CN113009851B - 一种级联设备及其控制方法、级联系统 - Google Patents

一种级联设备及其控制方法、级联系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供级联设备及其控制方法、级联系统，级联设备包括：输入端口、输出端口、检测电路、信号电路、匹配电阻电路以及处理器；检测电路与输入端口和输出端口连接；信号电路与输入端口连接，输出接口连接；处理器与检测电路的预设端、以及匹配电阻电路连接；检测电路的预设端为与输出端口连接的一端；处理器用于获取检测电路的预设端的目标信号，并根据目标信号控制匹配电阻电路与输出端口连接或者断开连接。在本发明实施例中，通过在级联设备内设置检测电路，使检测电路与处理器连接，可以自动检测到级联设备是否为末端级联设备，进而自动控制级联设备与匹配电阻电路连接，防止信号反射。

Description

一种级联设备及其控制方法、级联系统
技术领域
本发明涉及设备控制技术领域，尤其涉及一种级联设备及其控制方法、级联系统。
背景技术
为了方便控制设备对多台工作设备进行控制，对多台工作设备会采用级联的方式进行连接，即控制设备发出的控制信号在工作设备上环入环出，每台工作设备在获取上一台工作设备传入的控制信号时，也作为控制信号的中转，将控制信号传递给下一台工作设备。
但是，最末端的工作设备通常是没有后端工作设备接入的，即最末端的工作设备的控制信号无法传递出去，进而会造成控制信号的反射问题，影响工作设备的正常工作，为解决该问题，目前采用的方法是给最末端的工作设备连接匹配电阻，使最末端的工作设备将控制信号传递给匹配电阻，来防止控制信号反射。
由于，只需要对最末端的工作设备接入匹配电阻，其他的工作设备并不需要，但是当各台工作设备调换顺序时，或者部分工作设备被撤销与工作台的级联关系时，目前还需要人工进行判断哪台工作设备是最末端工作设备，然后手动对新的最末端的工作设备连接匹配电阻，会导致工人工作繁琐的问题，并且当无法正确确定最末端的工作设备时，会导致控制信号反射，影响工作设备正常工作的问题。
发明内容
本发明提供一种级联设备，以解决现有的级联设备无法自动识别并连接匹配电阻电路而导致信号反射的问题。
本发明第一方面提供了一种级联设备，所述级联设备包括：输入端口、输出端口、检测电路、信号电路、匹配电阻电路以及处理器；
其中，所述检测电路分别与所述输入端口和输出端口连接；所述信号电路的一端与所述输入端口连接，所述信号电路的另一端与所述输出接口连接；
所述处理器分别与所述检测电路的预设端、以及匹配电阻电路连接；所述检测电路的预设端为与所述输出端口连接的一端；所述处理器用于获取所述检测电路的预设端的目标信号，并根据所述目标信号控制所述匹配电阻电路与所述输出端口连接或者断开连接；
所述输入端口与控制设备或者上一个所述级联设备的所述输出端口连接；
所述输出端口与下一个所述级联设备的输入端口连接或者与所述电阻匹配电路连接。
可选地，所述检测电路包括：第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端与电源连接，另一端与所述输入端口连接；所述第二电阻的第一端接地，第二端与所述输出端口连接；
所述检测电路的预设端包括：第二电阻的第二端；所述第一信号为高电平信号；所述第二信号为低电平信号。
可选地，所述检测电路包括：第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的一端接地，另一端与所述输入端口连接；所述第四电阻的第一端与电源连接，第二端与所述输出端口连接；
所述检测电路的预设端包括：第四电阻的第二端；所述第一信号为低电平信号；所述第二信号为高电平信号。
可选地，所述匹配电阻电路包括：匹配电阻和切换器；所述切换器的一端与所述输出端口连接，另一端与所述匹配电阻连接或者断开连接。
可选地，所述处理器与所述切换器连接，并控制所述切换器断开或者闭合。
可选地，所述切换器包括：继电器或者双刀双掷开关。
可选地，所述输入端口包括：检测输入引脚和信号输入引脚；所述输出端口包括：检测输出引脚和信号输出引脚；所述检测电路分别与所述检测输入引脚和所述检测输出引脚连接；所述信号电路的一端与所述信号输入引脚连接，另一端与所述信号输出引脚连接。
可选地，所述检测输入引脚与上一个所述级联设备的所述检测输出引脚通过连接线连接；所述信号输入引脚与上一个所述级联设备的所述信号输出引脚通过信号线连接；
所述信号输出引脚与下一个所述级联设备的所述信号输入引脚连接或者与所述匹配电阻电路连接。
本发明第二方面提供一种级联设备的控制方法，应用于上述任意一项所述的级联设备，所述方法包括，
获取所述检测电路的预设端的目标信号；
当所述目标信号为第一信号时，控制所述匹配电阻电路与所述输出端口断开连接；
当所述目标信号为第二信号时，控制所述匹配电阻电路与所述输出端口连接。
本发明第三方面提供一种级联系统，包括多个如第一方面所述的级联设备；还包括：控制设备；其中，控制设备与其中一个所述级联设备连接，多个所述级联设备之间按照级联方式连接。
本发明实施例提供的级联设备，包括：输入端口、输出端口、检测电路、信号电路、匹配电阻电路以及处理器；其中，所述检测电路分别与所述输入端口和输出端口连接；所述信号电路的一端与所述输入端口连接，所述信号电路的另一端与所述输出接口连接；所述处理器分别与所述检测电路的预设端、以及匹配电阻电路连接；所述检测电路的预设端为与所述输出端口连接的一端；所述处理器用于获取所述检测电路的预设端的目标信号，并根据所述目标信号控制所述匹配电阻电路与所述输出端口连接或者断开连接；所述输入端口与控制设备或者上一个所述级联设备的所述输出端口连接；所述输出端口与下一个所述级联设备的输入端口连接或者与所述电阻匹配电路连接。在本发明实施例中，通过在级联设备内设置检测电路，使检测电路与处理器连接，可以检测到级联设备的输出端口是否与下一个级联设备连接，即级联设备可以检测自身是否为末端级联设备，并不需要人工确定末端级联设备，如果级联设备是末端级联设备，则自动控制级联设备与匹配电阻电路连接，进而防止信号反射。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种级联设备的电路连接示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种级联设备的电路连接示意图；
图3是本发明实施例提供的一种级联系统的电路连接示意图；
图4是本发明实施例提供的一种级联设备的控制方法的流程图；
图5是本发明实施例提供的一种级联设备的电位是信号示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种级联设备的电位是信号示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，示出本发明实施例的一种级联设备10的电路连接示意图，该级联设备10包括：输入端口11、输出端口12、检测电路13、信号电路14、匹配电阻电路15以及处理器16；
其中，所述检测电路13分别与所述输入端口11和输出端口12连接；所述信号电路14的一端与所述输入端口11连接，所述信号电路14的另一端与所述输出接口13连接；
所述处理器16分别与所述检测电路13的预设端131、以及匹配电阻电路15连接；所述检测电路13的预设端为与所述输出端口12连接的一端；所述处理器用于获取所述检测电路13的预设端的目标信号，并根据所述目标信号控制所述匹配电阻电路15与所述输出端口12连接或者断开连接；
所述输入端口11与控制设备20或者上一个所述级联设备10的所述输出端口12连接；
所述输出端口12与下一个所述级联设备10的输入端口11连接或者与所述电阻匹配电路15连接。
其中，级联设备10包括任何可以在RS485总线中实现级联控制的工作设备，具体可以是工控设备、显示设备等。
此外，输入端口11和输出端口12包括：网口、D型数据连接器(如：DB9、DB25等)或者其他多引脚插件。其中，输入端口11包括：多个引脚；具体包括：检测输入引脚111和信号输入引脚112；输出端口12也包括：多个引脚；具体包括：检测输出引脚121和信号输出引脚122。在本发明实施例中，所述检测电路13分别与所述检测输入引脚111和所述检测输出引脚121连接；所述信号电路14的一端与所述信号输入引脚112连接，另一端与所述信号输出引脚122连接。
在本发明实施例中，在现有的电路基础上只需增加检测电路13，并设计检测电路13与其他电路的连接关系，即可实现级联设备的自检测是否为末端级联设备的功能，并且使级联设备增加的电路较少，改进方式简单。
在本发明实施例中，参照图1，所述检测电路13包括：第一电阻132和第二电阻133；所述第一电阻132的一端与电源VCC连接，另一端与所述输入端口11连接；所述第二电阻133的第一端接地，第二端与所述输出端口12连接；
所述检测电路13的预设端131包括：第二电阻133的第二端。
具体的，当图1所示的级联设备10与下一个级联设备连接时，即第二电阻133的第二端与下一个级联设备的第一电阻132连接，由于第一电阻132与电源VCC连接，因此第二电阻133的第二端的电位是高电位，处理器16获取到的目标信号是高电位信号，此时处理器16根据目标信号是高电位信号，则判断该级联设备10与下一个级联设备连接，该级联设备并非是末端级联设备，因此处理器控制匹配电阻电路15与输出端口12断开连接，该级联设备10信号电路14的控制信号向下一个级联设备的控制电路14传输。
当图1所示的级联设备10没有与下一个级联设备连接时，即第二电阻133的第二端通过第二电阻133接地，因此第二电阻133的第二端的电位是低电位，处理器16获取到的目标信号是低电位信号，此时处理器16根据目标信号是低电位信号，则判断该级联设备10没有与下一个级联设备连接，该级联设备是末端级联设备，因此处理器控制匹配电阻电路15与输出端口12进行连接，该级联设备10信号电路14的控制信号向匹配电阻电路15传输，避免控制信号反射影响级联设备的正常工作。
在本发明实施例中，参照图2，示出检测电路另一种可选的方式，所述检测电路13包括：第三电阻134和第四电阻135；所述第三电阻134的一端接地，另一端与所述输入端口11连接；所述第四电阻135的第一端与电源VCC连接，第二端与所述输出端口12连接；
所述检测电路13的预设端131包括：第四电阻135的第二端。
具体的，当图2所示的级联设备10与下一个级联设备连接时，即第四电阻135的第二端与下一个级联设备的第三电阻134连接，由于第三电阻134接地，因此第四电阻135的第二端的电位是低电位，处理器16获取到的目标信号是低电位信号，此时处理器16根据目标信号是低电位信号，则判断该级联设备10与下一个级联设备连接，该级联设备并非是末端级联设备，因此处理器控制匹配电阻电路15与输出端口12断开连接，该级联设备10信号电路14的控制信号向下一个级联设备的控制电路14传输。
当图2所示的级联设备10没有与下一个级联设备连接时，即第四电阻135的第二端通过第四电阻135与电源VCC连接，因此第四电阻135的第二端的电位是高电位，处理器16获取到的目标信号是高电位信号，此时处理器16根据目标信号是高电位信号，则判断该级联设备10没有与下一个级联设备连接，该级联设备是末端级联设备，因此处理器控制匹配电阻电路15与输出端口12进行连接，该级联设备10信号电路14的控制信号向匹配电阻电路15传输，避免控制信号反射影响级联设备的正常工作。
在本发明实施例中，所述匹配电阻电路15包括：匹配电阻151和切换器152；所述切换器152的一端与所述输出端口12连接，另一端与所述匹配电阻151连接或者断开连接。
具体的，切换器152的一端是与输出端口12的信号输出针脚122连接，在切换器152和匹配电阻151连接时，信号电路14将控制信号传输给匹配电阻151，防止控制信号的反射。
其中，所述处理器与所述切换器连接，并控制所述切换器断开或者闭合。所述切换器包括：继电器或者双刀双掷开关。
在本发明实施例中，处理器16与切换器152连接，处理器16通过控制切换器152的断开或者闭合进而控制匹配电阻151和信号电路14不连接或者连接。
参照图3，示出本发明实施例提供的一种级联系统，包括多个级联设备；其中，所述检测输入引脚111与上一个所述级联设备10的所述检测输出引脚121通过连接线T1连接；所述信号输入引脚112与上一个所述级联设备10的所述信号输出引脚122通过信号线T2连接；
所述信号输出引脚122与下一个所述级联设备10的所述信号输入引脚112连接或者与所述匹配电阻电路15连接。
进一步的，参照图4，示出本发明实施例还提供一种级联设备10的控制方法的步骤流程图，应用于上述任意一项所述的级联设备，具体用于级联设备中的处理器16，所述方法包括，
步骤101，获取所述检测电路13的预设端131的目标信号。
具体的，当步骤101应用于如图1所示的级联设备时，步骤101包括：获取第二电阻133的第二端的目标信号。当步骤102应用于如图2所示的级联设备时，步骤101包括：获取第四电阻135的第二端的目标信号
其中，目标信号包括：电位信号。在本发明实施例中，可以每隔预设时间获取检测电路的预设端的目标信号。
步骤102，当所述目标信号为第一信号时，控制所述匹配电阻电路与所述输出端口断开连接。
步骤103，当所述目标信号为第二信号时，控制所述匹配电阻电路与所述输出端口连接。
具体的，参照图5和图6，其中，G是指高电位信号，D是指低电位信号，01是指检测电路13的预设端131的目标信号(电位)的变化，02是指切换器152的电位的变化；其中，切换器152在高电位时为闭合状态，低电位时为断开状态。
其中，当步骤102和步骤103应用于如图1所示的级联设备时，第一信号为高电位信号，第二信号为低电位信号，则当所述目标信号为第一信号(高电位信号)时，控制所述匹配电阻电路与所述输出端口断开连接；当所述目标信号为第二信号(低电位信号)时，控制所述匹配电阻电路与所述输出端口连接。具体的，参照图5，为图1对应的级联设备上的目标信号与切换器152的电位的变化图，其中，在X1阶段，目标信号为低电位信号，则级联设备的输出端没有连接下一个级联设备，该级联设备为末端级联设备，则切换器152的电位为高电位，即闭合状态，使该级联设备与匹配电阻电路连接；在X2阶段，级联设备的输出端口接入下一个级联设备，此时处理器获取到预设端131的目标信号为高电位信号，则该级联设备并非末端级联设备，则控制切换器152为断开状态，切换器152的电位为低电位，在X3阶段，当撤销该级联设备连接的下一个级联设备时，目标信号转为低电位信号，则级联设备的输出端没有连接下一个级联设备，该级联设备为末端级联设备，则切换器152的电位为高电位，即闭合状态，使该级联设备与匹配电阻电路连接。
其中，当步骤102和步骤103应用于如图2所示的级联设备时，第一信号为低电位信号，第二信号为高电位信号，则当所述目标信号为第一信号(低电位信号)时，控制所述匹配电阻电路与所述输出端口断开连接；当所述目标信号为第二信号(高电位信号)时，控制所述匹配电阻电路与所述输出端口连接。具体的，参照图6，为图2对应的级联设备上的目标信号与切换器152的电位的变化图，其中，在Y1阶段，目标信号为高电位信号，则级联设备的输出端没有连接下一个级联设备，该级联设备为末端级联设备，则切换器152的电位为高电位，即闭合状态，使该级联设备与匹配电阻电路连接；在Y2阶段，级联设备的输出端口接入下一个级联设备，此时处理器获取到预设端131的目标信号为低电位信号，则该级联设备并非末端级联设备，则控制切换器152为断开状态，切换器152的电位为低电位，在Y3阶段，当撤销该级联设备连接的下一个级联设备时，目标信号转为高电位信号，则级联设备的输出端没有连接下一个级联设备，该级联设备为末端级联设备，则切换器152的电位为高电位，即闭合状态，使该级联设备与匹配电阻电路连接。
在本发明实施例中，级联设备可通过获取检测电路预设端的目标信号，通过判断目标信号的高低，进而判断级联设备是否是末端级联设备，然后控制信号电路与匹配电阻电路连接或断开连接，进而实现自动对级联设备的识别，从而实现匹配电阻电路的连接，防止了控制信号的反射问题。
参照图3，示出本发明实施例还提供的一种级联系统，包括多个上述所述的级联设备10；还包括：控制设备20；其中，控制设备20与其中一个所述级联设备10连接，多个所述级联设备10之间按照级联方式连接。
具体的，每个级联设备10都具有自身的检测电路和匹配电阻电路。在图3中示出级联系统包括三个级联设备10，在具体使用中可根据实际需设置任意个数的级联设备。
在本发明实施例中，可以任意调换级联设备的顺序以及任意撤销级联设备，均可以实现自动识别末端级联设备，以及自动使末端级联设备的信号电路与匹配电阻电路建立连接。
具体的，参照图3，当将级联设备10(c)和级联设备10(a)调换位置时，则级联设备10(c)的输出端口12和级联设备10(b)的输入端口11连接，级联设备10(c)的预设端131与级联设备10(b)的第一电阻132连接，级联设备10(c)的预设端131由低电位变为高电位，当处理器获取到高电位信号时，则控制切换器152断开。同样的，级联设备10(a)的预设端131的输出端从与级联设备10(b)连接，变为与任何级联设备均不连接，则级联设备10(a)预设端131的电位由低电位变成高电位，则处理器控制级联设备10(a)的切换器152闭合，实现匹配电阻151的自动连接，进而可以使工人根据需要任意的调换各个级联设备的位置，不会出现控制信号反射的问题。
当撤销级联设备10(b)和10(c)时，级联设备10(a)变为末端级联设备，级联设备10(a)的输出端口不在连接其他级联设备，因此级联设备10(a)预设端131的电位由低电位变成高电位，则处理器控制级联设备10(a)的切换器152闭合，实现匹配电阻151的自动连接，进而可以使工人根据需要任意的撤销级联设备，不会出现控制信号反射的问题。
本发明实施例提供的级联设备，包括：输入端口、输出端口、检测电路、信号电路、匹配电阻电路以及处理器；其中，所述检测电路分别与所述输入端口和输出端口连接；所述信号电路的一端与所述输入端口连接，所述信号电路的另一端与所述输出接口连接；所述处理器分别与所述检测电路的预设端、以及匹配电阻电路连接；所述检测电路的预设端为与所述输出端口连接的一端；所述处理器用于获取所述检测电路的预设端的目标信号，并根据所述目标信号控制所述匹配电阻电路与所述输出端口连接或者断开连接；所述输入端口与控制设备或者上一个所述级联设备的所述输出端口连接；所述输出端口与下一个所述级联设备的输入端口连接或者与所述电阻匹配电路连接。在本发明实施例中，通过在级联设备内设置检测电路，使检测电路与处理器连接，可以检测到级联设备的输出端口是否与下一个级联设备连接，即级联设备可以检测自身是否为末端级联设备，并不需要人工确定末端级联设备，如果级联设备是末端级联设备，则自动控制级联设备与匹配电阻电路连接，进而防止信号反射。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种级联设备，其特征在于，所述级联设备包括：输入端口、输出端口、检测电路、信号电路、匹配电阻电路以及处理器；
其中，所述检测电路分别与所述输入端口和输出端口连接；所述信号电路的一端与所述输入端口连接，所述信号电路的另一端与所述输出接口连接；
所述处理器分别与所述检测电路的预设端、匹配电阻电路连接；所述检测电路的预设端为与所述输出端口连接的一端；所述处理器用于获取所述检测电路的预设端的目标信号，并根据所述目标信号控制所述匹配电阻电路与所述输出端口连接或者断开连接；所述信号电路的一端与所述输入端口的信号输入引脚连接，另一端与所述输出端口的信号输出引脚连接；所述检测电路分别与所述输入端口的检测输入引脚和所述输出端口的检测输出引脚连接；
所述输入端口与控制设备或者上一个所述级联设备的所述输出端口连接；
所述输出端口与下一个所述级联设备的输入端口连接或者与所述电阻匹配电路连接。
2.根据权利要求1所述的级联设备，其特征在于，所述检测电路包括：第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端与电源连接，另一端与所述输入端口连接；所述第二电阻的第一端接地，第二端与所述输出端口连接；
所述检测电路的预设端包括：第二电阻的第二端。
3.根据权利要求1所述的级联设备，其特征在于，所述检测电路包括：第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的一端接地，另一端与所述输入端口连接；所述第四电阻的第一端与电源连接，第二端与所述输出端口连接；
所述检测电路的预设端包括：第四电阻的第二端。
4.根据权利要求1所述的级联设备，其特征在于，所述匹配电阻电路包括：匹配电阻和切换器；所述切换器的一端与所述输出端口连接，另一端与所述匹配电阻连接或者断开连接。
5.根据权利要求4所述的级联设备，其特征在于，所述处理器与所述切换器连接，并控制所述切换器断开或者闭合。
6.根据权利要求4所述的级联设备，其特征在于，所述切换器包括：继电器或者双刀双掷开关。
7.根据权利要求1所述的级联设备，其特征在于，所述输入端口包括：检测输入引脚和信号输入引脚；所述输出端口包括：检测输出引脚和信号输出引脚；所述检测电路分别与所述检测输入引脚和所述检测输出引脚连接；所述信号电路的一端与所述信号输入引脚连接，另一端与所述信号输出引脚连接。
8.根据权利要求7所述的级联设备，其特征在于，所述检测输入引脚与上一个所述级联设备的所述检测输出引脚通过连接线连接；所述信号输入引脚与上一个所述级联设备的所述信号输出引脚通过信号线连接；
所述信号输出引脚与下一个所述级联设备的所述信号输入引脚连接或者与所述匹配电阻电路连接。
9.一种级联设备的控制方法，应用于权利要求1-8任意一项所述的级联设备，其特征在于，所述方法包括：
获取所述检测电路的预设端的目标信号；
当所述目标信号为第一信号时，控制所述匹配电阻电路与所述输出端口断开连接；
当所述目标信号为第二信号时，控制所述匹配电阻电路与所述输出端口连接。
10.一种级联系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-8任意一项所述的级联设备；还包括：控制设备；其中，控制设备与其中一个所述级联设备连接，多个所述级联设备之间按照级联方式连接。
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