù)傳輸端口，所述多組數(shù)據(jù)傳輸端口被設(shè)置在數(shù)據(jù)通信裝置的印刷電路板上，所述多組數(shù)據(jù)傳輸端口至少包括一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，每個(gè)所述數(shù)據(jù)傳輸組包括的數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口，所述數(shù)據(jù)輸入端口和所述數(shù)據(jù)輸出端口分別設(shè)置在所述印刷電路板表面上、且處于所述表面的兩側(cè)。
[0006]可選地，所述驅(qū)動(dòng)模塊的第一端與所述數(shù)據(jù)輸入端口相連接，所述驅(qū)動(dòng)模塊的第二端與所述數(shù)據(jù)輸出端口相連接。
[0007]可選地，一個(gè)或者多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)模塊的傳輸通道的數(shù)量大于或者等于第一數(shù)據(jù)傳輸組的端口數(shù)量，其中，所述第一數(shù)據(jù)傳輸組為與一個(gè)或者多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)模塊相連接的數(shù)據(jù)傳輸組。
[0008]可選地，所述多組數(shù)據(jù)傳輸端口的數(shù)量大于16。
[0009]可選地，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括集成了磁耦隔離器的驅(qū)動(dòng)芯片。
[0010]可選地，所述裝置還包括:通信模塊，所述通信模塊被設(shè)置在所述印刷電路板上，多個(gè)數(shù)據(jù)通信裝置與主控設(shè)備按照預(yù)定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接。
[0011]可選地，所述預(yù)定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括以下任一種:菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0012]可選地，所述數(shù)據(jù)通信裝置和所述主控設(shè)備采用PowerLink協(xié)議進(jìn)行通信連接。
[0013]可選地，所述印刷電路板的長度處于60mm至10mm的范圍內(nèi)。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的另一方面，還提供了一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，包括:主控設(shè)備;被控設(shè)備;數(shù)據(jù)通信裝置，所述數(shù)據(jù)通信裝置為上述權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)通信裝置，所述數(shù)據(jù)通信裝置通過多組數(shù)據(jù)傳輸端口中的數(shù)據(jù)輸入端口接收第一設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，以及通過通信模塊接收來自所述主控設(shè)備的用于控制所述被控設(shè)備的第二控制信號(hào)，并通過多組數(shù)據(jù)傳輸端口中的數(shù)據(jù)輸出端口向所述被控設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)，其中，所述數(shù)據(jù)通信裝置的數(shù)量至少為一個(gè)，所述第一控制信號(hào)根據(jù)所述數(shù)據(jù)信號(hào)生成。
[0015]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，采用多組數(shù)據(jù)傳輸端口，所述多組數(shù)據(jù)傳輸端口被設(shè)置在數(shù)據(jù)通信裝置的印刷電路板上，所述多組數(shù)據(jù)傳輸端口至少包括一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，每個(gè)所述數(shù)據(jù)傳輸組包括的數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口，所述數(shù)據(jù)輸入端口和所述數(shù)據(jù)輸出端口分別設(shè)置在所述印刷電路板表面上、且處于所述表面的兩側(cè)，其中，所述數(shù)據(jù)輸入端口與發(fā)出數(shù)據(jù)信號(hào)的第一設(shè)備相連接，所述數(shù)據(jù)輸出端口與被控設(shè)備相連接，用于向所述被控設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)，其中，所述第一控制信號(hào)根據(jù)所述數(shù)據(jù)信號(hào)生成;驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊被設(shè)置在所述印刷電路板上，其中，每個(gè)所述數(shù)據(jù)傳輸組與一個(gè)或者多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)模塊相連接的方式，通過被設(shè)置在統(tǒng)一個(gè)印刷電路板上的每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組中的數(shù)據(jù)輸入端口接收第一設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組中的數(shù)據(jù)輸出端口將數(shù)據(jù)信號(hào)生成的第一控制信號(hào)發(fā)送至被控設(shè)備，其中，在同一個(gè)印刷電路板中，包括至少一個(gè)每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，并且每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組由一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)印刷電路板僅由一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊來驅(qū)動(dòng)一組數(shù)據(jù)傳輸組的方案，達(dá)到了節(jié)約生產(chǎn)成本的目的，從而實(shí)現(xiàn)了將多組數(shù)據(jù)傳輸端口集成在一個(gè)印刷電路板上的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)通信裝置成本較高的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)通信裝置的示意圖；
[0018]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)通信裝置的外部接線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)通信裝置和主控設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的示意圖；
[0020]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)通信裝置的安裝示意圖；以及
[0021]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0023]需要說明的是，本實(shí)用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本實(shí)用新型的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?br>[0024]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種數(shù)據(jù)通信裝置的實(shí)施例。
[0025]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)通信裝置的示意圖，如圖1所示，該裝置包括:
[0026]多組數(shù)據(jù)傳輸端口11，多組數(shù)據(jù)傳輸端口被設(shè)置在數(shù)據(jù)通信裝置的印刷電路板上，多組數(shù)據(jù)傳輸端口至少包括一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組包括的數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口，數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口分別設(shè)置在印刷電路板表面上、且處于表面的兩側(cè);其中，數(shù)據(jù)輸入端口與發(fā)出數(shù)據(jù)信號(hào)的第一設(shè)備相連接，數(shù)據(jù)輸出端口與被控設(shè)備相連接，用于向被控設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)，其中，第一控制信號(hào)根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)生成。
[0027]驅(qū)動(dòng)模塊13，驅(qū)動(dòng)模塊被設(shè)置在印刷電路板上，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組與一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊相連接。
[0028]上述印刷電路板又可以稱為PCB板，如圖1中“17”所示的即為該印刷電路板，該印刷電路板用于安裝上述多組數(shù)據(jù)傳輸端口和驅(qū)動(dòng)模塊。從圖1中可以看出，在該P(yáng)CB板的表面上設(shè)置有多組數(shù)據(jù)傳輸端口，包括數(shù)據(jù)輸入端口DII至DI32和數(shù)據(jù)輸出端口DOl至D032，其中，數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口設(shè)置在該P(yáng)CB板上。
[0029]在上述多組數(shù)據(jù)傳輸端口中至少包括一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組與一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊相連接(圖1中未示出)。例如，多組數(shù)據(jù)傳輸端口中包括多個(gè)數(shù)據(jù)輸入端口，依次為DII至DI32，多組數(shù)據(jù)傳輸端口中還包括多個(gè)數(shù)據(jù)輸出端口，依次為DOl至D032，貝丨JDIl至DI8與DOl至D08可以為第一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，DI9至DI16與D09至D016可以為第二個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，DI17至DI24與D017至D024可以為第三個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，DI25至DI32與D025至D032可以為第四個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組。第一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組、第二個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組、第三個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組和第四個(gè)傳輸組可以分別由第一驅(qū)動(dòng)模塊、第二驅(qū)動(dòng)模塊、第三驅(qū)動(dòng)模塊和第四驅(qū)動(dòng)模塊來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，此時(shí)，上述第一驅(qū)動(dòng)模塊至第四驅(qū)動(dòng)模塊即為具有8個(gè)數(shù)據(jù)傳輸通道的驅(qū)動(dòng)模塊，也可以理解為上述每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組與一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊相連接。其中，上述第一驅(qū)動(dòng)模塊至第四驅(qū)動(dòng)模塊均為驅(qū)動(dòng)模塊13中的模塊，上述DI5至DI28，以及D05至D028在圖1中未示出。
[0030]又例如，數(shù)據(jù)輸入端口DIl至DI16與數(shù)據(jù)輸出端口 DOl至D016可以為一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，在該數(shù)據(jù)傳輸組中，數(shù)據(jù)輸入端口DIl至DI8數(shù)據(jù)輸出端口與DOl至D08可以由一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)輸入端口 DI9至DI16數(shù)據(jù)輸出端口與D09至D016可以由另一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，也即，可以理解為每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組可以與多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊相連接。
[0031]圖2所示的為數(shù)據(jù)傳輸裝置的外部接線的示意圖。如圖2所示，上述數(shù)據(jù)輸入端口可以通過電導(dǎo)線與一個(gè)或者多個(gè)檢測裝置相連接(例如，溫度傳感器、位置傳感器等)，用于接收一個(gè)或者多個(gè)檢測裝置的數(shù)據(jù)信號(hào)，然后，通過與數(shù)據(jù)輸出端口相連接的電導(dǎo)線將第一控制信號(hào)發(fā)送至被控制設(shè)備，其中，第一控制信號(hào)由數(shù)據(jù)信號(hào)生成。
[0032]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過被設(shè)置在同一個(gè)印刷電路板上的每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組中的數(shù)據(jù)輸入端口接收第一設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組中的數(shù)據(jù)輸出端口將數(shù)據(jù)信號(hào)生成的第一控制信號(hào)發(fā)送至被控設(shè)備，其中，在同一個(gè)印刷電路板中，包括至少一個(gè)每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，并且每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組由一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)印刷電路板僅由一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊來驅(qū)動(dòng)一組數(shù)據(jù)傳輸組的方案，達(dá)到了節(jié)約生產(chǎn)成本的目的，從而實(shí)現(xiàn)了將多組數(shù)據(jù)傳輸端口集成在一個(gè)印刷電路板上的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)通信裝置成本較高的技術(shù)問題。
[0033]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，上述多組數(shù)據(jù)傳輸端口的數(shù)量大于16，即多組數(shù)據(jù)傳輸端口中數(shù)據(jù)輸入端口的數(shù)量大于16，相應(yīng)地，數(shù)據(jù)輸出端口的數(shù)量也大于16，并且數(shù)據(jù)輸入端口的數(shù)量和數(shù)據(jù)輸出端口的數(shù)量相等。優(yōu)選地，為了保證數(shù)據(jù)通信裝置的多組數(shù)據(jù)傳輸端口能夠滿足被控設(shè)備的實(shí)際需要，如圖1和圖2所示，可以在PCB板中設(shè)置32組多組數(shù)據(jù)傳輸端口，例如，數(shù)據(jù)輸入端口 D11至D132，數(shù)據(jù)輸出端口 DOI至D032。
[0034]如圖1和圖2所示，為了保證驅(qū)動(dòng)模塊與多組數(shù)據(jù)傳輸端口之間的布線簡潔，可以將驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)置在PCB板中數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口的中間位置，在驅(qū)動(dòng)模塊的第一端與數(shù)據(jù)輸入端口相連接，驅(qū)動(dòng)模塊的第二端與數(shù)據(jù)輸出端口相連接時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)線路的交叉，其中，上述驅(qū)動(dòng)模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)輸入端口輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)生成第一控制信號(hào)，并經(jīng)由數(shù)據(jù)輸出端口向被控設(shè)備輸出第一控制信號(hào)。例如，數(shù)據(jù)輸入端口接收到檢測裝置的數(shù)據(jù)信號(hào)，然后，將該數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行處理和分析，得到第一控制信號(hào)，進(jìn)而，將該第一控制信號(hào)傳輸至被控設(shè)備，以對(duì)被控設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)地控制。
[0035]作為優(yōu)選，上述驅(qū)動(dòng)模塊可以選取為集成了磁耦隔離器的驅(qū)動(dòng)芯片。具體地，該I/O模塊(S卩，上述數(shù)據(jù)通信裝置)的驅(qū)動(dòng)芯片可以使用新一代的工業(yè)級(jí)驅(qū)動(dòng)芯片，該工業(yè)級(jí)的驅(qū)動(dòng)芯片中集成了磁隔離技術(shù)，無需另加光耦，因此，能夠避免傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)芯片中需另加光耦而導(dǎo)致出現(xiàn)光衰的問題。因此，采用集成了上述工業(yè)級(jí)驅(qū)動(dòng)個(gè)芯片的I/O模塊，可以延長設(shè)備的使用壽命、使得設(shè)備更穩(wěn)健、并降低設(shè)備的故障率、可完全通過電磁干擾(ElectroMagnetic Interference，簡稱EMI)/電磁兼容(Electro Magnetic Compatibility，簡稱EMC)測試。
[0036]由于該I/O模塊的驅(qū)動(dòng)芯片為新一代的工業(yè)級(jí)驅(qū)動(dòng)芯片，因此，無需在驅(qū)動(dòng)芯片的外圍電路添加光耦，從而減少了驅(qū)動(dòng)芯片的外圍結(jié)構(gòu)。當(dāng)多個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片集成在一個(gè)PCB板上時(shí)，可以有效地減少驅(qū)動(dòng)芯片的占用面積，從而減小了PCB板的面積，即使在該P(yáng)CB板中集成32個(gè)數(shù)據(jù)輸入端口和32個(gè)數(shù)據(jù)輸出端口，可以保證該P(yáng)CB板(S卩，上述印刷電路板)的長度處于60mm至10mm的范圍內(nèi)。作為優(yōu)選，可以選取一個(gè)適中的長度，例如設(shè)置該P(yáng)CB板的長度為80mm左右。上述驅(qū)動(dòng)芯片可以選取為4通道芯片、8通道芯片以及16通道的芯片，作為優(yōu)選，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，可以選取8通道的驅(qū)動(dòng)芯片。當(dāng)選取8通道的驅(qū)動(dòng)芯片時(shí)，為了滿足在PCB板中集成32個(gè)數(shù)據(jù)輸入端口和32個(gè)數(shù)據(jù)輸出端口，可以在該P(yáng)CB板中設(shè)置4個(gè)8通道的驅(qū)動(dòng)芯片，該4個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片分別與DIl至DI8和DOl至D08、DI9至0116和009至0016、0117至DI24 和 D017 至 D024、DI25 至 DI32 和 D025 至 D032 相連接。
[0037]可選地，一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊的傳輸通道的數(shù)量大于或者等于第一數(shù)據(jù)傳輸組的端口數(shù)量，其中，第一數(shù)據(jù)傳輸組為與一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊相連接的數(shù)據(jù)傳輸組。具體地，如果第一數(shù)據(jù)傳輸組中包括16組數(shù)據(jù)傳輸端口，則驅(qū)動(dòng)模塊可以為I個(gè)16通道的驅(qū)動(dòng)芯片，還可以是2個(gè)8通道的驅(qū)動(dòng)芯片；或者驅(qū)動(dòng)模塊可以為I個(gè)大于16通道的驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片通過任意16個(gè)通道驅(qū)動(dòng)上述16組數(shù)據(jù)傳輸通道，驅(qū)動(dòng)模塊還可以為2個(gè)大于8通道的驅(qū)動(dòng)芯片，每個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片通過任意8個(gè)通道驅(qū)動(dòng)上述8組數(shù)據(jù)傳輸通道。
[0038]如圖1和圖2所示，該數(shù)據(jù)通信裝置該包括:通信模塊15，通信模塊被設(shè)置在印刷電路板上，多個(gè)數(shù)據(jù)通信裝置與主控設(shè)備按照預(yù)定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接，其中，主控設(shè)備通過通信模塊向數(shù)據(jù)通信裝置傳輸用于控制被控設(shè)備的第二控制信號(hào)，第一控制信號(hào)與第二控制信號(hào)不同。具體地，如圖1和圖2所示，該通信模塊15包括第一網(wǎng)絡(luò)端口 151和第二網(wǎng)絡(luò)端口 152，第一網(wǎng)絡(luò)端口和第二網(wǎng)絡(luò)端口可以為以太網(wǎng)網(wǎng)口。主控設(shè)備可以通過該第一網(wǎng)絡(luò)端口或者第二網(wǎng)絡(luò)端口與本實(shí)用新型實(shí)施例中的數(shù)據(jù)通信裝置進(jìn)行通信連接，進(jìn)而，通過該通信連接將第二控制信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)通信裝置，其中，主控設(shè)備可以為可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)，還可以為工控機(jī)和上位機(jī)等設(shè)備。該數(shù)據(jù)通信裝置還可以通過上述網(wǎng)絡(luò)端口與其他設(shè)備進(jìn)行通信連接，例如，其他的數(shù)據(jù)通信裝置。主控設(shè)備與數(shù)據(jù)通信裝置之間，或者多個(gè)數(shù)據(jù)通信裝置之間可以使用型號(hào)為RJ45的普通網(wǎng)線進(jìn)行連接，在使用該RJ45的網(wǎng)線時(shí)會(huì)給配置軟件XDC文件進(jìn)行配置。
[0039]作為優(yōu)選，數(shù)據(jù)通信裝置和主控設(shè)備之間可以采用PowerLink協(xié)議進(jìn)行通信連接。該P(yáng)owerLink協(xié)議可以運(yùn)行在一塊現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,簡稱FPGA)芯片上。該FPGA芯片可以通過外部硬件電路運(yùn)行上述PowerLink協(xié)議。通過FPGA芯片運(yùn)行該P(yáng)owerLink協(xié)議時(shí)，運(yùn)行速度快，一般情況下，循環(huán)周期可達(dá)到10us，抖動(dòng)小于100ns。在本實(shí)用新型實(shí)施的數(shù)據(jù)通信裝置中還集成了標(biāo)準(zhǔn)的CANopen代碼，通過集成該CANopen代碼能夠方便該裝置與其他廠家的PowerLink設(shè)備互聯(lián)互通，進(jìn)一步地，該數(shù)據(jù)通信裝置在運(yùn)行時(shí)具有PowerLink固有的工業(yè)級(jí)參數(shù)特性。其中，上述FPGA芯片可以為上述多個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片中任意一個(gè)芯片，還可以為與上述驅(qū)動(dòng)芯片不相同的芯片。
[0040]需要說明的是，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一控制信號(hào)為由數(shù)據(jù)輸入端口檢測到的數(shù)據(jù)信號(hào)生成的控制信號(hào)，例如，溫度傳感器檢測到溫度信號(hào)，然后為溫度信號(hào)生成第一控制信號(hào);第二控制信號(hào)為主控設(shè)備通過數(shù)據(jù)傳輸裝置向被控設(shè)備傳輸?shù)男盘?hào)，其中，主控設(shè)備可以為可編程邏輯控制器PLC、工控機(jī)和上位機(jī)等設(shè)備。
[0041]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，上述預(yù)定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括以下任一種:菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。具體地，可以通過上述兩個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)口(即，第一網(wǎng)絡(luò)端口和第二網(wǎng)絡(luò)端口)將主控設(shè)備和數(shù)據(jù)通信裝置進(jìn)行連接得到不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。例如，菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或其他任意的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)通信裝置和主控設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的示意圖，在圖3中，主控設(shè)備的第一網(wǎng)絡(luò)端口與1/0模塊(S卩，數(shù)據(jù)通信裝置)的第一網(wǎng)絡(luò)端口相連接，I /0模塊的第二網(wǎng)絡(luò)端口與1/0模塊或者其他設(shè)備I的第一網(wǎng)絡(luò)端口相連接，I /O模塊或者其他設(shè)備I的第二網(wǎng)絡(luò)端口與1/0模塊或者其他設(shè)備2的第一網(wǎng)絡(luò)端口相連接，I/O模塊或者其他設(shè)備2的第二網(wǎng)絡(luò)端口與1/0模塊或者其他設(shè)備3的第一網(wǎng)絡(luò)端口相連接。目前對(duì)于機(jī)器人控制柜來說，大多使用如圖2所示的直線樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為增強(qiáng)穩(wěn)定性，亦可將最后一個(gè)設(shè)備(即，上述1/0模塊或者其他設(shè)備3)的第二網(wǎng)絡(luò)端口與主控設(shè)備的第二網(wǎng)絡(luò)端口相連接，以增加環(huán)網(wǎng)冗余。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)通信裝置還支持熱插拔、環(huán)網(wǎng)冗余以及openSAFETY數(shù)據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)。
[0042]本實(shí)用新型上述實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)通信裝置可以應(yīng)用到機(jī)器人的控制系統(tǒng)中以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人各控制系統(tǒng)的通信連接。上述數(shù)據(jù)通信裝置的PCB板中集成了至少32個(gè)數(shù)據(jù)輸入端口和32個(gè)數(shù)據(jù)輸出端口，能夠滿足機(jī)器人各控制系統(tǒng)的通信連接，并且，在該P(yáng)CB板中設(shè)置了多個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片，即，將現(xiàn)有的多個(gè)I/O模塊集成在一個(gè)I/O模塊中，這無疑降低了生產(chǎn)成品。并且，使得PCB板的整體尺寸減小，將該數(shù)據(jù)通信裝置安裝在控制柜中時(shí)，節(jié)省了安裝空間。進(jìn)一步地，在該數(shù)據(jù)通信裝置中采用了PowerLink協(xié)議，能夠使得該數(shù)據(jù)通信裝置與其他設(shè)備之間進(jìn)行互聯(lián)互通，從而增強(qiáng)了該裝置的擴(kuò)展性。
[0043]需要說明的是，當(dāng)將數(shù)據(jù)通信裝置安裝在控制柜中時(shí)，可以直接在控制柜安裝板上打孔安裝，通過使用六角螺線柱將該裝置安裝在控制柜的安裝板中，不能將數(shù)據(jù)通信裝置直接接觸控制柜;還可以先將數(shù)據(jù)通信裝置固定在I/o模塊的卡托上，然后將卡托安裝在安裝板卡條上。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)通信裝置的安裝示意圖，在圖4中，首先將I/O模塊控制器板41 (即，上述數(shù)據(jù)通信裝置)安裝在I/O模塊卡托43上，然后，將安裝數(shù)據(jù)通信裝置的I/O模塊卡托43再安裝在安裝板卡條45中，上述安裝方式可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信裝置的靈活安裝，使得在使用該數(shù)據(jù)通信裝置時(shí)，不僅節(jié)約了控制柜的空間，還方便技術(shù)人員對(duì)該數(shù)據(jù)通信裝置進(jìn)行拆卸和安裝。
[0044]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，還提供了一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的實(shí)施例。
[0045]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的示意圖，如圖5所示，該系統(tǒng)包括:主控設(shè)備51、被控設(shè)備53和數(shù)據(jù)通信裝置55，其中，數(shù)據(jù)通信裝置為上述任一項(xiàng)的數(shù)據(jù)通信裝置，數(shù)據(jù)通信裝置通過多組數(shù)據(jù)傳輸端口中的數(shù)據(jù)輸入端口接收第一設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，以及通過通信模塊接收來自主控設(shè)備的用于控制被控設(shè)備的第二控制信號(hào)，并通過多組數(shù)據(jù)傳輸端口中的數(shù)據(jù)輸出端口向被控設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)和第二控制信號(hào)，其中，數(shù)據(jù)通信裝置的數(shù)量至少為一個(gè)，第一控制信號(hào)根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)生成。
[0046]具體地，上述主控設(shè)備可以為PLC、工控機(jī)以及上位機(jī)等設(shè)備，被控設(shè)備可以為機(jī)器人中的任意控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)通信裝置55包括多組數(shù)據(jù)傳輸端口 11和驅(qū)動(dòng)模塊13。數(shù)據(jù)通信裝置55可以通過多組數(shù)據(jù)傳輸端口 11中的數(shù)據(jù)輸入端口接收第一設(shè)備的數(shù)據(jù)信號(hào)，然后通過多組數(shù)據(jù)傳輸端口 11中的數(shù)據(jù)輸出端口將數(shù)據(jù)信號(hào)生成的第一控制信號(hào)發(fā)送至被控設(shè)備53。同時(shí)，數(shù)據(jù)通信裝置55還可以通過通信模塊15實(shí)現(xiàn)主控設(shè)備51與數(shù)據(jù)通信裝置55的通信連接，并基于該通信連接接收第二控制信號(hào)，其中，主控設(shè)備51與數(shù)據(jù)通信裝置55之間可以通過PowerLink協(xié)議進(jìn)行通信連接。進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)通信裝置55還可以通過該通信模塊15與其他的數(shù)據(jù)通信裝置進(jìn)行通信連接。
[0047]需要說明的是，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一控制信號(hào)為由數(shù)據(jù)輸入端口檢測到的數(shù)據(jù)信號(hào)生成的控制信號(hào)，例如，溫度傳感器檢測到溫度信號(hào)，然后為溫度信號(hào)生成第一控制信號(hào);第二控制信號(hào)為主控設(shè)備通過數(shù)據(jù)傳輸裝置向被控設(shè)備傳輸?shù)男盘?hào)，其中，主控設(shè)備可以為PLC、工控機(jī)和上位機(jī)等設(shè)備。
[0048]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過被設(shè)置在統(tǒng)一個(gè)印刷電路板上的每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組中的數(shù)據(jù)輸入端口接收第一設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組中的數(shù)據(jù)輸出端口將數(shù)據(jù)信號(hào)生成的第一控制信號(hào)發(fā)送至被控設(shè)備，其中，在同一個(gè)印刷電路板中，包括至少一個(gè)每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，并且每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組由一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)印刷電路板僅由一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊來驅(qū)動(dòng)一組數(shù)據(jù)傳輸組，達(dá)到了節(jié)約生產(chǎn)成本的目的，從而實(shí)現(xiàn)了將多組數(shù)據(jù)傳輸端口集成在一個(gè)印刷電路板上的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)通信裝置成本較高的技術(shù)問題。
[0049]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)據(jù)通信裝置，其特征在于，包括: 多組數(shù)據(jù)傳輸端口，所述多組數(shù)據(jù)傳輸端口被設(shè)置在數(shù)據(jù)通信裝置的印刷電路板上，所述多組數(shù)據(jù)傳輸端口至少包括一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸組，每個(gè)所述數(shù)據(jù)傳輸組包括的數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口，所述數(shù)據(jù)輸入端口和所述數(shù)據(jù)輸出端口分別設(shè)置在所述印刷電路板表面上、且處于所述表面的兩側(cè)； 驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊被設(shè)置在所述印刷電路板上，其中，每個(gè)所述數(shù)據(jù)傳輸組與一個(gè)或者多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)模塊相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊的第一端與所述數(shù)據(jù)輸入端口相連接，所述驅(qū)動(dòng)模塊的第二端與所述數(shù)據(jù)輸出端口相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，一個(gè)或者多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)模塊的傳輸通道的數(shù)量大于或者等于第一數(shù)據(jù)傳輸組的端口數(shù)量，其中，所述第一數(shù)據(jù)傳輸組為與一個(gè)或者多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)模塊相連接的數(shù)據(jù)傳輸組。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述多組數(shù)據(jù)傳輸端口的數(shù)量大于16。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括集成了磁耦隔離器的驅(qū)動(dòng)芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 通信模塊，所述通信模塊被設(shè)置在所述印刷電路板上，多個(gè)數(shù)據(jù)通信裝置與主控設(shè)備按照預(yù)定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括以下任一種:菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)通信裝置和所述主控設(shè)備采用PowerLink協(xié)議進(jìn)行通信連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述印刷電路板的長度處于60mm至10mm的范圍內(nèi)。10.一種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征在于，包括: 主控設(shè)備； 被控設(shè)備； 數(shù)據(jù)通信裝置，所述數(shù)據(jù)通信裝置為上述權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)通信裝置，所述數(shù)據(jù)通信裝置通過多組數(shù)據(jù)傳輸端口中的數(shù)據(jù)輸入端口接收第一設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，以及通過通信模塊接收來自所述主控設(shè)備的用于控制所述被控設(shè)備的第二控制信號(hào)，并通過多組數(shù)據(jù)傳輸端口中的數(shù)據(jù)輸出端口向所述被控設(shè)備發(fā)送第一控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)，其中，所述數(shù)據(jù)通信裝置的數(shù)量至少為一個(gè)，所述第一控制信號(hào)根據(jù)所述數(shù)據(jù)信號(hào)生成。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK205620709SQ201620311401
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】李晨杰, 朱茂娟, 韓冰, 曾奇, 段堯, 王鑫, 楊裕才, 古鵬, 晏晚君, 王林冰, 李健斌, 彭月, 薛冰梅
【申請人】珠海格力電器股份有限公司