一种PLC的独立IO模块地址自动分配方法及结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108897277A(43)申请公布日2018.11.27(21)申请号201810901413.5(22)申请日2018.08.09(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人邵宗凯董人菘(51)Int.Cl.G05B19/05(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种PLC的独立IO模块地址自动分配方法及结构(57)摘要本发明涉及一种PLC的独立IO模块地址自动分配方法及结构，属于PLC地址分配设计技术领域。本发明当模块背板槽位与PLC主控制器相连后，根据硬件总线移位原理即可在对应的模块背板槽位获取一个固定的地址编码，不论模块背板槽位是否插入独立IO模块其地址都不会变更，当模块背板槽位插入独立IO模块后，将其地址分配于独立IO模块；当模块背板槽位没有插入独立IO模块后，将地址保留，直至有独立IO模块插入将其分配。本发明明显减少了代码的逻辑运算负担和外围硬件接口成本，优化了通信结构，实现了中大型PLC的多点位支持，并且极大地提高了PLC系统的稳定性和可操作性。CN108897277ACN108897277A权利要求书1/2页1.一种PLC的独立IO模块地址自动分配方法，其特征在于：所述地址自动分配的方法包括：记PLC主控制器和模块背板槽位的侧接口电路含有M个针位，每个针位对应地址总线为Addm,m∈[0,M-1]，将地址总线分为N组，其中N＜M且N能被M整除，即Add0～Addm1为第一组地址总线，Addm1+1～Addm2为第二组地址总线，……，AddmN-1+1～AddmN为第N组地址总线，其中m1＜m2＜…＜mN，且mN＝M-1；在每一组地址总线中，选择一个地址总线赋予高电平，其余地址总线赋予低电平；每增加一个模板背板槽位，将每一组的地址总线进行循环移位处理，即每一个模板背板槽位的移位侧是其传导侧将每一组的地址总线进行循环移位处理的结果；整个总线结构以PLC主控制器的侧接口电路为起始，连接第一块模块背板槽位的侧接口电路的传导侧，第一块模块背板槽位的侧接口电路的移位侧与第二块模块背板槽位的侧接口电路的传导侧连接，前一块模块背板槽位的侧接口电路的移位侧与下一块模块背板槽位的侧接口电路的传导侧连接，依次类推进行连接；N组地址总线分别以一个顺序位进行硬件移位组合。2.根据权利要求1所述的一种PLC的独立IO模块地址自动分配方法，其特征在于：所述针位M、组数N、地址m1,m2,…,mN必须满足其为正整数。3.根据权利要求2所述的一种PLC的独立IO模块地址自动分配方法，其特征在于：若模块背板槽位数为P，则记为M针P级地址总线硬件移位电路，根据所述地址自动分配方法，一共可扩展(m1+1)×(m2-m1)×…×(mN-mN-1)种地址编码方案，即可扩展到(m1+1)×(m2-m1)×…×(mN-mN-1)个模块背板槽位，即P最大取值为(m1+1)×(m2-m1)×…×(mN-mN-1)。4.根据权利要求3所述的一种PLC的独立IO模块地址自动分配方法，其特征在于：在中大型PLC系统中，按照所述地址自动分配方法，各个模块背板槽位地址都已提前分配，不论模块背板槽位是否插入独立IO模块其地址都不会变更；当模块背板槽位插入独立IO模块后，将其地址分配于独立IO模块；当模块背板槽位没有插入独立IO模块后，将地址保留，直至有独立IO模块插入将其分配，所述中大型PLC系统至少包括一个PLC主控制器及不少于一个独立IO模块。5.根据权利要求4所述的一种PLC的独立IO模块地址自动分配方法，其特征在于：在中大型PLC系统中，独立IO模块不必按顺序插入模块背板槽位，独立IO模块插入任一模块背板槽位，都可直接获取该模块背板槽位所分配的预地址。6.一种PLC的独立IO模块地址自动分配结构，其特征在于：所述PLC的独立IO模块地址自动分配结构的硬件设计应用于中大型PLC系统，所述中大型PLC系统至少包括一个PLC主控制器及不少于一个独立IO模块，其具体结构包括：PLC主控制器侧接口电路与模块背板槽位侧接口电路的传导侧连接，模块背板槽位侧接口电路的移位侧和另一个模块背板槽位侧接口电路的传导侧连接来进行地址分配；模块背板槽位的侧接口电路具有移位侧和传导侧，对应端口针位一致；当模块背板槽位与PLC主控制器相连后，根据硬件总线移位原理即可在对应的模块背板槽位获取一个固定的地址编码；当任一独立IO模块插入模块背板槽位后，PLC主控制器根据工业标准Modbus通信协议通过扫描总线即可获取对应的模块背板槽位上独立IO模块的地址编码及IO模块类型，其中2CN108897277A权利要求书2/2页IO模块类型由IO模块自身MCU