CN108170091A - 一种plc控制器、plc控制器集群系统 - Google Patents

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张国亮
刘力上
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
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    • G05B19/052—Linking several PLC's
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Abstract

本申请公开了一种PLC控制器，包括：用于进行中央处理计算的CPU电路；与CPU电路相连，用于交换其它以太网设备的信息数据的以太网交换机芯片；与以太网交换机芯片分别相连，用于连接其它以太网设备的以太网线的以太网口。通过在PLC控制器上设置的以太网交换机芯片，可以使PLC控制器之间直接通过以太网线连接，同时PLC控制器连接的数量不会受到控制器端口的数量限制，可以应对大量的PLC控制器接入，避免增加额外的交换设备，减少系统整体的体积。本申请还公开了一种PLC控制器集群系统，具有上述有益效果。

Description

一种PLC控制器、PLC控制器集群系统
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种PLC控制器、PLC控制器集群系统。
背景技术
随着信息技术的发展，在工业领域也越来越多的使用电子系统进行工业控制。其中，可编程逻辑(PLC)控制器就是专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
PLC控制器的使用越来越广泛，就需要将多个PLC控制设置为PLC控制器集群，用来进行复杂的工业控制。通常情况下，是将每个PLC控制器通过交换机连接，交换机交换多个PLC控制器之间的信息数据，完成复杂的控制过程。但是交换机的接口一般是有限的几个，随着PLC控制器的数量不断增多，就需要添加交换机设备以使有足够的网口连接所有PLC控制器，会使得整体的控制系统过于臃肿。并且需要的交换机也会不只一台，造成硬件维护的混乱。
因此，如何更合理的连接所有的PLC控制器是本领域技术人员所关注的重点问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种PLC控制器、PLC控制器集群系统，通过在PLC控制器上设置的以太网交换机芯片，可以使PLC控制器之间直接通过以太网线连接，同时PLC控制器连接的数量不会受到控制器端口的数量限制，可以应对大量的PLC控制器接入，避免增加额外的交换设备，减少系统整体的体积。
为解决上述技术问题，本申请提供一种PLC控制器，包括：
用于进行中央处理计算的CPU电路；
与所述CPU电路相连，用于交换其它以太网设备的信息数据的以太网交换机芯片；
与所述以太网交换机芯片分别相连，用于连接所述其它以太网设备的以太网线的以太网口。
可选的，该控制器，还包括：
与所述以太网交换机芯片相连，用于无线通信的无线通信组件。
可选的，所述以太网口为双绞线接口、光纤接口以及同轴电缆接口中的至少一种。
可选的，还包括：
所述以太网口为Poe网口。
可选的，还包括：
与所述CPU电路相连，用于控制IO输出的IO电路；
与所述IO电路相连，用于连接线路的IO电路接线端子。
可选的，还包括：
与所述CPU电路相连，用于进行电源管理的电源电路；
与所述电源电路相连，用于连接线路的电源电路接线端子。
可选的，还包括：
与所述CPU电路相连，用于串行通信的串行通信电路；
与所述串行通信电路相连，用于连接线路的串行通信电路接线端子。
本申请还提供一种PLC控制器集群系统，包括多个PLC控制器，每个所述PLC控制器包括CPU电路、以太网交换机芯片以及以太网口；其中，所述CPU电路与所述以太网交换机芯片连接，每个所述以太网口与所述以太网交换机芯片连接；所有所述PLC控制器之间通过所述以太网口进行连接。
可选的，每个所述PLC控制器还包括与所述以太网交换机芯片相连，用于无线通信的无线通信组件。
可选的，所述以太网口为双绞线接口、光纤接口以及同轴电缆接口中的至少一种。
本申请所提供的一种PLC控制器，包括：用于进行中央处理计算的CPU电路；与所述CPU电路相连，用于交换其它以太网设备的信息数据的以太网交换机芯片；与所述以太网交换机芯片分别相连，用于连接所述其它以太网设备的以太网线的以太网口。
通过在PLC控制器上设置的以太网交换机芯片，可以使PLC控制器之间直接通过以太网线连接，同时PLC控制器连接的数量不会受到控制器端口的数量限制，可以应对大量的PLC控制器接入，避免增加额外的交换设备，减少系统整体的体积。
本申请还提供一种PLC控制器集群系统，具有上述有益效果，在此不做赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种PLC控制器的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的另一种PLC控制器的结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种PLC控制器集群系统的结构示意图。
图1至图3中：
10为PLC控制器、11为CPU电路、12为以太网交换机芯片、13为以太网口。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种PLC控制器、PLC控制器集群系统，通过在PLC控制器上设置的以太网交换机芯片，可以使PLC控制器之间直接通过以太网线连接，同时PLC控制器连接的数量不会受到控制器端口的数量限制，可以应对大量的PLC控制器接入，避免增加额外的交换设备，减少系统整体的体积。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种PLC控制器的结构示意图。
本实施例提供一种PLC控制器10，可以简化PLC控制器10之间的连接方式，该控制器可以包括：
用于进行中央处理计算的CPU电路11；
与所述CPU电路11相连，用于交换其它以太网设备的信息数据的以太网交换机芯片12；
与所述以太网交换机芯片12分别相连，用于连接所述其它以太网设备的以太网线的以太网口13。
本实施例所提供的PLC控制器10，可以通过网口直接与其它PLC控制器10相连，并且连接之后通过内置的以太网交换机芯片12完成PLC控制器10之间的数据交换，代替了原有的交换机的功能。并且，以该PLC控制器10为基础就可以将多个PLC控制器10进行连接，由于每个PLC控制中都有一个以太网交换机芯片12，因此多个PLC控制器10之间可以以任何形式进行连接，只要保证每个控制器都被连入所有PLC控制器10中。
其中，本实施例所介绍的PLC控制器10中的CPU电路11为通常的PLC控制器10中用于进行中央处理计算的CPU电路11，其完成了PLC控制器10的主要功能，是PLC控制器10的主要部件。因此，本实施例中的PLC控制器10包括该CPU电路11。
进一步的，在现有技术中PLC控制器10之间的通信是通过每个CPU连接的以太网口13再连接到交换机完成，也就是每个PLC控制器10之外还需要一个交换机才可以完成PLC控制器10之间的数据交换。并且，交换机的端口是有限的，当连接PLC控制过多时，就需要在增加交换机设备，使PLC控制器10系统更加臃肿。因此，本实施例中直接将具有数据交换功能的以太网交换机芯片12与CPU电路11连接，即将以太网交换机芯片12内置到PLC控制器10中，相当于对PLC控制器10添加了交换机功能。所以如果将该PLC控制器10之间连接，就可以省去外置的交换机完成PLC控制器10之间的数据交换。
相应的，需要将以太网口13与以太网交换机芯片12进行连接，形成完整的以太网数据传输方案。
需要说明的是，本实施例中的所安装的以太网口13的数量可以是一个、也可以是两个，还可以是多个。当只有一个以太网口13时，PLC控制器10只可以和一个PLC控制器10连接。当有两个以太网口13时，PLC控制器10之间可以相互串联，并且连接的PLC控制器10的数量不受限制。当有多个以太网口13时，PLC控制器10之间除了可以相互串联，还可以在单个PLC控制器10上连接多个PLC控制器10，形成更复杂的连接结构。但是无论上述数量所影响的连接结构如何，都不需要再连接交换机完成相应的数据交换。并且，在更加实际的应用场合，可以将具有一个以太网口13、两个以太网口13以及多个以太网口13的PLC控制器10混合使用，形成复杂多样的连接结构，以适应不同的应用需求。
需要说明的是，本实施例中所提供的PLC控制器还可以与其他的以太网设备进行连接，
本实施例所提供的一种PLC控制器，可以通过在PLC控制器10上设置的以太网交换机芯片12，使PLC控制器10之间直接通过以太网线连接，同时PLC控制器10连接的数量不会受到控制器端口的数量限制，以应对大量的PLC控制器10接入，避免增加额外的交换设备，减少系统整体的体积。
请参考图2，图2为本申请实施例所提供的另一种PLC控制器的结构示意图。
本实施例提供另一种PLC控制器，可以包括：
用于进行中央处理计算的CPU电路11；
与所述CPU电路11相连，用于交换其它以太网设备的信息数据的以太网交换机芯片12；
与所述以太网交换机芯片12分别相连，用于连接所述其它以太网设备的以太网线的以太网口13。
还包括：
与所述CPU电路(11)相连，用于控制IO输出的IO电路；
与所述IO电路相连，用于连接线路的IO电路接线端子。
与所述CPU电路(11)相连，用于进行电源管理的电源电路；
与所述电源电路相连，用于连接线路的电源电路接线端子。
与所述CPU电路(11)相连，用于串行通信的串行通信电路；
与所述串行通信电路相连，用于连接线路的串行通信电路接线端子。
本实施例中的CPU电路11还可以通过板间接插件连接IO电路、电源电路以及串行通信电路，使该PLC控制器10可以实现相应的功能。
进一步的，本实施例中的PLC控制器10安装有4个以太网口13，可以通过以太网线连接4个其它PLC控制器10。该PLC控制器10就可以与其它4个PLC控制器10之间进行相应的数据交互。其它4个PLC控制器10同样可以继续连接其他PLC控制器10，形成PLC控制器10集群，PLC控制器10的数量可以根据需求增加，而不受到交换机的限制。并且，在该集群中任何两个PLC控制器10之间都可以进行相应的数据交互。
此外，还可以将其他以太网设备与该PLC控制器10进行连接，同样的也不需要额外添加交换机设备。
可选的，基于以上实施例，还可以包括：
与所述以太网交换机芯片12相连，用于无线通信的无线通信组件。
可选的，基于以上实施例，其中该以太网口13可以为Poe网口。
POE网口可以使PLC控制器通过以太网线接受供电，在电路连接上减少电源线，使PLC控制器的接入端口减少，简化外部连接结构。并且POE网口可以使PLC控制器通过以太网线向其它以太网设备供电，减少外部电源线，简化其他以太网设备的外部连接结构。
可选的，基于以上实施例，其中该以太网口13可以为双绞线接口、光纤接口以及同轴电缆接口中的至少一种。
也就是如果以太网口13的数量为一个，那么以太网口13就可以是双绞线接口、光纤接口以及同轴电缆接口中的任一种。每种以太网口13的属性不同，成本也不尽相同，可以根据实际的应用需求做选择。如果以太网口13的数量大于一个，那么以太网口13就可以是双绞线接口、光纤接口以及同轴电缆接口中的至少一种。可以根据实际的应用场景和需求做不同的组合选择。
本申请实施例提供了一种PLC控制器，可以通过在PLC控制器10上设置的以太网交换机芯片12，使PLC控制器10之间直接通过以太网线连接，同时PLC控制器10连接的数量不会受到控制器端口的数量限制，以应对大量的PLC控制器10接入，避免增加额外的交换设备，减少系统整体的体积。
下面对本申请实施例提供的一种PLC控制器集群系统进行介绍，下文描述的一种PLC控制器集群系统与上文描述的一种PLC控制器可相互对应参照。
请参考图3，图3为本申请实施例所提供的一种PLC控制器集群系统的结构示意图。
本实施例提供一种PLC控制器集群系统，可以包括：多个PLC控制器10，每个所述PLC控制器10包括CPU电路11、以太网交换机芯片12以及以太网口13；其中，所述CPU电路11与所述以太网交换机芯片12连接，每个所述以太网口13与所述以太网交换机芯片12连接；所有所述PLC控制器10之间通过所述以太网口13进行连接。
上述实施例所提供的一种PLC控制器集群系统，通过在PLC控制器10中设置有以太网交换机芯片12和以太网口13，使集群系统内的PLC控制器10可以通过以太网线直接进行连接，而不需要设置交换机。并且，由于每个PLC控制器10都具有数据交换功能，因此在该集群系统中可以连接的PLC控制器10的数量使不受限制，可以根据实际的需要不断连接PLC控制器10在集群系统中。
可选的，基于以上实施例，每个所述PLC控制器10还包括与所述以太网交换机芯片12相连，用于无线通信的无线通信组件。
可选的，基于以上实施例，所述以太网口13为双绞线接口、光纤接口以及同轴电缆接口中的至少一种。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的一种PLC控制器、PLC控制器集群系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种PLC控制器，其特征在于，包括：
用于进行中央处理计算的CPU电路(11)；
与所述CPU电路(11)相连，用于交换其它以太网设备的信息数据的以太网交换机芯片(12)；
与所述以太网交换机芯片(12)分别相连，用于连接所述其它以太网设备的以太网线的以太网口(13)。
2.根据权利要求1所述的PLC控制器，其特征在于，还包括：
与所述以太网交换机芯片(12)相连，用于无线通信的无线通信组件。
3.根据权利要求2所述的PLC控制器，其特征在于，所述以太网口(13)为双绞线接口、光纤接口以及同轴电缆接口中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的PLC控制器，其特征在于，所述以太网口(13)为Poe网口。
5.根据权利要求3所述的PLC控制器，其特征在于，还包括：
与所述CPU电路(11)相连，用于控制IO输出的IO电路；
与所述IO电路相连，用于连接线路的IO电路接线端子。
6.根据权利要求5所述的PLC控制器，其特征在于，还包括：
与所述CPU电路(11)相连，用于进行电源管理的电源电路；
与所述电源电路相连，用于连接线路的电源电路接线端子。
7.根据权利要求6所述的PLC控制器，其特征在于，还包括：
与所述CPU电路(11)相连，用于串行通信的串行通信电路；
与所述串行通信电路相连，用于连接线路的串行通信电路接线端子。
8.一种PLC控制器集群系统，包括多个PLC控制器(10)，其特征在于，每个所述PLC控制器包括CPU电路(11)、以太网交换机芯片(12)以及以太网口(13)；其中，所述CPU电路(11)与所述以太网交换机芯片(12)连接，每个所述以太网口(13)与所述以太网交换机芯片(12)连接；所有所述PLC控制器(10)之间通过所述以太网口(13)进行连接。
9.根据权利要求8所述的PLC控制器集群系统，其特征在于，每个所述PLC控制器(10)还包括与所述以太网交换机芯片(12)相连，用于无线通信的无线通信组件。
10.根据权利要求9所述的PLC控制器集群系统，其特征在于，所述以太网口(13)为双绞线接口、光纤接口以及同轴电缆接口中的至少一种。
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