CN202948280U - 一种支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，属于工业控制设备技术领域。该装置包括数字量输入输出模块、微控制器模块、模拟量输入输出模块、工业以太网控制器模块、现场可编程逻辑阵列模块、串行接口控制器模块和CAN总线控制器模块。采用该结构可编程逻辑控制器装置通过微处理器技术、FPGA技术的双核结构，具备远程通信功能，便于用户对现场设备进行控制和监控，使本实用新型的该可编程逻辑控制器装置能够被应用于需要远程控制或远程监控的系统中，极大地扩展可编程逻辑控制器的应用范围，且本实用新型的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其结构简单，成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业控制设备领域，特别涉及可编程逻辑控制器技术领域，具体是指一种支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置。
背景技术
可编程序控制器（PLC）产品及技术发展已有较长的历史，但国内外市场经久不衰。近年来PLC吸收了嵌入式系统、单片机、模数混合等新技术成果，与计算机、现场总线、工业以太网等有了进一步的融合。即便如此，PLC产品本身的研发和制造一直处于相对落后的阶段。目前市面上出现的产品功能简单，系统的扩展能力不足，由于不支持现场总线或者工业以太网通信，此类产品只能在技术要求不高、系统较简单的领域中使用，使得PLC产品的应用范围受到极大的限制。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种通过微处理器技术、FPGA技术的双核结构，利用工业以太网和现场总线技术，使PLC具备远程通信功能，便于用户对现场设备进行控制和监控，从而能够应用在需要远程控制、远程监控的系统中，极大地扩展PLC的应用范围，且结构简单，成本低廉的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置。
为了实现上述的目的，本实用新型的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置具有如下构成：
该支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置包括数字量输入输出模块、微控制器模块、模拟量输入输出模块、工业以太网控制器模块、现场可编程逻辑阵列模块，串行接口控制器模块和CAN总线控制器模块。其中所述的数字量输入输出模块、串行接口控制器模块、现场可编程逻辑阵列模块、CAN总线控制器模块均连接于所述的微控制器模块，所述的模拟量输入输出模块和工业以太网控制器均连接于所述的现场可编程逻辑控制器模块。
该支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置中，所述的装置具有双处理器构 架，该双处理器构架包括所述的微控制器模块和现场可编程逻辑控制器模块。
该支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置中，所述的双处理器构架通过所述的CAN总线控制器模块连接装置外部现场总线，且该双处理器构架通过所述的工业以太网控制器连接装置外部的TCP/IP协议互联网接口。
该支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置中，所述的微控制器为单片机。该单片机可以为SAF-XE167G-96F80L型单片机。
该支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置中，所述的现场可编程逻辑控制器模块可以为EP3C25F256型现场可编程逻辑控制器模块。
该支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置中，所述的串行接口控制器模块为RS232/485通信控制器模块。该RS232/485通信控制器模块可以采用MAX3160型通信控制器。
该支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置中，所述的工业以太网控制器模块可以为DP83849IDVS型以太网控制器。
该支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置中，所述的CAN总线控制器模块可以为SN65HVD234型CAN总线控制器。
采用了该实用新型的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，由于其包括数字量输入输出模块、微控制器模块、模拟量输入输出模块、工业以太网控制器模块、现场可编程逻辑阵列模块，串行接口控制器模块和CAN总线控制器模块。且所述的数字量输入输出模块、串行接口控制器模块、现场可编程逻辑阵列模块、CAN总线控制器模块均连接于所述的微控制器模块，所述的模拟量输入输出模块和工业以太网控制器均连接于所述的现场可编程逻辑控制器模块。使得该可编程逻辑控制器装置通过微处理器技术、FPGA技术的双核结构，具备远程通信功能，便于用户对现场设备进行控制和监控，使本实用新型的该可编程逻辑控制器装置能够被应用于需要远程控制或远程监控的系统中，极大地扩展可编程逻辑控制器的应用范围，且本实用新型的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其结构简单，成本低廉。
附图说明
图1为本实用新型的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示，为本实用新型的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置的结构示意图。
在一种实施方式中，该支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置包括数字量输入输出模块、微控制器模块、模拟量输入输出模块、工业以太网控制器模块、现场可编程逻辑阵列模块，串行接口控制器模块和CAN总线控制器模块，所述的数字量输入输出模块、串行接口控制器模块、现场可编程逻辑阵列模块、CAN总线控制器模块均连接于所述的微控制器模块，所述的模拟量输入输出模块和工业以太网控制器均连接于所述的现场可编程逻辑控制器模块。
在一种较优选的实施方式中，所述的微控制器为SAF-XE167G-96F80L型单片机。
在另一种较优选的实施方式中，所述的现场可编程逻辑控制器模块为EP3C25F256型现场可编程逻辑控制器模块。
在又一种较优选的实施方式中，所述的串行接口控制器模块为RS232/485通信控制器模块。该RS232/485通信控制器模块可以采用MAX3160型通信控制器。
在再一种较优选的实施方式中，所述的工业以太网控制器模块为DP83849IDVS型以太网控制器。
在又再一种较优选的实施方式中，所述的CAN总线控制器模块为SN65HVD234型CAN总线控制器。
在一种更优选的实施方式中，所述的装置具有双处理器构架，该双处理器构架包括所述的微控制器模块和现场可编程逻辑控制器模块。且所述的双处理器构架通过所述的CAN总线控制器模块连接装置外部现场总线，且该双处理器构架通过所述的工业以太网控制器连接装置外部的TCP/IP协议互联网接口。
在实际应用中，本实用新型的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置
包括数字量输入输出（DI/DO）模块、CAN总线控制器、微控制器、模拟量输入输出（AI/AO）模块、现场可编程逻辑阵列（FPGA）模块、工业以太网控制器和RS485/232控制器。DI/DO模块、CAN总线控制器、RS485/232控制器、FPGA模块均连接于微控制器模块；AI/AO模块连接于FPGA模块。CAN总线控制器、RS485/232控制器和工业以太网控制器均设有通信接口。
其中，RS485/232控制器采用MAX3160的电路，MAX3160集成了RS232和RS485的通讯功能，通过控制MAX3160的功能选择信号口485/232来实现RS232和RS485的功能切换， 当此信号端口为高电平时MAX3160工作在RS485模式下，当其为低电平时，工作在RS232模式下。
CAN通信控制器中，单片机发出的信号通过SN65HVD234控制器转化成标准的CAN差分信号。
微控制器采用SAF-XE167G-96F80L型单片机，单片机外围电路包括JTAGE调试模块，部分控制输入输出控制电路以及与FPGA连接的电路等，此部分为整个使用新型装置的控制部分。
工业以太网控制器为DP83849IDVS型，包括工业以太网控制器的外围供电电路、与FPGA相连接的电路以及与外围通讯端口连接的电路等。
数字量输入输出（DI/DO）电路包括DI/DO信号的电平转化电路、滤波电路以及与单片机相连接的电路等。
模拟量输入输出（AI/AO）电路包括模拟量信号转化成数字量信号的电路、实现模拟量转换的结果传递到FPGA的电路以及数字量转换成模拟量输出的电路等。
现场可编程逻辑阵列（FPGA）的部分外围电路包括供电电路等电路。
采用了该实用新型的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，由于其包括数字量输入输出模块、微控制器模块、模拟量输入输出模块、工业以太网控制器模块、现场可编程逻辑阵列模块，串行接口控制器模块和CAN总线控制器模块。且所述的数字量输入输出模块、串行接口控制器模块、现场可编程逻辑阵列模块、CAN总线控制器模块均连接于所述的微控制器模块，所述的模拟量输入输出模块和工业以太网控制器均连接于所述的现场可编程逻辑控制器模块。使得该可编程逻辑控制器装置通过微处理器技术、FPGA技术的双核结构，具备远程通信功能，便于用户对现场设备进行控制和监控，使本实用新型的该可编程逻辑控制器装置能够被应用于需要远程控制或远程监控的系统中，极大地扩展可编程逻辑控制器的应用范围，且本实用新型的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其结构简单，成本低廉。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (10)
1.一种支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其特征在于，所述的装置包括数字量输入输出模块、微控制器模块、模拟量输入输出模块、工业以太网控制器模块、现场可编程逻辑阵列模块，串行接口控制器模块和CAN总线控制器模块，所述的数字量输入输出模块、串行接口控制器模块、现场可编程逻辑阵列模块、CAN总线控制器模块均连接于所述的微控制器模块，所述的模拟量输入输出模块和工业以太网控制器均连接于所述的现场可编程逻辑控制器模块。
2.根据权利要求1所述的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其特征在于，所述的装置具有双处理器构架，该双处理器构架包括所述的微控制器模块和现场可编程逻辑控制器模块。
3.根据权利要求2所述的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其特征在于，所述的双处理器构架通过所述的CAN总线控制器模块连接装置外部现场总线，且该双处理器构架通过所述的工业以太网控制器连接装置外部的TCP/IP协议互联网接口。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其特征在于，所述的微控制器为单片机。
5.根据权利要求4所述的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其特征在于，所述的单片机为SAF-XE167G-96F80L型单片机。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其特征在于，所述的现场可编程逻辑控制器模块为EP3C25F256型现场可编程逻辑控制器模块。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其特征在于，所述的串行接口控制器模块为RS232/485通信控制器模块。
8.根据权利要求7所述的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其特征在于，所述的RS232/485通信控制器模块为MAX3160型通信控制器。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其特征在于，所述的工业以太网控制器模块为DP83849IDVS型以太网控制器。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的支持工业以太网及现场总线的可编程逻辑控制器装置，其特征在于，所述的CAN总线控制器模块为SN65HVD234型CAN总线控制器。
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