[发明专利]一种工业现场总线系统

说明书

技术领域

本发明属于工业控制技术领域，尤其涉及一种工业现场总线系统。

背景技术

总线系统广泛应用于工业控制领域，是为了解决远距离通讯而发展起来的区别于集中式控制的一种总线系统。其适用于距离远，对数据可靠性要求较高的应用领域，常用总线协议包括：PROFIBUS、PROFINET、Device-Net、EtherCAT等。I/O总线系统主要包括网关和扩展模块。网关位于每个站的前端，起到了连接PLC控制器和分布式I/O模块的作用，负责总线的通讯。同时，它可以将I/O数据转换成支持PROFIBUS、Device-Net等总线协议的数据类型。

现有技术中，总线系统的建设无统一标准，常常随着应用环境的不同，而有所不同。但是，结构简化、降低成本、功能增强等需求是总线系统发展的新趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简化、降低成本、功能增强的总线系统，以满足用户的使用需求。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种工业现场总线系统，所述系统包括：PLC控制器、网关、I/O模块以及现场传感器，所述PLC控制器与所述网关通过工业现场总线连接，所述网关与所述I/O模块通过内部总线连接，所述I/O模块与所述现场传感器连接，所述现场传感器用于采集工业现场的数据，所述I/O模块用于将所述现场传感器采集的所述工业现场的数据进行处理封装后，通过所述内部总线发送给所述网关，所述网关用于将所述I/O模块处理封装后的所述工业现场的数据，进行处理封装后，通过所述工业现场总线发送所述PLC控制器；每一所述网关连接有多个所述I/O模块，与同一所述网关连接且属于同一支路的多个所述I/O模块之间为I/O模块多级连接，所述I/O模块多级连接是指，每个所述I/O模块均包括一个输入通路和一个输出通路，相邻连接的前后两个所述I/O模块，所述后I/O模块输入通路与所述前I/O模块的输出通路连接，首个所述I/O模块的输入通路与所述网关的I/O模块接口连接。

其中，每一所述网关包括多个I/O模块接口，每一所述I/O模块接口用于连接一条所述支路。

其中，每一所述PLC控制器连接有多个所述网关，且与同一所述PLC控制器连接的多个所述网关之间为网关多级连接，所述网关多级连接是指，每个所述网关均包括一个输入通路和一个输出通路，相邻连接的前后两个网关模块，所述后网关模块输入通路与所述前网关模块的输出通路连接，首个所述网关的输入通路与所述PLC控制器连接。

其中，与所述I/O模块连接的通讯线缆和主电源线缆集成设置，辅助供电源线缆分开设置；当所述I/O模块仅开启输入功能时，所述辅助供电源线缆不连接；当所述I/O模块开启输入功能，且同时开启输出功能时，若输出功能未达到预设值时，所述辅助供电源线缆不连接；当所述I/O模块开启输入功能，且同时开启输出功能时，若输出功能达到预设值时，所述辅助供电源线缆独立为所述输出功能达到预设值的I/O模块连接供电；所述I/O模块的输入功能指将电信号转换为数字信号传送给所述网关，所述I/O模块的输出功能是指将数字信号转换为电信号传送给所述现场传感器。

其中，所述I/O模块包括：总线安装接地点和电源接地点，所述总线安装接地点和所述电源接地点设置有共地选择结构，所述共地选择结构包括总线接地导线、电源接地导线、导通螺母，当所述导通螺母拧入所述I/O模块外壳总线安装接地孔时，所述总线接地导线和电源接地导线导通，实现共地。

其中，所述I/O模块包括：I/O模块工作状态指示灯和现场传感器工作状态指示灯。

其中，所述I/O模块的通信地址单独设定或者由所述网关分配，所述所述I/O模块的通信地址单独设定是指，为所述I/O模块分配固定地址；所述由所述网关分配是指，所述系统上电后，网关按连接顺序给进行所述I/O模块的自动分配地址。

其中，所述PLC控制器通过所述工业现场总线和所述内部总线为所述网关和所述I/O模块进行在线升级。

其中，当所述I/O模块出现异常，则通过所述内部总线向所述网关报警，所述网关再通过所述工业现场总线向所述PLC控制器报警；若所述网关出现异常，则通过所述工业现场总线向所述PLC控制器报警。

其中，所述网关和所述I/O模块均采用灌封技术，均为6级防尘和7级防渗。