CN114442529A - I/o口扩展电路及工控系统 - Google Patents

I/o口扩展电路及工控系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114442529A
CN114442529A CN202210054338.XA CN202210054338A CN114442529A CN 114442529 A CN114442529 A CN 114442529A CN 202210054338 A CN202210054338 A CN 202210054338A CN 114442529 A CN114442529 A CN 114442529A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistor
pin
electrically connected
controller
expansion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210054338.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114442529B (zh
Inventor
宋斌
祝文鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Samkoon Technology Corp ltd
Original Assignee
Shenzhen Samkoon Technology Corp ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Samkoon Technology Corp ltd filed Critical Shenzhen Samkoon Technology Corp ltd
Priority to CN202210054338.XA priority Critical patent/CN114442529B/zh
Priority claimed from CN202210054338.XA external-priority patent/CN114442529B/zh
Publication of CN114442529A publication Critical patent/CN114442529A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114442529B publication Critical patent/CN114442529B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25257—Microcontroller

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种I/O口扩展电路及工控系统。其中，I/O口扩展电路应用于控制器，控制器包括第一扩展I/O引脚组和第二扩展I/O引脚组，I/O口扩展电路包括I/O口模块和扩展模块。I/O口模块包括开关单元和模式预设单元控制器用于控制开关单元的导通状态，模式预设单元用于生成与扩展模块的工作模式对应ID信号；第一扩展I/O引脚组包括多个第一I/O引脚和多个第二I/O引脚，第二扩展I/O引脚组包括第三I/O引脚，控制器用于根据ID信号分别控制第一I/O引脚、第二I/O引脚和第三I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种。本发明的I/O口扩展电路能够将可编程逻辑控制器的I/O引脚直接与扩展模块连接，使得线路的设计更为简易，通信更易于实现。

Description

I/O口扩展电路及工控系统
技术领域
本发明涉及可编程逻辑控制器(PLC)的I/O通讯领域，尤其是涉及一种I/O口扩展电路及工控系统。
背景技术
目前，可编程逻辑控制器(PLC)的I/O点数在不能满足实际工程要求时，需要添加扩展模块以扩展PLC的I/O点数。
相关技术中，PLC通过总线协议与扩展模块进行通讯，然而总线通讯的方式需要对扩展模块设计专用的控制芯片，并进行软件配置，以实现I/O点数的采样以及与PLC主机的通讯。上述方法导致扩展线路的设计复杂，且实现通信的流程繁琐、冗长。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种I/O口扩展电路，能够将可编程逻辑控制器的I/O引脚直接与扩展模块连接，不需要额外的控制芯片进行软件配置就能完成可编程逻辑控制器的I/O点数扩展，使得线路的设计更为简易，通信更易于实现。
本发明还提出一种具有上述I/O口扩展电路的工控系统。
根据本发明的第一方面实施例的I/O口扩展电路，应用于控制器，所述控制器包括第一扩展I/O引脚组和第二扩展I/O引脚组，所述I/O口扩展电路包括：
I/O口模块，所述I/O口模块包括开关单元和模式预设单元，所述开关单元的一端用于与所述第一扩展I/O引脚组电连接，所述开关单元的第一引脚用于与所述控制器电连接，所述模式预设单元用于与所述第一扩展I/O引脚组电连接；其中，所述控制器用于控制所述开关单元的导通状态；
扩展模块，所述扩展模块用于分别与所述开关单元的另一端、所述第二扩展I/O引脚组电连接，所述扩展模块用于分别对所述第一扩展I/O引脚组和所述第二扩展I/O引脚组进行I/O口扩展；
其中，所述模式预设单元用于生成与所述扩展模块的工作模式对应的ID信号，所述第一扩展I/O引脚组包括多个第一I/O引脚和多个第二I/O引脚，所述第二扩展I/O引脚组包括多个第三I/O引脚，所述控制器用于根据ID信号分别控制所述第一I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种，所述控制器还用于根据ID信号分别控制所述第二I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种，所述控制器还用于根据ID信号分别控制所述第三I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种。
根据本发明实施例的I/O口扩展电路，至少具有如下有益效果：首先，控制器控制开关单元关断，由于模式预设单元能够生成与扩展模块的工作模式对应的ID信号，因此控制器开始从第一扩展I/O引脚组接收ID信号，控制器根据ID信号分别控制第一I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种，控制第二I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种，控制第三I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种。完成引脚状态的设置后，控制器控制开关单元打开，此时控制器能够直接通过第一扩展I/O引脚组和第二扩展I/O引脚组与扩展模块进行通讯，以此完成可编程逻辑控制器的I/O点数扩展。本发明实施例的I/O口扩展电路能够将可编程逻辑控制器的I/O引脚直接与扩展模块连接，不需要额外的控制芯片进行软件配置就能完成可编程逻辑控制器的I/O点数扩展，使得线路的设计更为简易，通信更易于实现。
根据本发明的一些实施例，所述模式预设单元包括：
至少两组电阻组，两组所述电阻组分别与不同的所述第一I/O引脚电连接，所述电阻组还用于与电源端和地端电连接，两组所述电阻组用于生成所述ID信号；
其中，每一组所述电阻组均包括一个第一电阻或一个第二电阻，所述第一电阻的一端与所述电源端电连接，所述第一电阻的另一端用于与所述第一I/O引脚电连接；所述第二电阻的一端用于与所述第一I/O引脚电连接，所述第二电阻的另一端与所述地端电连接。
根据本发明的一些实施例，所述模式预设单元还包括：
第三电阻，所述第三电阻的一端与所述地端电连接；
第四电阻，所述第四电阻的一端与所述地端电连接；
第五电阻，所述第五电阻的一端与所述地端电连接；
其中，所述第三电阻的另一端、所述第四电阻的另一端、所述第五电阻的另一端分别与不同的所述第二I/O引脚电连接。
根据本发明的一些实施例，所述开关单元包括：
总线收发器，所述总线收发器的第一引脚用于与所述控制器电连接，所述总线收发器的第一收发引脚组用于分别与所述第一扩展I/O引脚组和所述模式预设单元电连接，所述总线收发器的第二收发引脚组用于与所述扩展模块电连接；
其中，所述控制器用于控制所述总线收发器的第一引脚的电平状态，以控制所述总线收发器的导通状态。
根据本发明的一些实施例，所述开关单元还包括：
第六电阻，所述第六电阻的一端用于分别与所述电源端和所述总线收发器的第二引脚电连接，所述第六电阻的另一端用于与所述总线收发器的第三引脚电连接；
第一电容，所述第一电容的一端用于分别与所述电源端和所述第一电阻的一端电连接，所述第一电容的另一端用于分别与所述总线收发器的第四引脚和所述地端电连接。
根据本发明的一些实施例，所述工作模式包括八路晶体管输入八路晶体管输出模式、八路晶体管输入八路继电器输出模式、十六路晶体管输入模式、十六路晶体管输出模式、十二路继电器输出模式中的任一种。
根据本发明的一些实施例，所述模式预设单元包括五组所述电阻组。
根据本发明的第二方面实施例的工控系统，包括：
根据本发明上述第一方面实施例的I/O口扩展电路；
控制器，所述控制器用于与所述I/O口扩展电路电连接。
根据本发明实施例的工控系统，至少具有如下有益效果：该工控系统通过采用上述I/O口扩展电路，实现了将可编程逻辑控制器的I/O引脚直接与扩展模块连接，不需要额外的控制芯片进行软件配置就能完成可编程逻辑控制器的I/O点数扩展，使得线路的设计更为简易，通信更易于实现。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明I/O口扩展电路的一具体实施例的模块框图；
图2为本发明I/O口扩展电路的一具体实施例的电路原理图。
附图标记：
控制器100、I/O口模块200、扩展模块300、第一扩展I/O引脚组110、第二扩展I/O引脚组120、模式预设单元210、开关单元220。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、电连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
如图1所示，本发明实施例提供了一种I/O口扩展电路，该I/O口扩展电路应用于控制器100，控制器100包括第一扩展I/O引脚组110和第二扩展I/O引脚组120，I/O口扩展电路包括：I/O口模块200、扩展模块300。I/O口模块200，I/O口模块200包括开关单元220和模式预设单元210，开关单元220的一端用于与第一扩展I/O引脚组110电连接，开关单元220的第一引脚用于与控制器100电连接，模式预设单元210用于与第一扩展I/O引脚组110电连接；其中，控制器100用于控制开关单元220的导通状态。扩展模块300用于分别与开关单元220的另一端、第二扩展I/O引脚组120电连接，扩展模块300用于分别对第一扩展I/O引脚组110和第二扩展I/O引脚组120进行I/O口扩展；其中，模式预设单元210用于生成与扩展模块300的工作模式对应ID信号，第一扩展I/O引脚组110包括多个第一I/O引脚和多个第二I/O引脚，第二扩展I/O引脚组120包括第三I/O引脚，控制器100用于根据ID信号分别控制第一I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种，控制器100还用于根据ID信号分别控制第二I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种，控制器100还用于根据ID信号分别控制第三I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种。
具体地，控制器100包括可编程逻辑控制器(PLC)，对于扩展模块300不同的工作模式，控制器100需要将第一I/O引脚、第二I/O引脚和第三I/O引脚设置为与扩展模块300的工作模式对应的状态，以匹配扩展模块300的工作模式，从而完成控制器100的I/O点数扩展。模式预设单元210根据扩展模块300的工作模式进行设置，模式预设单元210能够生成与扩展模块300的工作模式对应的ID信号。首先控制器100控制开关单元220关断，控制器100开始从第一扩展I/O引脚组110接收ID信号，并根据ID信号分别控制第一I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种，控制第二I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种，控制第三I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种。完成引脚状态的设置后，控制器100控制开关单元220打开，此时控制器100能够直接通过第一扩展I/O引脚组110和第二扩展I/O引脚组120与扩展模块300进行通讯，以此完成控制器100的I/O点数扩展。
根据本发明实施例的I/O口扩展电路，通过模式预设单元210生成与扩展模块300的工作模式对应的ID信号，控制器100根据该ID信号分别控制第一I/O引脚、第二I/O引脚和第三I/O引脚的状态，以匹配扩展模块300的工作模式，从而完成控制器100的I/O点数扩展。本实施例的I/O口扩展电路能够将控制器100的I/O引脚直接与扩展模块300连接，不需要额外的控制芯片进行软件配置就能完成控制器100的I/O点数扩展，使得线路的设计更为简易，通信更易于实现。
在本发明的一些具体实施例中，扩展模块300的工作模式包括：八路晶体管输入八路晶体管输出模式、八路晶体管输入八路继电器输出模式、十六路晶体管输入模式、十六路晶体管输出模式、十二路继电器输出模式中的任一种。
具体地，如图2所示，第一扩展I/O引脚组110包括多个第一I/O引脚和多个第二I/O引脚，如包括五个第一I/O引脚(即图2中的引脚“EXT-12”、引脚“EXT-13”、引脚“EXT-14”、引脚“EXT-15”、引脚“EXT-16”)和三个第二I/O引脚(即图2中的引脚“EXT-09”、引脚“EXT-10”、引脚“EXT-11”)；第二扩展I/O引脚组120包括多个第三I/O引脚，如包括八个第三I/O引脚(即图2中的引脚“EXT-01”、引脚“EXT-02”、引脚“EXT-03”、引脚“EXT-04”、引脚“EXT-05”、“EXT-06”、引脚“EXT-07”、引脚“EXT-08”)。
对于扩展模块300不同的工作模式，控制器100需要将第一I/O引脚、第二I/O引脚和第三I/O引脚设置为与扩展模块300的工作模式对应的状态，以完成控制器100的I/O点数扩展。对于八路晶体管输入八路晶体管输出模式与八路晶体管输入八路继电器输出模式，控制器100需要将五个第一I/O引脚和三个第二I/O引脚设置为输出状态，并需要将八个第三I/O引脚设置为输入状态。对于十六路晶体管输入模式，控制器100需要将五个第一I/O引脚、三个第二I/O引脚和八个第三I/O引脚均设置为输入状态。对于十六路晶体管输出模式，控制器100需要将五个第一I/O引脚、三个第二I/O引脚和八个第三I/O引脚均设置为输出状态。对于十二路继电器输出模式，控制器100需要将三个第二I/O引脚和八个第三I/O引脚均设置为输出状态，并需要将其中一个第一I/O引脚(即图2中的引脚“EXT-12”)设置为输出状态，其中四个第一I/O引脚(即图2中的引脚“EXT-13”、引脚“EXT-14”、引脚“EXT-15”、引脚“EXT-16”)设置为空闲状态。
如图2所示，在本发明的一些具体实施例中，模式预设单元210包括至少两组电阻组，两组电阻组分别与不同的第一I/O引脚电连接，电阻组还用于与电源端和地端电连接，两组电阻组用于生成ID信号；其中，每一组电阻组均包括一个第一电阻或一个第二电阻，第一电阻的一端与电源端电连接，第一电阻的另一端用于与第一I/O引脚电连接；第二电阻的一端用于与第一I/O引脚电连接，第二电阻的另一端与地端电连接。
具体地，每一组电阻组包括一个第一电阻(如图2中的R11、R12、R13、R14或R15)或一个第二电阻(如图2中的R21、R22、R23、R24或R25)。其中，第一电阻为上拉电阻，能够向第一I/O引脚提供高电平信号；第二电阻为下拉电阻，能够向第一I/O引脚提供低电平信号。多组电阻组通过每一组的高电平信号或低电平信号的组合，生成ID信号。多组电阻组所生成的ID信号，即每一组电阻组包括第一电阻或包括第二电阻，是根据扩展模块300的工作模式具体确定的。
如图2所示，在本发明的一些具体实施例中，模式预设单元210包括五组电阻组。
具体地，第一组电阻组(如图2中模式预设单元210中的)包括第一电阻R11或第二电阻R21，第二组电阻组包括第一电阻R12或第二电阻R22，第三组电阻组包括第一电阻R13或第二电阻R23，第四组电阻组包括第一电阻R14或第二电阻R24，第五组电阻组包括第一电阻R15或第二电阻R25。由于第一组电阻组与引脚EXT-16电连接、第二组电阻组与引脚EXT-15电连接、第三组电阻组与引脚EXT-14电连接、第四组电阻组与引脚EXT-13电连接、第五组电阻组与引脚EXT-12电连接，同时五组电阻组可以提供高电平信号或低电平信号，设高电平信号为“1”、低电平信号为“0”，因此，该五组电阻组能够向五个第一I/O引脚输出一个5bit的ID值。
由于每一组电阻组选择设置为第一电阻或设置为第二电阻是根据扩展模块300的工作模式具体确定的，因此，上述5bit的ID值与扩展模块300的工作模式相对应。例如图2中，“NC”表示电阻空贴，即实际生产中未贴上该电阻，第一组电阻组选择设置第二电阻R21，第二组电阻组选择设置第二电阻R22，第三组电阻组选择设置第一电阻R13，第四组电阻组选择设置第二电阻R24，第五组电阻组选择设置第二电阻R25，即该五组电阻组可以生成一个ID值为00100的ID信号。假设该ID信号对应为扩展模块300的十六路晶体管输入模式，则控制器100在接收到该ID值为00100的ID信号后，将五个第一I/O引脚、三个第二I/O引脚和八个第三I/O引脚均设置为输入状态。以此类推，可设置扩展模块300的八路晶体管输入八路晶体管输出模式ID信号为10000，可设置扩展模块300的八路晶体管输入八路继电器输出模式所对应的ID信号为01000，可设置扩展模块300的十六路晶体管输出模式所对应的ID信号为00010，可设置扩展模块300的十二路继电器输出模式所对应的ID信号为00001。可以理解的是，ID信号所对应的扩展模块300的工作模式可以根据实际需要进行适应性选取。
如图2所示，在本发明的一些具体实施例中，模式预设单元210还包括：第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5。第三电阻R3的一端与地端电连接，第四电阻R4的一端与地端电连接，第五电阻R5的一端与地端电连接；其中，第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的另一端、第五电阻R5的另一端分别与不同的第二I/O引脚电连接。
具体地，第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5均为下拉电阻，均能够提供低电平信号，第三电阻R3与其中一个第二I/O引脚(即图2中的引脚“EXT-11”)电连接，第四电阻R4与另一个第二I/O引脚(即图2中的引脚“EXT-10”)电连接，第五电阻R5与另一个第二I/O引脚(即图2中的引脚“EXT-09”)电连接。设高电平信号为“1”、低电平信号为“0”，则第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5能够向三个第二I/O引脚输出一个ID值为000的ID信号。将第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5输出的ID信号与上述实施例中五组电阻组输出的ID信号组合，可以得到一个8bit的ID信号，该8bit的ID信号也与扩展模块300的工作模式相对应。例如，参照图2中，五组电阻组的电阻配置对应为扩展模块300的十六路晶体管输入模式，第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5和五组电阻组可以生成一个ID值为00100000的ID信号，则控制器100在接收到该ID值为00100000的ID信号后，将五个第一I/O引脚、三个第二I/O引脚和八个第三I/O引脚均设置为输入状态，其它扩展模块300的工作模式对应的ID信号的ID值可以以此类推。
如图1和图2所示，在本发明的一些具体实施例中，开关单元220包括总线收发器U1，总线收发器U1的第一引脚用于与控制器100电连接，总线收发器U1的第一收发引脚组用于分别与第一扩展I/O引脚组110和模式预设单元210电连接，总线收发器U1的第二收发引脚组用于与扩展模块300电连接；其中，控制器100用于控制总线收发器U1的第一引脚的电平状态，以控制总线收发器U1的导通状态。
具体地，总线收发器U1的第一引脚(如图2中U1的“19”引脚)为使能端，与控制器100电连接。控制器100在开始工作后，首先向总线收发器U1的第一引脚输出低电平信号，以控制总线收发器U1为高阻态，即总线收发器U1使能关断，从而防止外部的输入或输出状态与ID信号混淆。同时，控制器100设置第一扩展I/O引脚组110的引脚均为输入状态，控制器100开始从第一扩展I/O引脚组110接收ID信号，并根据ID信号分别控制第一I/O引脚、第二I/O引脚和第三I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种。完成引脚状态的设置后，控制器100向总线收发器U1的第一引脚输出高电平信号，以控制总线收发器U1为低阻态，即总线收发器U1使能开启。此时控制器100能够直接通过第一扩展I/O引脚组110和第二扩展I/O引脚组120与扩展模块300进行通讯，以此完成控制器100的I/O点数扩展。
如图2所示，在本发明的一些具体实施例中，开关单元220还包括：第六电阻R6、第一电容C1。第六电阻R6的一端用于分别与电源端和总线收发器U1的第二引脚电连接，第六电阻R6的另一端用于与总线收发器U1的第三引脚电连接，第一电容C1的一端用于分别与电源端和第一电阻的一端电连接，第一电容C1的另一端用于分别与总线收发器U1的第四端口和地端电连接。
具体地，总线收发器U1的第二引脚(如图2中U1的“20”引脚)为电源引脚，与电源端电连接；总线收发器U1的第三引脚(如图2中U1的“1”引脚)为驱动芯片引脚，通过第六电阻R6与电源端电连接；总线收发器U1的第四引脚(如图2中U1的“10”引脚)为地引脚，在总线收发器U1的第二引脚和总线收发器U1的第四引脚之间连接有第一电容C1，用于稳定电源电压、减少噪声。
在本发明一个具体的实施例中，由于上述任一实施例的I/O口扩展电路中，控制器和扩展模块的总线端口均未被使用，因此，控制器还可以通过总线端口与多个扩展模块连接，即控制器可同时采用总线扩展的方式和I/O口直连的方式对控制器的I/O点数进行扩展。
本发明实施例还提供了一种工控系统，包括：控制器、如上述任一实施例所描述的I/O口扩展电路，控制器用于与I/O口扩展电路电连接。
根据本发明实施例的工控系统，通过采用上述I/O口扩展电路，能够将可编程逻辑控制器的I/O引脚直接与扩展模块连接，不需要额外的控制芯片进行软件配置就能完成可编程逻辑控制器的I/O点数扩展，使得线路的设计更为简易，通信更易于实现。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (8)

1.I/O口扩展电路，其特征在于，应用于控制器，所述控制器包括第一扩展I/O引脚组和第二扩展I/O引脚组，所述I/O口扩展电路包括：
I/O口模块，所述I/O口模块包括开关单元和模式预设单元，所述开关单元的一端用于与所述第一扩展I/O引脚组电连接，所述开关单元的第一引脚用于与所述控制器电连接，所述模式预设单元用于与所述第一扩展I/O引脚组电连接；其中，所述控制器用于控制所述开关单元的导通状态；
扩展模块，所述扩展模块用于分别与所述开关单元的另一端、所述第二扩展I/O引脚组电连接，所述扩展模块用于分别对所述第一扩展I/O引脚组和所述第二扩展I/O引脚组进行I/O口扩展；
其中，所述模式预设单元用于生成与所述扩展模块的工作模式对应的ID信号，所述第一扩展I/O引脚组包括多个第一I/O引脚和多个第二I/O引脚，所述第二扩展I/O引脚组包括多个第三I/O引脚，所述控制器用于根据ID信号分别控制所述第一I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种，所述控制器还用于根据ID信号分别控制所述第二I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种，所述控制器还用于根据ID信号分别控制所述第三I/O引脚为输入状态、输出状态、空闲状态中的任一种。
2.根据权利要求1所述的I/O口扩展电路，其特征在于，所述模式预设单元包括：
至少两组电阻组，两组所述电阻组分别与不同的所述第一I/O引脚电连接，所述电阻组还用于与电源端和地端电连接，两组所述电阻组用于生成所述ID信号；
其中，每一组所述电阻组均包括一个第一电阻或一个第二电阻，所述第一电阻的一端与所述电源端电连接，所述第一电阻的另一端用于与所述第一I/O引脚电连接；所述第二电阻的一端用于与所述第一I/O引脚电连接，所述第二电阻的另一端与所述地端电连接。
3.根据权利要求2所述的I/O口扩展电路，其特征在于，所述模式预设单元还包括：
第三电阻，所述第三电阻的一端与所述地端电连接；
第四电阻，所述第四电阻的一端与所述地端电连接；
第五电阻，所述第五电阻的一端与所述地端电连接；
其中，所述第三电阻的另一端、所述第四电阻的另一端、所述第五电阻的另一端分别与不同的所述第二I/O引脚电连接。
4.根据权利要求3所述的I/O口扩展电路，其特征在于，所述开关单元包括：
总线收发器，所述总线收发器的第一引脚用于与所述控制器电连接，所述总线收发器的第一收发引脚组用于分别与所述第一扩展I/O引脚组和所述模式预设单元电连接，所述总线收发器的第二收发引脚组用于与所述扩展模块电连接；
其中，所述控制器用于控制所述总线收发器的第一引脚的电平状态，以控制所述总线收发器的导通状态。
5.根据权利要求4所述的I/O口扩展电路，其特征在于，所述开关单元还包括：
第六电阻，所述第六电阻的一端用于分别与所述电源端和所述总线收发器的第二引脚电连接，所述第六电阻的另一端用于与所述总线收发器的第三引脚电连接；
第一电容，所述第一电容的一端用于分别与所述电源端和所述第一电阻的一端电连接，所述第一电容的另一端用于分别与所述总线收发器的第四引脚和所述地端电连接。
6.根据权利要求2至5任一项所述的I/O口扩展电路，其特征在于，所述工作模式包括八路晶体管输入八路晶体管输出模式、八路晶体管输入八路继电器输出模式、十六路晶体管输入模式、十六路晶体管输出模式、十二路继电器输出模式中的任一种。
7.根据权利要求6所述的I/O口扩展电路，其特征在于，所述模式预设单元包括五组所述电阻组。
8.工控系统，其特征在于，包括：
如权利要求1至6中任一项所述的I/O口扩展电路；
控制器，所述控制器用于与所述I/O口扩展电路电连接。
CN202210054338.XA 2022-01-18 I/o口扩展电路及工控系统 Active CN114442529B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210054338.XA CN114442529B (zh) 2022-01-18 I/o口扩展电路及工控系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210054338.XA CN114442529B (zh) 2022-01-18 I/o口扩展电路及工控系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114442529A true CN114442529A (zh) 2022-05-06
CN114442529B CN114442529B (zh) 2024-05-24

Family

ID=

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001055866A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-02 Morphics Technolgoy Inc. A wireless spread spectrum communication platform using dynamically reconfigurable logic
US6647436B1 (en) * 2000-08-02 2003-11-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Selection apparatus and method
CN201075704Y (zh) * 2007-07-17 2008-06-18 青岛海信移动通信技术股份有限公司 一种电器设备的充电检测电路及具有所述电路的手机
US20130067119A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Chi Kwok Wong Boot up configuration with usb data pins in embedded systems
CN104794093A (zh) * 2015-03-31 2015-07-22 南通艾利特自动化有限公司 一种具有id识别功能的spi总线扩展电路
CN105446937A (zh) * 2015-12-28 2016-03-30 上海柏飞电子科技有限公司 基于可编程芯片的电路板及其控制方法
CN205594417U (zh) * 2016-04-15 2016-09-21 北京开疆智能自动化科技有限公司 一种可配置的现场总线系统
CN106200749A (zh) * 2016-09-26 2016-12-07 浙江中控技术股份有限公司 一种io控制系统
US9946681B1 (en) * 2015-06-29 2018-04-17 Western Digital Technologies, Inc. Host configured multi serial interface device
CN108469790A (zh) * 2018-03-19 2018-08-31 武汉理工大学 一种基于opc协议的plc现场数据采集与监控模块及方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001055866A1 (en) * 2000-01-28 2001-08-02 Morphics Technolgoy Inc. A wireless spread spectrum communication platform using dynamically reconfigurable logic
US6647436B1 (en) * 2000-08-02 2003-11-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Selection apparatus and method
CN201075704Y (zh) * 2007-07-17 2008-06-18 青岛海信移动通信技术股份有限公司 一种电器设备的充电检测电路及具有所述电路的手机
US20130067119A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Chi Kwok Wong Boot up configuration with usb data pins in embedded systems
CN104794093A (zh) * 2015-03-31 2015-07-22 南通艾利特自动化有限公司 一种具有id识别功能的spi总线扩展电路
US9946681B1 (en) * 2015-06-29 2018-04-17 Western Digital Technologies, Inc. Host configured multi serial interface device
CN105446937A (zh) * 2015-12-28 2016-03-30 上海柏飞电子科技有限公司 基于可编程芯片的电路板及其控制方法
CN205594417U (zh) * 2016-04-15 2016-09-21 北京开疆智能自动化科技有限公司 一种可配置的现场总线系统
CN106200749A (zh) * 2016-09-26 2016-12-07 浙江中控技术股份有限公司 一种io控制系统
CN108469790A (zh) * 2018-03-19 2018-08-31 武汉理工大学 一种基于opc协议的plc现场数据采集与监控模块及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
康存锋: "运用 PIC18F4520 的 EtherCAT 从站接口电路的设计", 《现代制造工程》, 31 March 2012 (2012-03-31), pages 98 - 101 *
张龙: "基于DM642的视频采集与传输系统设计", 《微计算机信息》, vol. 27, no. 6, 31 December 2011 (2011-12-31), pages 61 - 63 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7188207B2 (en) Communication device having asynchronous data transmission via symmetrical serial interface
EP3258652B1 (en) Local interconnect network bus architecture
US10191876B2 (en) Device and method for addressing, and converter
EP1525532B1 (en) Flexible interface for universal bus test instrument
US20110022766A1 (en) Circuit Arrangement For A Motor Vehicle Data Bus
WO2003005050B1 (en) Method and apparatus for optimized parallel testing and access of electronic circuits
EP0693729A1 (en) Multi-protocol data bus system
US5852406A (en) Multi-protocol data bus system
EP3862230B1 (en) Communication system and vicarious inputting and outputting unit
CN114442529B (zh) I/o口扩展电路及工控系统
CN114442529A (zh) I/o口扩展电路及工控系统
JPH1069453A (ja) 増設ユニットを備えるプログラマブルコントローラ
US6788102B2 (en) Transmitter with active differential termination
CN111711552B (zh) 终端电阻接入电路、伺服驱动器及控制系统
CN216873219U (zh) 通信电路及多主通信系统
CN215930026U (zh) 空调系统的通信电路、室内机、室外机及空调系统
CN111752197A (zh) 一种支持多信号输入的舵机及其控制系统和控制方法
CN219659735U (zh) Plc网络扩展中间件及plc网络扩展系统
US8081652B2 (en) Integrated universal input-output interface circuit
CN220137575U (zh) 扩展板及机器人
CN105262388B (zh) 步进电机驱动装置及步进电机控制系统
CN215067830U (zh) 一种可控制通断选择的通讯电路
CN112968695A (zh) 一种双端口电路、数字输出端口电路及机器人
KR20000039643A (ko) 마이크로컨트롤러의 비동기 직렬 통신 방법
CN202041846U (zh) 仿真系统经由不同总线与电子控制单元通信的设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant