CN209765328U - 一种基于EtherCAT工业级远程IO模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于EtherCAT工业级远程IO模块，设置在现场设备附近，包括接口电路、EtherCAT从控制器和IO电压转换电路；所述接口电路一端与远端的主控制器连接，另一端与现场设备连接，用于收发来自远端的主控制器的控制指令，以及采集现场设备的状态数据；所述EtherCAT从控制器与所述接口电路连接，用于实现所述接口电路与现场设备或远端的主控制器之间的状态数据或控制指令的交互和中转。本实用新型能够将距离较远的现场设备与主控制器进行连接，实现对主控制器控制指令的传递以及现场设备状态数据的采集，电路结构简单，高效可靠，克服了控制系统现场复杂布线的缺点，大幅减少了干扰源对信号的干扰，同时还提高了项目实施和系统维护的便利性。

Description

一种基于EtherCAT工业级远程IO模块

技术领域

本实用新型实施例涉及现场设备远程控制技术领域，尤其涉及一种基于EtherCAT工业级远程IO模块。

背景技术

远程IO模块，是工业级远程采集与控制模块，在现代工业控制中具有广泛的应用，是分布式控制系统中的关键部件，主要用于连接工业控制系统中的各种现场装置的输入、输出信号，并通过通信网络将采集到的现场信号传送至主站或其它控制系统。

随着工业的发展和科技的进步，工业现场对于控制系统的要求也越来越高，现代生产环境的规模化和高集成度效应要求在不同区域终端设备都能对现场开关量信号进行采集和输出，现有的远程IO模块已经无法满足控制距离较远的现场设备的要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于EtherCAT工业级远程IO模块，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种基于EtherCAT工业级远程IO模块，设置在现场设备附近，包括接口电路、EtherCAT从控制器和IO电压转换电路；其中，

所述接口电路一端与远端的主控制器连接，另一端与现场设备连接，用于收发来自远端的主控制器的控制指令，以及采集现场设备的状态数据；

所述EtherCAT从控制器与所述接口电路连接，用于实现所述接口电路与现场设备或远端的主控制器之间的状态数据或控制指令的交互和中转；

所述IO电压转换电路与所述EtherCAT从控制器连接，用于对输入的电能进行电压转换，为所述EtherCAT从控制器提供符合工作电压的电能。

进一步地，所述基于EtherCAT工业级远程IO模块，还包括输入电路和输出电路；

所述输入电路通过光耦合器提供两个输入端口分别与所述IO电压转换电路连接；

所述输出电路通过光耦合器提供两个输出端口分别与所述IO电压转换电路连接。

进一步地，所述基于EtherCAT工业级远程IO模块中，每个所述输入端口或输出端口连接有运行状态指示电路；

所述运行状态指示电路用于通过电路中LED指示灯的亮灭情况指示每个所述输入端口或输出端口的运行状态。

进一步地，所述基于EtherCAT工业级远程IO模块中，所述光耦合器的型号为TLP290-4。

进一步地，所述基于EtherCAT工业级远程IO模块，还包括供电电路；

所述供电电路与所述输入电路连接，用于为所述输入电路提供电能。

进一步地，所述基于EtherCAT工业级远程IO模块中，所述接口电路包括从站通信接口电路和主站通信接口电路；

所述从站通信接口电路一端与现场设备连接，另一端与所述EtherCAT从控制器连接，用于采集现场设备的状态数据，并将来自远端的主控制器的控制指令发送给现场设备；

所述主站通信接口电路一端与所述EtherCAT从控制器连接，另一端与远端的主控制器连接，用于接收远端的主控制器的控制指令，并将采集到的现场设备的状态数据发送给远端的主控制器。

进一步地，所述基于EtherCAT工业级远程IO模块中，所述从站通信接口电路包括RJ45网络接口。

进一步地，所述基于EtherCAT工业级远程IO模块中，所述主站通信接口电路包括RJ45网络接口。

进一步地，所述基于EtherCAT工业级远程IO模块中，所述EtherCAT从控制器的型号为LAN9252。

进一步地，所述基于EtherCAT工业级远程IO模块，还包括EEPROM存储芯片；

所述EEPROM存储芯片与所述EtherCAT从控制器连接，用于存储控制指令和状态数据。

本实用新型实施例提供的一种基于EtherCAT工业级远程IO模块，能够将距离较远的现场设备与主控制器进行连接，实现对主控制器控制指令的传递以及现场设备状态数据的采集，电路结构简单，高效可靠，克服了控制系统现场复杂布线的缺点，大幅减少了干扰源对信号的干扰，同时还提高了项目实施和系统维护的便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的一种基于EtherCAT工业级远程IO模块的结构示意图。

图2是本实用新型实施例一提供的一种基于EtherCAT工业级远程IO模块的结构示意图。

附图标记：

接口电路10，EtherCAT从控制器20，IO电压转换电路30，输入电路40，输出电路50，供电电路60，EEPROM存储芯片70；

从站通信接口电路11，主站通信接口电路12。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

请参考图1～2，本实用新型实施例提供一种基于EtherCAT工业级远程IO模块，设置在现场设备附近，其特征在于，包括接口电路10、EtherCAT从控制器20和IO电压转换电路30；其中，

所述接口电路10一端与远端的主控制器连接，另一端与现场设备连接，用于收发来自远端的主控制器的控制指令，以及采集现场设备的状态数据；

所述EtherCAT从控制器20与所述接口电路10连接，用于实现所述接口电路10与现场设备或远端的主控制器之间的状态数据或控制指令的交互和中转；

所述IO电压转换电路30与所述EtherCAT从控制器20连接，用于对输入的电能进行电压转换，为所述EtherCAT从控制器20提供符合工作电压的电能。具体的，将外部输入的24V直流电源电压转换成符合所述EtherCAT从控制器20工作电压的电能，保证所述EtherCAT从控制器20的正常运行。

优选的，还包括输入电路40和输出电路50；所述输入电路40和输出电路50兼容NPN/PNP两种输入输出，根据COM端接入电压来选择，正反两种接法都不会对PCB造成影响，提供了产品的可靠性

所述输入电路40通过光耦合器提供两个输入端口分别与所述IO电压转换电路30连接；

所述输出电路50通过光耦合器提供两个输出端口分别与所述IO电压转换电路30连接。

优选的，每个所述输入端口或输出端口连接有运行状态指示电路；

所述运行状态指示电路用于通过电路中LED指示灯的亮灭情况指示每个所述输入端口或输出端口的运行状态。

在本实施例中，所述光耦合器的型号为TLP290-4。使用四合一的TLP290-4光耦合器，与普通的两路光耦合器相比，能把干扰源和易受干扰的部分更有效的隔离开来，信号传输速度和抗干扰能力更强，实现高速有效地接收信号。

优选的，还包括供电电路60；

所述供电电路60与所述输入电路40连接，用于为所述输入电路40提供电能。

优选的，所述接口电路10为双接口结构，便于拓展，支持各种网络拓扑，便于实现最佳纵向集成，具体包括从站通信接口电路11和主站通信接口电路12；

所述从站通信接口电路11一端与现场设备连接，另一端与所述EtherCAT从控制器20连接，用于采集现场设备的状态数据，并将来自远端的主控制器的控制指令发送给现场设备；

所述主站通信接口电路12一端与所述EtherCAT从控制器20连接，另一端与远端的主控制器连接，用于接收远端的主控制器的控制指令，并将采集到的现场设备的状态数据发送给远端的主控制器。

优选的，所述从站通信接口电路11包括RJ45网络接口。

优选的，所述主站通信接口电路12包括RJ45网络接口。

在本实施例中，所述EtherCAT从控制器20的型号为LAN9252。

优选的，还包括EEPROM存储芯片70；

所述EEPROM存储芯片70与所述EtherCAT从控制器20连接，用于存储控制指令和状态数据。

本实用新型实施例提供的一种基于EtherCAT工业级远程IO模块，能够将距离较远的现场设备与主控制器进行连接，实现对主控制器控制指令的传递以及现场设备状态数据的采集，电路结构简单，高效可靠，克服了控制系统现场复杂布线的缺点，大幅减少了干扰源对信号的干扰，同时还提高了项目实施和系统维护的便利性。

至此，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于EtherCAT工业级远程IO模块，设置在现场设备附近，其特征在于，包括接口电路、EtherCAT从控制器和IO电压转换电路；其中，

所述接口电路一端与远端的主控制器连接，另一端与现场设备连接，用于收发来自远端的主控制器的控制指令，以及采集现场设备的状态数据；

所述EtherCAT从控制器与所述接口电路连接，用于实现所述接口电路与现场设备或远端的主控制器之间的状态数据或控制指令的交互和中转；

所述IO电压转换电路与所述EtherCAT从控制器连接，用于对输入的电能进行电压转换，为所述EtherCAT从控制器提供符合工作电压的电能。

2.根据权利要求1所述的基于EtherCAT工业级远程IO模块，其特征在于，还包括输入电路和输出电路；

所述输入电路通过光耦合器提供两个输入端口分别与所述IO电压转换电路连接；

所述输出电路通过光耦合器提供两个输出端口分别与所述IO电压转换电路连接。

3.根据权利要求2所述的基于EtherCAT工业级远程IO模块，其特征在于，每个所述输入端口或输出端口连接有运行状态指示电路；

所述运行状态指示电路用于通过电路中LED指示灯的亮灭情况指示每个所述输入端口或输出端口的运行状态。

4.根据权利要求2所述的基于EtherCAT工业级远程IO模块，其特征在于，所述光耦合器的型号为TLP290-4。

5.根据权利要求2所述的基于EtherCAT工业级远程IO模块，其特征在于，还包括供电电路；

所述供电电路与所述输入电路连接，用于为所述输入电路提供电能。

6.根据权利要求1所述的基于EtherCAT工业级远程IO模块，其特征在于，所述接口电路包括从站通信接口电路和主站通信接口电路；

所述从站通信接口电路一端与现场设备连接，另一端与所述EtherCAT从控制器连接，用于采集现场设备的状态数据，并将来自远端的主控制器的控制指令发送给现场设备；

所述主站通信接口电路一端与所述EtherCAT从控制器连接，另一端与远端的主控制器连接，用于接收远端的主控制器的控制指令，并将采集到的现场设备的状态数据发送给远端的主控制器。

7.根据权利要求6所述的基于EtherCAT工业级远程IO模块，其特征在于，所述从站通信接口电路包括RJ45网络接口。

8.根据权利要求6所述的基于EtherCAT工业级远程IO模块，其特征在于，所述主站通信接口电路包括RJ45网络接口。

9.根据权利要求1所述的基于EtherCAT工业级远程IO模块，其特征在于，所述EtherCAT从控制器的型号为LAN9252。

10.根据权利要求1所述的基于EtherCAT工业级远程IO模块，其特征在于，还包括EEPROM存储芯片；

所述EEPROM存储芯片与所述EtherCAT从控制器连接，用于存储控制指令和状态数据。