CN100465839C - Plc扩充机与主机的多模式通信接口及其应用方法 - Google Patents

Abstract

一种PLC扩充机与主机的多模式通信接口及其应用方法，包括：主机及至少一个扩充机，前述扩充机具有微处理器、存储单元及通信接口，该通信接口以其集成电路的多个功能设定的连结模块，连接上述主机或者上、下一级之扩充机，以及设定所需求之I/O点数扩充，形成多型式的扩充机定义的连接及I/O点数扩充一致适用的通信接口架构，前述主机于初始化动作，可通过其通信接口的判断模块以判读扩充机型式、容量，并根据控制要求输出定位值至扩充机，各扩充机依其通信接口接收的定位值自动允许或隔离主机所发送的数据，或者存取暂存于存储单元的数据。

Description

PLC扩充机与主机的多模式通信接口及其应用方法

技术领域

本发明涉及一种PLC扩充机与主机的多模式通信接口及其应用方法，尤其涉及一种可配合一般或者特殊扩充机以形成串行数字点扩充模式、特殊扩充机的串、并列扩充模式等多模式、多型态扩充机连接，并可通过通信接口的集成电路的连结模块，设定所需的I/O点数扩充的PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口，从而改善通信方式及I/O点数扩充需分别作不同硬件设计等问题。

背景技术

在现有技术中，应用于外部装置运作控制的可编程控制器(PLC，Programmable Logic-Controller)都是通过其外部I/O端子连接外部装置或设备，以配合PLC内部编辑程序执行外部运作控制，但，现有的PLC主机的外部I/O端子数量均为固定的，若要连结更多的外部装置或设备运行控制，就必需通过各种型式扩充机连接以扩充其数字或模拟I/O端子。

此外，如图1所示，现有的PLC主机与扩充机之间连接的通信接口，多是采用通过74系列所逻辑判断电路11、12、13、14列排组合形成的受控电路1，以通过传输点C1～C6与主机，或者上、下一级扩充机连接传递信号与数据，上述控制电路10还与输入、输出单元15、16连接，以构成主机与扩充机间的通信连接电路结构。

上述传输点C1～C6，包括:传输点C1，主要是输入数据(INPUTDATA)传输点，以执行扩充机X输入点信号，并连同下一级X输入点信号传回主机；传输点C2，主要是时序脉波(CLOCK信号)传输点，由主机传至扩充机各零件的时序脉波；传输点C3，主要是输出数据(OUTPUT DATA)传输点，以执行Y输出点数据，由CPU运算后所传出所有扩充机Y输出点数据；传输点C4，主要是触发信号(P/S & STROBE)传输点，使扩充机输入/出组件改变串/并列状态的触发信号；传输点C5，主要是允许输出信号(OUTPUTENABLE)传输点，初始化动作后保持为标准(Normal High)状态；及，传输点C6，主要是确认连接的控制信号(CONTROL SIGN)传输点，于初始化动作后保持为标准高(Normal High)状态。

受控电路1的各逻辑判断电路11、12、13、14的架构与运作如下:第一逻辑判断电路11，主要是进行脉波判断，接受传输点C2及C6的信号输入，利用传输点C6输入的控制信号的电位变化，以允许主机所传出的之时序脉波经此电路到达扩充机输入/出单元；第一逻辑判断电路12，为进行扩充机Y输出点数据判断，利用传输点C3、C6及输出单元16输出数据C3+Nt信号，根据传输点C6输入的控制信号的电位变化，通过控制将其余扩充机输出数据传至第四逻辑判断电路14与下一级扩充机；第三逻辑判断电路13，主要进行扩充机x输入点数据判断，利用传输点C6、扩充机的m个X输入点信号Xm、及当C6＝1时，Xm经传输点C1传回主机或上一级的信号C6*C3+nT+C6*C3，以根据传输点C6输入的控制信号的电位变化，控制扩充机X输入信号经第三逻辑判断电路13传回上一级扩充机或主机；此外，第四逻辑判断电路14进行下一级连接判断，以判断下一级扩充机是否连接，并将传输点C2～C6的信号及数据继续传往下一级扩充机。下一级扩充机的X输入信号也经此第四逻辑判断电路14传回至上一级的第三逻辑判断电路13。

此外，上述PLC主机与扩充机连接时，需通过扩充机逻辑判断的受控电路进行初始化动作(Initial)，以确认主机与扩充机是否正常且确实连接，然后再进行扩充机数字点侦测，但是，根据上述公知的扩充机的通信接口是逻辑判断的受控电路，必需由硬件设计人员根据不同的I/O点扩充点数需求，进行硬件上的匹配设计，需要花费较多时间，同时，在主机端软件的设计上，在侦测数字点扩充机时，也需花费时间输出一长串的脉波，这样又形成了时间成本的浪费。此外。使用者在使用扩充机将数值显示于多段显示器及读入扫瞄键盘值时，在扩充机硬件上需以I/O点来仿真，同时在主机的软件上也需编写对应的程序，相当不便，换言之，主机端及扩充端设计人员都必需再为硬件通信方式进行匹配设计，造成双重的时间浪费。

此外，上述与主机连接的扩充机，并非都是数字扩充机，若以上述公知的通信架构连接主机与非数字，或其它特殊扩充机进行沟通与传输时，则在侦测扩充机时，扩充机端的软件设计人员需与主机端软件设计人员相互沟通，而无法进行其它的工作，造成工作上的限制与时间浪费。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决上述传统缺失，避免缺失存在，本发明以一体化电路设计，在该通信接口上定义了各种不同扩充机型态，及其多个功能设定的连结模块，以搭配微处理器使主机与各种型式扩充机的通信连接，以及使I/O点数扩充具有一致适用的通信接口，可简易、方便的由通信接口的集成电路的输出设定用连结模块，依据点数需求设定I/O点扩充数量，改善设计人员需分别在硬件通信方式及I/O点数扩充上作不同硬件设计及其时间浪费，以提供使用者更简便，低廉但I/O点扩充方便的实用PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口。

根据本发明的另一主要目的，利用扩充机内设有的至少一个存储单元，搭配积一体化电路设计的通信接口应用于特殊扩充机连接，形成双向数据交换的暂存路径模式，可供主机与特殊(如非数字)扩充机以并列主从方式传递数据。

为达上述目的，本发明的PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口，包括:

主机，包含:

通信接口，具有作为主机端连结扩充机的集成电路；

微处理器，与上述通信接口连接；

至少一个扩充机，包含:

微处理器；

存储单元，连接上述微处理器；

通信接口，与上述微处理器连接，具有集成电路，所述集成电路包括:

前级连结模块，连接主机，或者上一级扩充机，并设有至少一个判断模块，以配合不同型态扩充机连接辨识设定；

后级连结模块，与下一级扩充机连接，并设有至少一个判断模块，以配合不同型态扩充机连接辨识设定；

第一设定用连结模块及第二设定用连结模块，供使用者依据需求设定I/O点数扩充以及外部连接，执行数据读取及输出；

硬件模式设定连结模块，用于设定扩充机型态供主机进行初始化判读，并连接取得主机，或者上一级输出的定位值，并转换输出定位值送至下一级扩充机，以及根据分配位置的定位值选择主机是否可连接，或者通过存储单元进行数据存取；

从机端模式连结模块，配合扩充机型态与连接模式，以连接发光组件扫瞄输出显示各数字点状态，或者由扩充机进行存储单元暂存数据的存取；

输入控制电路，用于控制上述第一设定用连结模块及第二设定用连结模块的数据读取输入；

输出控制电路，用于控制上述第一设定用连结模块及第二设定用连结模块的数据输出；

转变控制致能信号(SH)，以单线方式连接主机，或者上、下级相邻扩充机，以提高通信控制速度；

计数器，与上述硬件模式设定连结模块连接产生计数信号；

其中，扩充机以通信接口的集成电路及其多个连结模块，定义各种不同的扩充机型态及其通信连接模式，以连接上述主机及上、下一级的扩充机形成通信连结，并利用集成电路的输出设定用连结模块依需求设定I/O点数扩充接脚；主机于初始化动作，由其通信接口读取某一判断模块信号以判断扩充机型式、容量，并输出定位值至扩充机，各扩充机依通信接口接收的定位值，自动允许或隔离主机所发送的数据，或者进行暂存于存储单元的数据存取。

附图说明

图1是现有技术的通信接口架构方块示意图；

图2是本发明的组成架构示意图；

图3是本发明通信接口的集成电路脚位架构示意图；

图4是本发明通信接口的输入控制电路方块图；

图5是本发明通信接口的输出控制电路方块图；

图6是本发明于串行数字点扩充机功能模式应用的数据输出/入示意图；

图7是本发明于串行特殊扩充机功能模式应用的集成电路内部电路连接示意图；

图8是本发明于串行特殊扩充机功能模式应用的集成电路内部电路连结架构示意图；

图9是本发明于串行特殊扩充机功能模式应用的集成电路架构读取流程图；

图10是本发明于串行特殊扩充机功能模式应用之集成电路架构读取流程图；

图11是本发明于并列特殊扩充机功能模式应用的集成电路内部电路连接示意图；

图12是本发明于并列特殊扩充机功能模式应用的集成电路内部电路连结架构示意图；

图13是本发明于串行特殊扩充机功能模式应用的集成电路架构芯片寻址流程图；

图14是本发明于串行特殊扩充机功能模式应用的集成电路架构数据存取流程图。

主要组件符号说明

本发明主要组件符号说明:

主机 2

扩充机 3

发光组件 4

通信接口 21、31

微处理器 22、32

存储单元 33

位移缓存器 34、34a

EN缓存器 35

地址缓存器 36

现时地址缓存器 36a

地址总线 37、37a

数据总线 38、38a

芯片地址总线 39、39a

前级连结模块 311

后级连结模块 312

第一设定用连结模块 313

第二设定用连结模块 314

硬件模式设定连结模块 315

从机端模式连结模块 316

输入控制电路 317

输出控制电路 318

计数器 319

输出/入通道开关量控制器(PISO)321

闩锁装置(Latch)322、325

显示控制单元 323

数据库管理装置 324

第一输出端 331

第二输出端 332

开关组件-3241、3242、3243、3444、3245、3246、3291、3292、3293、3294、3295、3295

流程 400～452

流程 500～512

流程 600～608

公知的主要组件符号说明:

受控电路 1

逻辑判断电路 11、12、13、14

输入单元 15

输出单元 16

实施方式

下面参照附图详细描述本发明的实施方案。

图2到图5分别为本发明的PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口组成架构、集成电路脚位配置及电路方块示意图。如图所示，本发明的PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口包括有:主机2及至少与主机2连接的一般或者特殊扩充机3，扩充机3以内设的讯接口31定义了各种扩充机型态，并通过连接主机2的通信接口21或者上一级或下一级扩充机3的通信接口31，使主机2可根据扩充机型态，应用不同的串、并列模式与多个扩充机间形成串行数字点扩充模式、特殊扩充机的串并列扩充模式等多模式应用连接，并可通过通信接口31的连结模块，根据需求作硬件设定I/O点数扩充。

主机2至少包括有:通信接口21及微处理器22，通信接口21与扩充机3的通信接口31具有相同的集成电路设计，作为主机端集成电路并被连接的扩充机之间，形成硬件设定的扩充机型态、容量沟通判读，以及输出定位值至多个扩充机3进行定位与数据存取控制。

扩充机3包括有:通信接口31，与主机2或上一级或下一级扩充机3连接；微处理器32，与通信接口31连接；及存储单元33，连接微处理器32及通信接口31，以与主机2进行双向数据存取。

存储单元33较佳为双输出端设计，并具有第一输出端331及第二输出端332。

通信接口31，为经硬件设计的集成电路，并定义了各种扩充机型态及与其适用的多组连结模块，包括:

前级连结模块311，以连接主机2或者上一级扩充机3，并设有至少一个判断模块(D_inst0～2)，以配合不同型态的扩充机3连接及辨识设定；

后级连结模块312，与下一级扩充机3连接，并设有至少一个判断模块(D_insto0～2)，以配合不同型态的扩充机3连接辨识设定；

第一设定用连结模块(Pb0/AD1_0～Pb15/AD2_5)313及第二设定用连结模块(Pa0/DATA1_0～Pa15/RD2n)314，供使用者依据需求设定I/O点数扩充以及外部连接，执行数据读取及输出；及

硬件模式设定连结模块(InMode0～5 & ODEM1～3)315，与上述主机2或者通过上一级扩充机3与主机2连接，以设定扩充机型态供主机2在初始化使进行判断读取，并取得主机2或者上一级扩充机3转换输出的定位值，并将转换输出的定位值送至下一级扩充机3，以及依分配位置的定位值选择主机2是否可连接，或者通过存储单元33进行数据存取；

从机端模式连结模块(LED/DATA2_0～LED/DATA2_7)316，以配合扩充机型态与连接模式，以连接发光组件(LED，图中未示)扫瞄输出显示各数字点状态，或者由扩充机3进行主机2与存储单元33之间暂存数据的存取；

输入控制电路317，控制上述第一设定用连结模块313及第二设定用连结模块314的数据读取输入，包括有:输出/入通道开关量控制器(PISO)321及连接输出/入通道开关量控制器321的闩锁装置(Latch)322。另外，在闩锁装置(Latch)322连接显示控制单元323，以连接控制上述扩充点状态显示的发光组件4的动作，上述输出/入通道开关量控制器(PISO)321通过开关组件3241、3242与脉波信号输入端(Dck)326及数据传输端(DI)327连接、由开关组件3243连接数据输入端，并在数据传输端(DI)327与数据输入端之间利用两个串接的开关组件3244、3245进行信号连接控制，该闩锁装置(Latch)322通过开关组件3246与LD信号端328连接，以接受前级连结模块311输入的控制信号，而由第一设定用连结模块313及第二设定用连结模块314接收数据；

输出控制电路318，控制上述第一设定用连结模块313及第二设定用连结模块的数据输出，包括有:数据库管理装置(SIPO)324及连接数据库管理装置324的闩锁装置(Latch)325，另于闩锁装置325连接显示控制单元323，以连接控制上述扩充点状态显示的发光组件4的动作，上述数据库管理装置324通过开关组件3291、3292与脉波信号输入端326及数据传输端327连接、由开关组件3293连接数据输入端，并在数据传输端327与数据输入端间利用两个串接的开关组件3294、3295进行信号连接控制，该闩锁装置322通过开关组件3296与LD信号端328连接，以接受前级连结模块311输入的控制信号，而由第一设定用连结模块313及第二设定用连结模块314输出数据；

计数器，与上述硬件模式设定连结模块连接产生计数信号及，转变控制致能信号(SH)，以单线方式连接主机2，或者上、下级扩充机3与电源信号端Vcc，以提高通信控制速度。

根据上述本发明的PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口的架构设计，其中，设于扩充机3的通讯接口31和集成电路及其多个功能设定的连结模块，已定义了各种不同的扩充机型态及其通信连接模式，各型态的扩充机都可利用该通信接口31及其多个功能设定的连结模块，连接上述主机2，或者上、下一级的扩充机3形成通信连结，并在I/O点数扩充的硬件设定应用上，也可直接利用通信接口31和集成电路的第一及第二设定用连结模块313、314根据需求设定I/O点数扩充接脚；而主机2于初始化时，能由其通信接口21读取某一判断模块(D_inst0～2或D_insto0～2)的信号，以判断扩充机型式、容量，并输出定位值至扩充机3，各扩充机3依其通信接口31接收主机、或者上一级扩充机3转换输出的定位值，自动判断允许或隔离主机2所发送的数据，或者进行暂存于存储单元33的数据存取。

此外，本发明的PLC扩充机与主机的多模式通信接口与各扩充机型态的连接与数据存取模式应用方法，包括:

在串行数字点扩充机功能模式(DI/DO模式)，(参阅图3和图6所示)，扩充机3利用其通信接口31和集成电路的硬件模式设定连结模块(InMode0～5 & ODEM1～3)315，设定其扩充机型态、容量与定位值后，利用前、后级连结模块311、312连接主机2或者上、下一级之扩充机3，形成主机2与多数扩充机3间的串行通信连接，并由硬件设计人员依据I/O扩充点数接脚需求，由通信接口31的第一设定用连结模块313及第二设定用连结模块314设定I/O点数扩充。

接着，主机2执行一初始化动作，由其通信接口21读取某一判断模块(D_inst0～2或D_insto0～2)的信号，以判断所连接之扩充机型式、容量，确认主机2与多数扩充机3间之连接与作动正常，当主机2或者由上一级扩充机3输出一定位值(CODE)，由扩充机3自动判断允许或隔离主机2所发送之数据，在一扩充机3为允许之判断时，由其输入控制电路317及一输出控制电路318控制与主机2间的数据读取与输出。

于串行特殊(非数字点)扩充机功能模式(AI/AO模式)，请参阅第七、八图所示，扩充机3利用其通信接口31暨集成电路之硬件模式设定连结模块315，设定其扩充机型态、容量与定位值后，利用前、后级连结模块311、312连接主机2或者上、下一级扩充机3，以形成主机2与多数扩充机3，以及地址线37、数据线38及寻址线39的串行通信连接，并由通信接口31的第一设定用连结模块313中的Pb0/AD1_0～Pb9/AD1_9连接端，以及第二设定用连结模块314中的Pa0/DATA1_0～Pa10/RD1n连接端，设定连接上述存储单元33的第一输出端331，以形成主机端模式的输出设定。

接着，主机2执行一初始化动作，主机2或上一级扩充机3的Dinst信号为(0)，扩充机3内的计数器319清除计数而归零，并由读取某一判断模块(D_inst0～2或D_insto0～2)信号，以判断所连接的扩充机型式、容量，确认主机2与多数扩充机3之间的连接与作动是否正常。

各扩充机3依其通信接口31接收主机2或者上一级扩充机3转换输出的定位值，自动判断是否允许或禁止从主机2中存取数据，其中，该判断为允许的扩充机3连结记忆单元33，并将其连接在主机端模式与主机2之间，以形成双向数据交换的暂存路径模式与沟通连接，进行数据的读取与写入，换言之，由存储单元33提供一个数据的暂存位置，主机2使用串行通信接口21来存取存储单元33内暂存数据，而扩充机3用主机端模式来存取存储单元33内暂存数据。

上述扩充机3与连接主机2通过通信接口31及存储单元33所进行的数据读取流程，如图9所示。主机2于初始化动作，主机2或上一级相邻扩充机3的Dinst信号为(0)(如流程400)，扩充机内的计数器319清除计数而归零(如流程402)，选择转变控制致能信号SHen的位移缓存器34(如流程404)，接着，主机2在确认选择位移缓存器34后，Dinst信号转换为(3)(如流程406)，并由脉冲信号Dck输出脉波，数据传输线DI输出芯片选择地址(如流程408)；

又当LD信号＝1时，脉冲信号Dck再输出一个脉波(如流程410)，使上述的芯片选择地址存入致能电位信号EN缓存器35(如流程412)，同时，该计数器319的计数加1(如流程414)，然后，脉冲信号Dck输出脉波，数据传输线DI输出存储单元33选择地址信号(如流程416)，当Dinst信号为(3)时(如流程418)，于该LD信号＝1，脉冲信号Dck输出一个脉波(如流程420)，使上述的存储单元33选择地址存入地址缓存器36(如流程422)，计数器319的计数再加1(如流程424)，当Dinst信号为(6)时(如流程426)，LD信号＝1，脉冲信号Dck输出一个脉波(如流程428)，将存储单元33内储存之数据读出(如流程430)，然后，脉冲信号Dck输出脉波，使上述由存储单元33读出之数据，由数据传输线DI输出(如流程432)，计数器319的计数再加1(如流程434)，接着，判断存储单元33内是否还有数据(如流程436)，并在判断的结果是无数据时结束读取流程(如流程438)。

又，上述扩充机3与连接主机2通过通信接口31及存储单元33所进行数据写入流程，如图10所示，其信号与控制流程大致与上述读取流程400～424相同，所不同处是在对存储单元33的数据写入控制，当Dinst信号为(6)时(如流程440)，脉冲信号Dck输出脉波，同时，数据传输线DI输出欲写入存储单元33的数据(如流程442)；接着，LD信号＝1，脉冲信号Dck输出一个脉波(如流程444)，而将上述数据存入存储单元33(如流程446)，计数器319的计数再加1(如流程448)；接着，判断存储单元33内是否还有数据(如流程450)，并在判断的结果为无数据时结束读取流程(如流程452)。

在并列特殊(非数字点)扩充机功能模式(RAM读取模式)状态下，参照图11、12所示，扩充机3利用其通信接口31的集成电路的硬件模式设定连结模块(InMode0～5 & ODEM1～3)315，设定其扩充机型态、容量与定位值后，利用前、后级连结模块311、312连接主机2，或者上、下一级的扩充机3，以形成主机2与多数扩充机3间地址线37a、数据线38a及寻址线39a的并列通信连接，并由通信接口31的第一设定用连结模块313中的Pb0/AD1_0～Pb9/AD1_9连接端，以及第二设定用连结模块314中的Pa0/DATA1_0～Pa10/RD1n连接端，设定连接存储单元33的第一输出端331，以形成主机端模式的输出设定，同时由通信接口31的第一设定用连结模块313中的Pb10/AD2_0～Pb15/AD2_5及Dr0/AD2_6、Dr0/AD2_7等连接端及第二设定用连结模块314中的Pa8/CS1n～Pa15/RD2n连接端、以及从机端模式连结模块(LED/DATA2_0～LED/DATA2_7)316等，设定连接存储单元33的第二输出端332，形成主机端模式输出设定；

扩充机3于开机时执行一芯片寻址程序，主机2执行一初始化动作，接着，主机2端读取某一判断模块(D_inst0～2或D_insto0～2)的信号，以判断所连接的扩充机型式、容量，确认主机2与多数扩充机3之间的连接与作动正常，然后，当主机2或者由上一级扩充机3转换输出一定位值(CODE)，各扩充机3依其通信接口31接收主机2，或者上一级扩充机3转换输出的定位值，自动判断是否允许或隔离与主机2的数据存取，其中，该判断为允许的扩充机3在其存储单元33与主机2之间形成双向数据交换的暂存路径模式与沟通连接，换言之，由存储单元33提供一个数据的暂存位置，主机2使用主机端模式来存取存储单元33内暂存的数据，而扩充机3用从主机端模式来存取存储单元33内暂存的数据。

上述的芯片寻址程序，仅需于扩充机3开机时执行一次，其执行流程如图13所示，由微处理器32写入地址512数据(0)(如流程500)，而执行转变控制致能信号SHreg的位移缓存器34a及地址缓存器(Address register)36的清除动作(如流程502)，接着，由微处理器32写入地址512数据(1)(如流程504)，并执行数据传输线输出O_DI是否等于1的判断(如流程506)，当判断结果为1，则地址缓存器(Address register)36执行加1运作(如流程508)，然后，执行地址缓存器(Address register)36是否第16次的判断(如流程510)，当流程506判断结果非为1，则直接执行流程510的判断，并在判断结果为符合设定条件时，完成芯片寻址而结束(如流程512)，但若判断结果为不符合设定条件时，则回到流程504继续执行至符合设定条件时，完成芯片寻址而结束。

此外，上述扩充机3利用其通信接口31并列连接主机2，或者上、下一级的扩充机3之间的数据存取运作路程，参照图14所示，微处理器32写入地址512数据2+芯片地址(如流程600)，将上述芯片地址存入现时地址缓存器(Address register)36a(如流程602)，接着，执行现时地址缓存器(Address register)36a与地址缓存器(Address register)36是否相等的判断(如流程604)，当判断结果是相同，由微处理器32读取或写入数据至存储单元33(如流程606)，然后完成存取流程而结束(如流程608)，又，当判断结果是不相同，则不做任何数据存取动作而直接结束。

由于本发明的PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口，以一体化电路设计通信接口，并在该通信接口上定义了各种不同扩充机型态及其进行各功能设定的连结模块，以搭配微处理器使主机与各种扩充机型态之间进行通信连接，以及将I/O点数扩充使其具有一致适用的通信接口，可简易、方便地通过通信接口的集成电路的输出设定用连结模块，依据点数需求设定I/O点扩充数量，从而改善设计人员要分别在硬件通信方式及I/O点数扩充上作不同硬件设计及其时间浪费的需要，以为使用者提供更简便，低廉但I/O点扩充方便的实用PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口。

同时，利用于扩充机内设有至少一个存储单元，搭配一体化电路设计的通信接口应用于特殊扩充机连接，形成双向数据交换的暂存路径模式，可供主机与特殊，如非数字扩充机以并列主从方式传递数据。

上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施范围。即凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。

Claims (14)

1、一种PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口，包括:

主机，包含:

通信接口，具有集成电路及其多组功能设定连结模块；

微处理器，与所述通信接口电性连接；

至少一个扩充机，包含:

微处理器；

存储单元，与所述扩充机的微处理器电连接；

通信接口，与所述扩充机的微处理器电连接，并具有集成电路及多组功能设定连结模块；

其中，所述扩充机以扩充机通信接口的集成电路定义各种不同的扩充机型态及通信连接模式，以连接所述主机及另一相邻的扩充机，从而形成通信连接，并利用扩充机通信接口的集成电路的至少一个功能设定连结模块，用于根据需求设定I/O点数扩充接脚，使主机与各种扩充机型态间的通信连接以及I/O点数扩充具有一致适用的通信接口，以快速通过主机输出定位值，并由扩充机自动允许或隔离主机发送数据，及进行暂存于存储单元的数据存取；

所述扩充机通信接口的集成电路包括:

前级连结模块，与主机或者上一级扩充机电连接；

后级连结模块，与下一级扩充机电连接；

第一、二设定用连结模块，用于依据需求设定I/O点数扩充以及外部连接，执行数据读取及输出；

硬件模式设定连结模块，用于设定扩充机型态供主机进行初始化判读，通过电性连接取得主机或者上一级输出的定位值，并将转换输出定位值送至下一级扩充机，以及根据分配位置的定位值确定主机是否可连接，或者通过所述存储单元进行数据存取；

从机端模式连结模块，配合扩充机型态与连接模式，以电性连接发光组件扫描输出显示各数字点状态，或者由扩充机进行所述存储单元暂存数据的存取；

输入控制电路，控制所述第一、二设定用连结模块的数据读取输入；及

输出控制电路，控制所述第一设定用连结模块及第二设定用连结模块的数据输出。

2、如权利要求1所述的多模式连接通信接口，其中，所述主机通信接口与扩充机通信接口之间还包括以串联或并联方式连接的地址线、数据线及寻址线。

3、如权利要求1所述的多模式连接通信接口，其中，所述主机通信接口与扩充机通信接口为相同的集成电路与功能设定连结模块设计。

4、如权利要求1所述的多模式连接通信接口，其中，所述扩充机通信接口还产生转变控制信号，以单线方式电性连接主机及相邻扩充机与电源信号端V cc。

5、如权利要求1所述的多模式连接通信接口，其中，所述扩充机通信接口还包括计数器，所述计数器与所述硬件模式设定连结模块电性连接产生计数信号。

6、如权利要求1所述的多模式连接通信接口，其中，所述前级连结模块还设有至少一个判断模块，以配合不同型态扩充机电性连接与通过信号读取而辨识其型态设定。

7、如权利要求1所述的多模式连接通信接口，其中，所述后级连结模块还设有至少一个判断模块，以配合不同型态扩充机电性连接与通过信号读取而辨识其型态设定。

8、如权利要求1所述的多模式连接通信接口，其中，所述输入控制电路包括有:输出/入通道开关量控制器及闩锁装置，在所述闩锁装置电性连接显示控制单元，以控制所述扩充点状态显示的发光组件动作，所述输出/入通道开关量控制器及闩锁装置电性连接并接受前级连结模块输入的控制信号，而由所述第一、二设定用连结模块接收数据。

9、如权利要求1所述的多模式连接通信接口，其中，所述输出控制电路包括有:数据库管理装置及闩锁装置，所述闩锁装置电性连接显示控制单元，以控制所述扩充点状态显示的发光组件动作，所述数据库管理装置及闩锁装置电性连接并接受前级连结模块输入的控制信号，而由所述第一、二设定用连结模块输出数据。

10、如权利要求1所述的多模式连接通信接口，其中，所述存储单元还包括第一输出端及第二输出端。

11、一种PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口通信连接方法，应用于主机与数字点扩充机的串行通信连接模式，所述方法包括:

a)、扩充机由扩充机通信接口的硬件模式设定连结模块，设定其扩充机型态、容量与定位值；

b)、由所述扩充机通信接口的前、后级连接模块接脚连接主机，或者上、下一级扩充机，在主机与多数扩充机之间形成串行通信电性连接；

c)、利用所述扩充机通信接口的第一及第二设定用连结模块设定I/O点数扩充及其接脚；

d)、主机执行初始化动作，由主机通信接口读取某一判断模块的信号，以判断所连接的扩充机型式、容量，确认主机与多数扩充机之间的电性连接与作动正常；

e)、所述主机及另一相邻扩充机转换输出定位值至所述扩充机；

f)、所述扩充机根据所述定位值自动判断允许或隔离主机所发送的数据。

12、一种PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口通信连接方法，应用于主机与特殊扩充机的串行通信连接模式，所述方法包括:

a)、以扩充机通信接口的硬件模式设定连结模块，设定其扩充机型态、容量与定位值；

b)、由所述扩充机通信接口前、后级连结模块连接主机，或者上、下一级之扩充机，在所述主机与多个扩充机之间形成地址线、数据线及寻址线的串行通信连接；

c)、利用所述扩充机通信接口的第一及第二设定用连结模块设定与扩充机存储单元的一输出端连接，形成主机端模式输出设定；

d)、所述主机执行初始化动作，由主机通信接口读取某一判断模块的信号，以判断所连接的扩充机型式、容量，确认所述主机与多个扩充机之间的连接与作动正常；

e)、所述主机及另一相邻扩充机转换输出定位值至扩充机；

f)、所述扩充机根据所述定位值自动判断允许或隔离主机与存储单元的数据存取；

g)、所述扩充机根据所述定位值判断允许与所述存储单元的数据存取，形成双向数据交换的暂存路径模式与沟通连接；

h)、主机使用串行的所述主机通信接口存取所述存储单元内暂存的数据，而所述扩充机用主机端模式存取所述存储单元内暂存数据。

13、如权利要求12所述的方法，其中，所述特殊扩充机为非数字点扩充机。

14、一种PLC扩充机与主机的多模式连接通信接口通信连接方法，应用于主机与特殊扩充机的并列通信连接模式，所述方法包括:

a)、扩充机由扩充机通信接口的硬件模式设定连结模块，设定其扩充机型态、容量与定位值；

b)、由所述扩充机通信接口前、后级连结模块连接主机，或者上、下一级相邻的扩充机，在所述主机与多个扩充机之间形成地址线、数据线及寻址线的并列通信连接；

c)、利用所述扩充机通信接口的第一及第二设定用模块接脚设定与扩充机存储单元的两个输出端连接，形成具有主机端模式及从机端模式的输出设定；

d)、所述扩充机于开机时执行芯片寻址程序；

e)、所述主机执行初始化动作，由主机通信接口读取某一判断模块信号，以判断所连接之扩充机型式、容量，确认主机与多数扩充机间之连接与作动正常；

f)、所述主机及另一相邻扩充机转换输出一定位值至扩充机；

g)、所述扩充机根据所述定位值自动判断允许或隔离主机与存储单元的数据存取；

h)、所述扩充机根据所述定位值判断允许与存储单元的数据存取，形成双向数据交换的暂存路径模式与沟通连接；

i)、所述主机使用主机端模式存取存储单元内的暂存数据，而所述扩充机用从机端模式存取所述存储单元内暂存的数据。

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