CN220171427U - 一种可拓展的输入输出模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于现场设备远程控制技术领域，尤其涉及一种可拓展的输入输出模块，包括控制模块、电源模块和多个输入输出功能模块，所述控制模块和输入输出功能模块的两侧均设置有连接器，所述电源模块的一侧设置有连接器，所述输入输出功能模块安装在控制模块的一侧，所有的输入输出功能模块以及控制模块之间通过连接器形成通信通道，实现所有输入输出功能模块与控制模块的通信连接，所述电源模块、输入输出功能模块以及控制模块之间通过连接器形成供电通道。本实用新型的输入输出功能模块通过连接器进行连接，在控制模块的基础上根据需要添加或者拆卸输入输出功能模块，从而调节从站输入输出端口。
Description
技术领域
本实用新型属于现场设备远程控制技术领域，尤其涉及一种可拓展的输入输出模块。
背景技术
现阶段，伴随着我国大多数包括且不限于汽车行业、医药食品与包装行业、装配行业、过程自动化行业等工业领域中气动技术的普遍使用，一台设备上往往需要安装大量的电磁阀来维持机器的生产和运转，由于每个电磁阀都需要单独的连接电缆和管路来保证电磁阀的稳定运作，越是大的机械就越需要更多的电磁阀来支持，现有的从站的输入输出端口数量固定，当多个电磁阀需要控制时需要增加从站，如果电磁阀数量较少时，则有部分端口浪费。同时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，现有的从站已经无法满足控制距离较远的现场设备的要求。
发明内容
本实用新型提供了一种可拓展的输入输出模块，解决了现有技术中从站输入输出端口数量固定无法调节的技术问题。
本实用新型采用了如下技术方案：一种可拓展的输入输出模块，包括控制模块、电源模块和多个输入输出功能模块，所述控制模块和输入输出功能模块的两侧均设置有连接器，所述电源模块的一侧设置有连接器，所述输入输出功能模块安装在控制模块的一侧，所有的输入输出功能模块以及控制模块之间通过连接器形成通信通道，实现所有输入输出功能模块与控制模块的通信连接，
所述电源模块安装在控制模块背离输入输出功能模块的一侧以及输入输出功能模块背离控制模块的一侧，所述电源模块、输入输出功能模块以及控制模块之间通过连接器形成供电通道，实现电源模块和所有输入输出功能模块以及控制模块的电连接。
进一步地，相邻的输入输出功能模块之间以及输入输出功能模块与控制模块之间均通过螺丝进行固定。
进一步地，所述控制模块的底部框架采用铝合金材料。
进一步地，所述输入输出功能模块的正面设置有连接端子和信号指示灯。
进一步地，所述控制模块采用EtherCAT 总线协议与远程控制主站进行通信。
本实用新型的有益效果：本实用新型的输入输出功能模块通过连接器进行连接，在控制模块的基础上根据需要添加或者拆卸输入输出功能模块，从而调节从站输入输出端口。本实用新型通过各个模块之间采用连接器进行连接，实现输入输出功能模块与控制模块之间通信以及供电模块与输入输出功能模块、控制模块之间的供电。
附图说明
图1是本实用新型的正面结构示意图。
图2是本实用新型的输入输出功能模块的示意图。
图3是本实用新型的控制模块示意图。
图4是本实用新型的结构框图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的实施例中，图1、图2和图3是根据本实用新型一种可拓展的输入输出模块的具体结构提供的结构示意图，如图1所示，本实用新型具体包括：控制模块1、电源模块3和多个输入输出功能模块2，其中，控制模块1数量为1个，电源模块3的数量为2个，输入输出功能模块2的数量可以根据实际需要进行选取。如图2所示，输入输出功能模块2的结构均相同，其两侧均设置有连接器4，一侧为连接器4母端，另一侧为连接器4公端，如图3所示，所述控制模块1的两侧同样设置连接器4，一侧为连接器4公端，一侧为连接器4母端，所述电源模块3的一侧设置有连接器4具体的，其中一个电源模块3一侧设置连接器4公端，另一个电源模块3一侧设置连接器4母端，上述的连接器4公端与连接器4母端相适配。
所述输入输出功能模块2依次安装在控制模块1的一侧，以图1的方向为例，控制模块1左侧的连接器4公端，与第一个输入输出功能模块2右侧连接器4母端连接，从而将第一个输入输出功能模块2连接入控制模块1，第二个输入输出功能模块2右侧连接器4母端，连接入第一个输入输出功能模块2左侧的连接器4公端，从而使得第二个输入输出功能模块2接入控制模块1，以此类推，所有的输入输出功能模块2以及控制模块1之间通过连接器4形成通信通道。
所述电源模块3安装在控制模块1背离输入输出功能模块2的一侧以及输入输出功能模块2背离控制模块1的一侧，设置有连接器4母端的电源模块3与输入输出功能模块2左侧的连接器4公端对接，具体是离控制模块1最远的输入输出功能模块2，设置有连接器4公端的电源模块3与控制模块1右侧的连接器4母端对接。电流从一个电源模块3中流入，另一个电源模块3中流出，形成电流回路。所述电源模块3、输入输出功能模块2以及控制模块1之间通过连接器4形成供电通道，实现电源模块3和所有输入输出功能模块2以及控制模块1的电连接。
本实用新型的内部结构如图4所示，其中，输入输出功能模块2以及控制模块1的内部通过连接器4形成串行总线22和电源总线21，其中，输入输出功能模块2的控制芯片接入到串行总线22中，从而与控制模块1进行通信，将输入输出功能模块2以及控制模块1接入到电源总线21中，实现电源模块3对入输出功能模块以及控制模块1的供电。
输入输出功能模块2具体分输入功能模块和输出功能模块，输入功能模块包括输入模块12，输入模块12从电源总线21取电并通过串口24与串行总线22连接。输出功能模块包括输出模块13，输入模块12从电源总线21取电并通过串口24与串行总线22连接。
其中，输入功能模块通过供电接口23从电源总线21取电，输入模块12具体包括输入模块控制器和与其连接的输入电路，输入模块控制器通过串口24连接到串行总线22。输入电路收集现场设备的输入信号，所述输入模块控制器能够将输入信号通过串口24总线送至控制模块1。其中，输入模块控制器可以采用GD32F303芯片，输入电路包括输入端子和光电耦合器，输入端子与现场设备连接，通过光电耦合器，将输入信号传输至输入模块控制器中。输入端子可以根据实际情况进行选择，可以是24V/COM 输入端子。
输出功能模块通过供电接口23从电源总线21取电，输出功能模块具体包括输出模块13，输出模块13包括输出模块控制器和与其连接的输出电路，输出模块控制器通过串口24连接到串行总线22。输出模块控制器通过串行总线22接收控制模块1发出的控制指令，并根据所述控制指令控制输出电路输出对应的控制信号。具体的，输出电路可以采用输出端子，输出端子可以根据实际情况进行选择，可以是插头端子，每个端子采用4个点位，每个点位输出最大为24V 0.5A的控制信号。输出模块控制器同样可以采用GD32F303芯片。
其中，所述输入输出功能模块2的正面设置有连接端子6和信号指示灯7，连接端子6具体为上述的输入端子以及输出端子，通过输入端子与输出端子与现场设备进行连接，信号指示灯7则与输入输出功能模块2的控制器连接，显示其工作状态。
如图2所示，为使相邻的输入输出功能模块2之间以及输入输出功能模块2之间能够固定，相邻的输入输出功能模块2之间以及输入输出功能模块2与控制模块1之间均通过螺丝5进行固定。同时，由于连接后控制模块1的底部为主要受力点，故所述控制模块1的底部框架采用铝合金材料，能够使得本装置更加稳固。
控制模块具体包括控制器11，控制器11具体包括AX58100芯片，其通过供电接口23从电源总线21取电，并采用EtherCAT 总线协议与远程控制主站进行通信，解析远程的主站控制模块1下发的控制指令。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种可拓展的输入输出模块，其特征在于，包括控制模块（1）、电源模块（3）和多个输入输出功能模块（2），所述控制模块（1）和输入输出功能模块（2）的两侧均设置有连接器（4），所述电源模块（3）的一侧设置有连接器（4），所述输入输出功能模块（2）安装在控制模块（1）的一侧，所有的输入输出功能模块（2）以及控制模块（1）之间通过连接器（4）形成通信通道，实现所有输入输出功能模块（2）与控制模块（1）的通信连接，
所述电源模块（3）安装在控制模块（1）背离输入输出功能模块（2）的一侧以及输入输出功能模块（2）背离控制模块（1）的一侧，所述电源模块（3）、输入输出功能模块（2）以及控制模块（1）之间通过连接器（4）形成供电通道，实现电源模块（3）和所有输入输出功能模块（2）以及控制模块（1）的电连接。
2.如权利要求1所述的可拓展的输入输出模块，其特征在于，相邻的输入输出功能模块（2）之间以及输入输出功能模块（2）与控制模块（1）之间均通过螺丝（5）进行固定。
3.如权利要求1所述的可拓展的输入输出模块，其特征在于，所述控制模块（1）的底部框架采用铝合金材料。
4.如权利要求1所述的可拓展的输入输出模块，其特征在于，所述输入输出功能模块（2）的正面设置有连接端子（6）和信号指示灯（7）。
5.如权利要求1所述的可拓展的输入输出模块，其特征在于，所述控制模块（1）采用EtherCAT 总线协议与远程控制主站进行通信。
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