CN102393672B - 可编程逻辑控制器及其扩展模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可编程逻辑控制器及其扩展模块，包括输入寄存器、输出寄存器，至少一个第一输入单元和至少一个第一输出单元，所述可编程逻辑控制器还包括：中央处理器；与所述中央处理器连接的第一开关控制单元和第二开关控制单元；以及至少一个第二输出单元和至少一个第二输入单元。本发明提供的可编程逻辑控制器及其扩展模块可以灵活地配置输入/输出端口，可靠性高，并且，通过各输入单元将对应的输出单元发送的输出信号反馈至输入寄存器中，以便验证PLC输出的准确性。

Description

可编程逻辑控制器及其扩展模块

技术领域

本发明涉及可编程控制技术领域，特别涉及一种可编程逻辑控制器及其扩展模块。

背景技术

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller, PLC）是一种用于实时控制的自动化控制装置，其广泛应用于工业控制领域。PLC根据其输入端口和输出端口的数量可以分为大型PLC、中型PLC和小型PLC。其中，在小型PLC中还包括很多迷你型的PLC，其端口数一般只有几个到十几个，例如具有8个输入端口和8个输出端口的PLC，这种迷你型PLC受端口数的限制，使得其可以控制的对象相对较少。

图1为现有技术中PLC的寄存器与输入/输出单元的结构示意图，图中示出了在现有技术中PLC的各输入/输出单元与寄存器的连接关系，如图1所示，PLC的输入端口和输出端口都是固定的，并分别与PLC内部的输入单元和输出单元（也称输入电路和输出电路）相对应。在某些应用中，当控制对象增多以至于原有的输入端口或者输出端口不够用的情况下，往往需要配置扩展的输入模块或输出模块，或者增加PLC的数量。尤其是在一些特定的需求下，例如，对于一个具有8个输入端口和8个输出端口的PLC，如果现场需要10个输入端口，而只要5个输出端口，此时，原有的输入端口不够用需要扩展，而原有的输出端口多余造成闲置。这不仅会增加成本，还会降低PLC的利用率。因此，亟需一种输入端口和输出端口可以灵活配置的PLC及其扩展模块。

发明内容

本发明提供一种可编程逻辑控制器及其扩展模块，用于实现可编程逻辑控制器输入端口和输出端口的灵活配置，从而提高利用率，并且，通过各输入单元将对应的输出单元发送的输出信号反馈至输入寄存器中，以便验证PLC输出的准确性。

一方面，本发明提供一种可编程逻辑控制器，包括寄存器，至少一个第一输入单元和至少一个第一输出单元；所述寄存器包括输入寄存器、输出寄存器，所述可编程逻辑控制器还包括：中央处理器； 

至少一个第二输出单元，各第二输出单元与对应的第一输入单元并联；

其中，各第二输出单元的第一端分别与对应的第一输入单元的第一端连接作为输入/输出端口，所述各第二输出单元的第二端各连接一开关，且分别与对应的第一输入单元的第二端连接，并连接至所述寄存器；

至少一个第二输入单元，各第二输入单元与对应的第一输出单元并联；

其中，各第二输入单元的第一端分别与对应的第一输出单元的第一端连接作为输入/输出端口，所述各第二输入单元的第二端与所述输入寄存器连接，各第一输出单元的第二端各连接一开关，且分别与对应的第二输入单元的第二端连接，并连接至所述寄存器； 

并联的第一输入单元和对应的第二输出单元作为输入端连接所述寄存器中的输入寄存器，并联的第一输出单元和对应的第二输入单元作为输出端连接所述寄存器中的输出寄存器时，所述中央处理器控制所述第二输出单元连接的开关处于断开状态，控制所述第一输出单元连接的开关处于闭合状态；

所述并联的第一输出单元和对应的第二输入单元作为输入端连接所述寄存器中的输入寄存器，所述并联的第一输入单元和对应的第二输出单元在作为输出端连接所述寄存器中的输出寄存器时，所述中央处理器控制所述第一输出单元连接的开关处于断开状态，控制所述第二输出单元连接的开关处于闭合状态。

另一方面，本发明还提供一种可编程逻辑控制器的扩展模块，所述可编程逻辑控制器的扩展模块通过其扩展模块接口与前述的可编程逻辑控制器连接，用于扩展所述可编程逻辑控制器的输入端口和/或输出端口；

其中，所述扩展模块包括至少一个输入单元和至少一个输出单元，并且所述输入单元中至少有一个输入单元与对应的输出单元作为输入/输出端口。

由上述技术方案可知，本发明提供的可编程逻辑控制器及其扩展模块，在不改变端口数的前提下，在寄存器的一侧既设置多个第一输入单元又设置多个第二输出单元，另一侧既设置多个第一输出单元又设置多个第二输入单元，使得连接的一端既可以用作输入端口，也可以用作输出端口，从而实现输入端口和输出端口的灵活配置；并且通过中央处理器使能开关的控制，使得通过各输入单元将对应的输出单元发送的输出信号反馈至输入寄存器中，以便验证PLC输出的准确性。

附图说明

图1为现有技术中可编程逻辑控制器的寄存器与输入/输出单元的结构示意图；

图2为本发明的可编程逻辑控制器的结构示意图；

图3为本发明可编程逻辑控制器的第一实施例中寄存器与各输入/输出单元的结构示意图；

图4为本发明可编程逻辑控制器的第二实施例中寄存器与各输入/输出单元的结构示意图；

图5为本发明可编程逻辑控制器的第三实施例中寄存器与各输入/输出单元的结构示意图；

图6为本发明可编程逻辑控制器的第四实施例中寄存器与各输入/输出单元的结构示意图；

图7为本发明可编程逻辑控制器的第五实施例中寄存器、各输入/输出单元与判断单元的结构示意图；

图8为本发明可编程逻辑控制器的第六实施例中寄存器、各输入/输出单元与判断单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附图或说明书中，相似或相同的元件使用相同的附图标记。

首先参考图2，图2为本发明的可编程逻辑控制器的结构示意图。如图2所示，可编程逻辑控制器1包括中央处理器10、寄存器11、输入/输出单元12和存储器13。其中，中央处理器10分别与寄存器11、输入/输出单元12和存储器13连接，寄存器11与输入/输出单元12连接。寄存器11包括输入寄存器和输出寄存器（图中未示出），输入/输出单元12包括至少一个输入单元和至少一个输出单元。

此外还需要说明的是，在另一种实施方式中，寄存器11和存储器13还可以集成在中央处理器10中，并且寄存器11和存储器13是对一个存储芯片的不同存储空间的定义。同样的，所述输入寄存器和输出寄存器也可以是对一个存储芯片的存储空间的不同划分。

具体地，中央处理器10是可编程逻辑控制器1的控制和运算处理中枢。当可编程逻辑控制器1投入运行时，中央处理器10以扫描的方式接收输入/输出单元12中输入单元的数据，并将所述数据存储到寄存器11的输入寄存器中。存储器13用于存储用户程序，中央处理器10从存储器13中逐条读取所述用户程序，并根据所述输入寄存器中存储的数据执行所述用户程序，然后将执行用户程序所得到的数据存储到寄存器11的输出寄存器中。待所有的用户程序执行完毕之后，将所述输出寄存器中的待输出数据发送到相应的输出单元，从而完成一次控制过程。

接下来结合图3-图8详细描述本发明可编程逻辑控制器中寄存器11与输入/输出单元12的详细内容。

图3为本发明可编程逻辑控制器的第一实施例中寄存器与各输入/输出单元的的结构示意图，图中示出了本实施例中PLC的各输入/输出单元与寄存器11、中央处理器的连接关系，有关PLC的存储器等模块未在图3中示出。

如图3所示，在本实施例中，PLC包括寄存器11、第一输入单元1、第一输入单元2、…、第一输入单元n、第一输出单元1、第一输出单元2、…、第一输出单元n、第二输入单元1、第二输入单元2、…、第二输入单元n以及第二输出单元1、第二输出单元2、…、第二输出单元n。

具体地，各输入单元和各输出单元分别用于对从相应端口输入的输入信号或者输出到相应端口的输出信号进行调理，并且起到信号隔离的作用。所述各输入单元和各输出单元的电路中都包含光耦器件，且信号是单向传输的，即：各输入单元用于将来自相应端口的输入信号输入到寄存器11中，各输出单元用于将来自寄存器11的输出信号输出到相应端口。

其中，所述寄存器11包括输入寄存器和输出寄存器（图中未示出）。

如图3所示，各个第二输出单元与对应的第一输入单元并联；其中，各第二输出单元的第一端分别与对应的第一输入单元的第一端连接作为输入/输出端口，所述各第二输出单元的第二端各连接一开关，且分别与对应的第一输入单元的第二端连接，并连接至所述寄存器11；

具体地，第一输入单元1的第一端与第二输出单元1的第一端连接作为输入/输出端口1，第一输入单元1的第二端与寄存器11的输入寄存器连接，第二输出单元1的第二端连接一开关K1，然后与第一输入单元1的第二端连接后，再与寄存器11的输出寄存器连接，并且对于第一输入单元2、…、第一输入单元n与第二输出单元2、…、第二输出单元n都以上述相同的连接方式连接，所连接的一端分别作为输入/输出端口2、输入/输出端口3、…、输入/输出端口n。

图3中，各第二输入单元与对应的第一输出单元并联；其中，各第二输入单元的第一端分别与对应的第一输出单元的第一端连接作为输入/输出端口，所述各第二输入单元的第二端与所述输入寄存器连接，各第一输出单元的第二端各连接一开关，且分别与对应的第二输入单元的第二端连接，并连接至所述寄存器。

具体地，第一输出单元1的第一端与第二输入单元1的第一端连接作为输入/输出端口1’，第一输出单元1的第二端连接一开关K1’，与第二输入单元1的第二端连接后，再与寄存器11的输出寄存器连接，第二输入单元1的第二端与寄存器11的输入寄存器连接，并且对于第一输出单元2、…、第一输出单元n与第二输入单元2、…、第二输入单元n都以上述相同的连接方式连接，所连接的一端分别作为输入/输出端口2’、输入/输出端口3’、…、输入/输出端口n’。所述开关均为受中央处理器控制的使能开关。

所述并联的第一输入单元和对应的第二输出单元作为输入端连接所述寄存器11中的输入寄存器，所述并联的第一输出单元和对应的第二输入单元作为输出端连接所述寄存器11中的输出寄存器时，所述中央处理器控制所述第二输出单元连接的开关处于断开状态，控制所述第一输出单元连接的开关处于闭合状态；

所述并联的第一输出单元和对应的第二输入单元作为输入端连接所述寄存器11中的输入寄存器，所述并联的第一输入单元和对应的第二输出单元在作为输出端连接所述寄存器11中的输出寄存器时，所述中央处理器控制所述第一输出单元连接的开关处于断开状态，控制所述第二输出单元连接的开关处于闭合状态。

实施本实施例一提供的可编程逻辑控制器，至少具有如下有益效果：

第一，通过将各第一输入单元与各第一输出单元的第一端分别与对应的第二输出单元与第二输入单元连接作为输入/输出端口，使得各端口既可以作为输入端口也可以作为输出端口，从而达到灵活配置PLC端口的目的。并且，用户可以通过应用程序对端口进行配置，根据实际的PLC应用场景来确定具体哪一个端口作为输入端口，哪一个端口作为输出端口。所述应用程序的编写或者也称为端口属性的设置是属于本领域技术人员所熟知的内容，所以此处不再详述。

第二，通过中央处理器的控制，可以控制由输入单元和输出单元并联组成的输入/输出端口在作为输入端口时，将输出单元上连接的开关断开，以免信号直接从输出单元输出；而由输入单元和输出单元并联组成的输入/输出端口在作为输出端口时，中央处理器控制输出单元上连接的开关闭合，信号通过与输出单元并联的输入单元反馈信号至输入寄存器中，可以验证PLC输出的准确性。

例如，在图3中，当输入/输出端口1被配置作为输入端口时，输入信号通过第一输入单元1存储到寄存器11的输入寄存器中，PLC的中央处理器可以在输入采样阶段获取该输入信号，并且在用户的应用程序执行完毕之后，在输出刷新阶段将输出信号通过预先配置的输出端口输出到外部输出设备。而在这个例子中，第二输出单元1上的开关K1断开，第二输出单元1暂时不起作用。

当应用场景发生变化，需要将输入/输出端口1用作输出端口时，用户只需通过相应的应用程序来进行配置。在输入采样阶段，中央处理器从输入寄存器中获取不到来自第一输入单元1的输入信号，相当于第一输入单元1暂时不起作用。而当中央处理器产生输出信号之后，在输出刷新阶段通过第二输出单元1上的开关闭合，第二输出单元1将输出信号输出至外部输出设备，并且通过第一输入单元1将信号反馈至寄存器11中的输入寄存器，可以验证PLC输出的准确性。

在本实施例中，上述对所述输入寄存器的读以及对所述输出寄存器的写可以通过对寄存器读写使能与禁止的设置来实现。

此外还需要说明的是，在图3所示的第一实施例中，所述第二输入单元的个数与第一输出单元的个数相等，所述第二输出单元的个数也与第一输入单元的个数相等。而在另一种实施方式中，所述第二输入单元的个数可以小于所述第一输出单元的个数，所述第二输出单元的个数也可以小于所述第一输入单元的个数。

此外，在又一种实施方式中，所述可编程逻辑控制器的输入/输出单元除了包括所述至少一个第一输入单元和至少一个第一输出单元之外，还可以只包括所述至少一个第二输出单元，并且该至少一个第二输出单元的个数小于或者等于对应的第一输入单元的个数；或者也可以只包括所述至少一个第二输入单元，并且该至少一个第二输入单元的个数小于或者等于对应的第一输出单元的个数。在这种实施方式中，所述至少一个第二输出单元或者至少一个第二输入单元分别与对应的第一输入单元或者第一输出单元的一端连接作为输入/输出端口，另一端分别与所述寄存器连接。

接下来以8端口PLC为例描述本发明的技术方案。图4为本发明可编程逻辑控制器的第二实施例中寄存器与各输入/输出单元的的结构示意图。同样地，图4中示出了本实施例中PLC的各输入/输出单元、中央处理器10与寄存器11的连接关系，有关PLC的存储器等模块未在图4中示出。

在本实施例中，PLC包括寄存器11、第一输入单元1、第一输入单元2、第一输入单元3、第一输入单元4、第一输出单元1、第一输出单元2、第一输出单元3、第一输出单元4、第二输入单元1、第二输入单元2、第二输入单元3、第二输入单元4以及第二输出单元1、第二输出单元2、第二输出单元3、第二输出单元4。

其中，寄存器11包括输入寄存器和输出寄存器（图中未示出）。

各第一输入单元的第一端分别与对应的第二输出单元的第一端连接分别作为输入/输出端口1、输入/输出端口2、输入/输出端口3、输入/输出端口4，各第一输入单元的第二端与寄存器11的输入寄存器连接，各第二输出单元的第二端上连接一开关，与各第一输入单元的第二端连接后，再与寄存器11的输出寄存器连接。

各第一输出单元的第一端分别与对应的第二输入单元的第一端连接分别作为输入/输出端口1’、输入/输出端口2’、输入/输出端口3’、输入/输出端口4’，各第一输出单元的第二端上连接一开关，与各第二输入单元的第二端连接后，再与寄存器11的输出寄存器连接，各第二输入单元的第二端与寄存器11的输入寄存器连接。

本实施例中，中央处理器（CPU）10可以控制由第一输入单元1和第二输出单元1组成的输入/输出端口1在作为输入端口时，将第二输出单元1上的开关K1断开，以免信号从第二输出单元1输出；当其作为输出端口时，将K1闭合，使得信号可以通过第一输入单元1反馈至寄存器11，以实现对PLC信号的验证。对由第一输入单元2和第二输出单元2组成的输入/输出端口2，以及由第一输入单元3和第二输出单元3组成的输入/输出端口3，由第一输入单元4和第二输出单元4组成的输入/输出端口4的控制同理。

中央处理器（CPU）10可以控制由第二输入单元1和第一输出单元1组成的输入/输出端口1’在作为输入端口时，将第一输出单元1上的开关K1’断开，以免信号从第一输出单元1输出；当其作为输出端口时，将K1’闭合，使得信号可以通过第二输入单元1反馈至寄存器11，以实现对PLC信号的验证。对由第二输入单元2和第一输出单元2组成的输入/输出端口2’、由第二输入单元3和第一输出单元3组成的输入/输出端口3’、由第二输入单元4和第一输出单元4组成的输入/输出端口4’的控制同理。

可见，在图4所示的第二实施例中，每一个第一输入单元和第一输出单元都连接有对应的第二输出单元和第二输入单元，所实现的端口都是既可以作为输入端口也可以作为输出端口。但是，在本发明其他的实施例中，还可以根据实际需要进行灵活的配置，使得所述第二输入单元或第二输出单元的个数分别小于所述第一输出单元或第一输入单元的个数。

例如，在图5所示的第三实施例中，有4个端口（输入/输出端口1、输入/输出端口2、输入/输出端口1’、输入/输出端口2’）既可以作为输入端口也可以作为输出端口，而另外4个端口（输入端口3、输入端口4、输出端口3’、输出端口4’）分别固定作为2个输入端口和2个输出端口。具体而言，如图5所示，PLC包括寄存器11、第一输入单元1、第一输入单元2、第一输入单元3、第一输入单元4、第一输出单元1、第一输出单元2、第一输出单元3、第一输出单元4、第二输入单元1、第二输入单元2和第二输出单元1、第二输出单元2。

其中，寄存器11包括输入寄存器和输出寄存器（图中未示出）。

第一输入单元1和第一输入单元2各自的第一端分别与第二输出单元1和第二输出单元2各自的第一端连接，分别作为输入/输出端口1和输入/输出端口2，其中，第二输出单元1的第二端上连接开关K1，再与第一输入单元1的第二端连接，然后再接入寄存器11；第二输出单元2的第二端上连接开关K2，再与第一输入单元2的第二端连接，然后再接入寄存器11；

第一输入单元1和第一输入单元2的第二端与寄存器11的输入寄存器连接，第二输出单元1和第二输出单元2的第二端与寄存器11的输出寄存器连接。

第一输出单元1和第一输出单元2各自的第一端分别与第二输入单元1和第二输入单元2各自的第一端连接，分别作为输入/输出端口1’和输入/输出端口2’，其中，第一输出单元1的第二端上连接一开关K1’，再与第二输入单元1的第二端连接后，再接入寄存器11，第一输出单元2的第二端上连接一开关K2’，再与第二输入单元2的第二端连接后，再接入寄存器11； 

第一输入单元3和第一输入单元4各自的第一端分别作为输入端口3和输入端口4，另一端与寄存器11的输入寄存器连接，第一输出单元3和第一输出单元4各自的第一端分别作为输出端口3’和输出端口4’，另一端与寄存器11的输出寄存器连接。

本实施例中，中央处理器（CPU）10可以控制由第一输入单元1和第二输出单元1组成的输入/输出端口1在作为输入端口时，将第二输出单元1上的开关K1断开，以免信号从第二输出单元1输出；当其作为输出端口时，将K1闭合，使得信号可以通过第一输入单元1反馈至寄存器11，以实现对PLC信号的验证。对由第一输入单元2和第二输出单元2组成的输入/输出端口2的控制同理。

中央处理器（CPU）10可以控制由第二输入单元1和第一输出单元1组成的输入/输出端口1’在作为输入端口时，将第一输出单元1上的开关K1’断开，以免信号从第一输出单元1输出；当其作为输出端口时，将K1’闭合，使得信号可以通过第二输入单元1反馈至寄存器11，以实现对PLC信号的验证。对由第二输入单元2和第一输出单元2组成的输入/输出端口2’的控制同理。

此外，在另一种实施方式中，所述可编程逻辑控制器的输入/输出单元还可以只包括至少一个第二输出单元，并且该至少一个第二输出单元的个数小于或者等于对应的第一输入单元的个数；或者也可以只包括至少一个第二输入单元，并且该至少一个第二输入单元的个数小于或者等于对应的第一输出单元的个数。

例如，在图6所示的第四实施例中，有2个端口（输入/输出端口1、输入/输出端口2）既可以作为输入端口也可以作为输出端口，而其他端口分别固定作为2个输入端口和4个输出端口。其具体的结构可以参考图6，此处不再赘述。

图7为本发明可编程逻辑控制器的第五实施例中寄存器、各输入/输出单元与判断单元的的结构示意图。与图3所示的第一实施例相比，区别在于，在第五实施例中，还可以通过各输入单元将对应的输出单元发送的输出信号反馈至输入寄存器中，以便验证PLC输出的准确性。

如图7所示，示出了PLC中除了包括寄存器11、中央处理器10、以及各输入/输出单元之外，还包括判断单元14。

具体而言，在本实施例中，各第一输出单元除了用于向外部输出设备发送输出信号之外，还用于根据所述输出信号生成反馈信号，并将所述反馈信号发送至对应的第二输入单元；各第二输入单元除了用于接收来自外部输入设备的输入信号之外，还用于接收来自对应的第一输出单元发送的反馈信号。

相似地，各第二输出单元除了用于向外部输出设备发送输出信号之外，还用于根据所述输出信号生成反馈信号，并将所述反馈信号发送至对应的第一输入单元；各第一输入单元除了用于接收来自外部输入设备的输入信号之外，还用于接收来自对应的第二输出单元发送的反馈信号。

此外，在本实施例中，寄存器11包括输入寄存器和输出寄存器（图中未示出），而所述输入寄存器除了用于存储输入信号之外，还用于存储所述反馈信号，所述输出寄存器用于存储所述输出信号。

判断单元14用于判断所述输入寄存器中的反馈信号和所述输出寄存器中与所述反馈信号对应的输出信号是否相同，并且在判断出不相同时报警。判断单元14可以位于PLC的中央处理器内，也可以位于中央处理器外并且与中央处理器连接。

例如，假设用户已经通过应用程序将输入/输出端口1配置作为输出端口，在实际运行过程中，PLC在输出刷新阶段将输出信号通过第二输出单元1从输入/输出端口1发送至外部输出设备，同时，第二输出单元1还根据所述输出信号生成反馈信号，并将该反馈信号发送至对应的第一输入单元1。在下一个输入采样阶段，判断单元14可以从输入寄存器中获得来自所述第一输入单元1的反馈信号，并判断该反馈信号与上一个输出刷新阶段对应的输出信号是否一致，如果判断出不一致则报警，从而可以提醒用户PLC输出错误。

此处需要说明的是，PLC在运行过程中，由于输出寄存器在每一个扫描周期都会被随时刷新，因此，所述判断单元14会在每一个扫描周期的输入采样阶段判断反馈信号与对应的输出信号是否一致。

图7所示的实施例五中，判断单元14位于中央处理器10外并且与中央处理器10连接。在如图8所示的实施例六中，判断单元14可以位于PLC的中央处理器10内。图8所示的判断单元14的功能和作用与实施例五中的判断单元14的功能和作用相同，在此不再赘述。

接下来描述本发明的可编程逻辑控制器的扩展模块。

所述扩展模块通过可编程逻辑控制器的扩展模块接口（即总线接口）与所述可编程逻辑控制器连接，用于扩展所述可编程逻辑控制器的输入端口和/或输出端口。所述可编程逻辑控制器可以是上文结合图2-8所述的可编程逻辑控制器，也可以是现有技术中的可编程逻辑控制器。所述扩展模块可以是普通扩展模块，也可以是包含存储与运算处理等功能的智能扩展模块。所述扩展模块接口是本领域常用的一种用于为可编程逻辑控制器进行端口扩展的接口，此处不再详述。

在本发明实施例中，所述扩展模块包括至少一个输入单元和至少一个输出单元，并且所述输入单元中至少有一个输入单元与对应的输出单元并联，其中并联的输入单元和输出单元一端连接作为扩展的输入/输出端口，而输出单元的另一端连接一开关后再与输入单元并联，然后接入寄存器；或者相应的，所述输出单元中至少有一个输出单元与对应的输入单元的一端连接作为扩展的输入/输出端口，其他的输入单元和/或输出单元分别固定作为扩展的输入端口和输出端口。其中，所述输入单元和输出单元的功能分别与上文所述可编程逻辑控制器的输入单元和输出单元的功能相同，所以此处不再赘述。

综上所述，本发明提供的可编程逻辑控制器及其扩展模块，在不改变端口数的前提下，通过将至少一个第二输入单元和至少一个第二输出单元分别与对应的第一输出单元和第一输入单元连接，使得连接的一端既可以用作输入端口，也可以用作输出端口，从而实现输入端口和输出端口的灵活配置。此外，通过将输入单元与输出单元连接，使得所述输入单元还可以用于反馈输出信号，从而使中央处理器可以根据反馈的信号判断出输出是否成功，从而提高PLC的可靠性。另外，通过中央处理器的控制，可以控制由输入单元和输出单元并联组成的输入/输出端口在作为输入端口时，将输出单元上连接的开关断开，以免信号直接从输出单元输出；而由输入单元和输出单元并联组成的输入/输出端口在作为输出端口时，中央处理器控制输出单元上连接的开关闭合，信号通过与输出单元并联的输入单元反馈信号至输入寄存器中，可以验证PLC输出的准确性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 

Claims (9)

1.一种可编程逻辑控制器，包括寄存器，至少一个第一输入单元和至少一个第一输出单元；所述寄存器包括输入寄存器、输出寄存器，其特征在于，所述可编程逻辑控制器还包括：中央处理器； 

至少一个第二输出单元，各第二输出单元与对应的第一输入单元并联；

其中，各第二输出单元的第一端分别与对应的第一输入单元的第一端连接作为输入/输出端口，所述各第二输出单元的第二端各连接一开关，且分别与对应的第一输入单元的第二端连接，并连接至所述寄存器；

至少一个第二输入单元，各第二输入单元与对应的第一输出单元并联；

其中，各第二输入单元的第一端分别与对应的第一输出单元的第一端连接作为输入/输出端口，所述各第二输入单元的第二端与所述输入寄存器连接，各第一输出单元的第二端各连接一开关，且分别与对应的第二输入单元的第二端连接，并连接至所述寄存器； 

并联的第一输入单元和对应的第二输出单元作为输入端连接所述寄存器中的输入寄存器，并联的第一输出单元和对应的第二输入单元作为输出端连接所述寄存器中的输出寄存器时，所述中央处理器控制所述第二输出单元连接的开关处于断开状态，控制所述第一输出单元连接的开关处于闭合状态；

所述并联的第一输出单元和对应的第二输入单元作为输入端连接所述寄存器中的输入寄存器，所述并联的第一输入单元和对应的第二输出单元在作为输出端连接所述寄存器中的输出寄存器时，所述中央处理器控制所述第一输出单元连接的开关处于断开状态，控制所述第二输出单元连接的开关处于闭合状态。

2.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，所述至少一个第一输入单元和至少一个第二输出单元中，所述第二输出单元的个数小于等于所述第一输入单元的个数。

3.根据权利要求1或2所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，

所述至少一个第一输出单元和至少一个第二输入单元中，所述第二输入单元的个数小于等于所述第一输出单元的个数。

4.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，

所述并联的第一输入单元和对应的第二输出单元作为输入端连接所述寄存器中的输入寄存器，所述并联的第一输出单元和对应的第二输入单元作为输出端连接所述寄存器中的输出寄存器，所述中央处理器控制所述第二输出单元连接的开关处于断开状态，控制所述第一输出单元连接的开关处于闭合状态时，所述第一输出单元用于向外部输出设备发送输出信号，并根据所述输出信号生成反馈信号，将所述反馈信号发送至与所述第一输出单元并联的第二输入单元；

所述第二输入单元用于接收来自外部输入设备的输入信号，并接收来自与所述第二输入单元并联的第一输出单元发送的反馈信号。

5.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，

所述并联的第一输出单元和对应的第二输入单元作为输入端连接所述寄存器中的输入寄存器，所述并联的第一输入单元和对应的第二输出单元在作为输出端连接所述寄存器中的输出寄存器时，所述中央处理器控制所述第一输出单元连接的开关处于断开状态，控制所述第二输出单元连接的开关处于闭合状态时，所述第二输出单元用于向外部输出设备发送输出信号，并根据所述输出信号生成反馈信号，将所述反馈信号发送至与所述第二输出单元并联的第一输入单元；

所述第一输入单元用于接收来自外部输入设备的输入信号，并接收来自与所述第一输入单元并联的第二输出单元发送的反馈信号。

6.根据权利要求4或5所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，

所述输入寄存器用于存储所述输入信号和反馈信号；

所述输出寄存器用于存储所述输出信号。

7.根据权利要求6所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，所述可编程逻辑控制器还包括：

判断单元，用于判断所述输入寄存器中的反馈信号和所述输出寄存器中与所述反馈信号对应的输出信号是否相同，并且在判断出不相同时报警。

8.如权利要求7所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，所述判断单元集成或独立于所述中央处理器。

9.一种可编程逻辑控制器的扩展模块，其特征在于，

所述可编程逻辑控制器的扩展模块通过其扩展模块接口与权利要求1至8中任一项所述的可编程逻辑控制器连接，用于扩展所述可编程逻辑控制器的输入端口和/或输出端口；

其中，所述扩展模块包括至少一个输入单元和至少一个输出单元，并且所述输入单元中至少有一个输入单元与对应的输出单元作为输入/输出端口。

Images