[发明专利]一种远程IO控制系统及其控制器和IO模块

说明书

技术领域

本发明涉及现场总线远程控制技术领域，具体涉及一种远程IO控制系统及其控制器和IO模块。

背景技术

远程IO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如传感器、按钮、电磁阀、指示灯、电机驱动等的输入、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。

现有的远程IO模块采用的连接方式通常为各种类型的现场总线技术，如工业以太网、RS485总线、CAN总线等，协议复杂、速率低，现有的远程IO控制系统通常存在以下一种或多种问题，如：电路结构复杂、通信协议复杂、成本过高、开发周期过长、因通讯速率低达而不到工业现场实时性要求等问题。

发明内容

本发明提供了一种远程IO控制系统及其控制器和IO模块，以解决现有的远程IO控制系统结构和通信协议复杂、成本高、开发周期长、因通讯速率低达而不到工业现场实时性要求等问题。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种远程IO控制系统的控制器，所述控制器包括控制芯片和主站芯片，所述控制芯片通过并行总线连接所述主站芯片；所述主站芯片集成有高速总线接口，用于连接远程IO控制系统的各个IO模块；所述主站芯片上设置有RAM存储区，所述控制芯片通过并行总线接口方式访问所述RAM存储区；

所述主站芯片，用于通过所述高速总线接口获取各个IO模块的IO口状态数据，写入所述RAM存储区；以及从所述RAM存储区读取控制数据，通过所述高速总线接口向所述IO模块发送所述控制数据；

所述控制芯片，用于通过并行总线读取所述RAM存储区中的所述IO口状态数据；以及根据所述IO口状态数据通过并行总线向所述RAM存储区写入控制数据。

根据本发明的另一个方面，本发明提供了一种远程IO控制系统的IO模块，所述IO模块包括子站芯片、数字量IO口和拨码开关电路；

所述子站芯片集成有高速总线接口，用于连接远程IO控制系统的控制器；

所述拨码开关电路，用于配置所述IO模块的通信波特率和通信地址，以及配置所述数字量IO口的工作模式为输入模式或输出模式；

所述子站芯片，用于当所述数字量IO口为输入模式时，将所述数字量IO口的状态数据通过所述高速总线接口发送给所述控制器；以及当所述数字量IO口为输出模式时，根据从所述控制器接收到的控制数据，控制所述数字量IO口输出相应的信号。

根据本发明的又一个方面，本发明提供了一种远程IO控制系统，包括一个上述的控制器以及多个上述的IO模块；所述控制器的高速总线接口与所述IO模块的高速总线接口通过高速RS485总线相连。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供的远程IO控制系统通过高速总线连接控制器和各个IO模块，提高了控制器与IO模块之间的通信速率；控制器中的控制芯片通过并行总线接口方式访问主站芯片上的RAM存储区，可以像访问其内部RAM空间一样快速读取/写入数据，从而使控制芯片可以快速获取各个IO模块的IO口状态数据，提高了系统的实时性；IO模块无须编程，只须通过拨码开关电路设置好IO模块的通信波特率及通信地址后即可快速接入网络使用，缩短了产品开发时间。该远程IO控制系统电路结构简单，可靠性高、成本低、开发周期短，便于安装和维护。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的一种远程IO控制系统的控制器的结构示意图；

图2是本发明一个实施例提供的一种远程IO控制系统的IO模块的结构示意图；

图3是本发明一个实施例提供的一种远程IO控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的设计构思是：现有的远程IO控制系统结构和通信协议复杂、成本高、开发周期长、因通讯速率低达而不到工业现场实时性要求。针对这种情况，本发明通过高速总线连接远程IO控制系统的控制器和IO模块，提高通信速率；控制器中的控制芯片通过并行总线接口方式访问主站芯片上的RAM存储区，可以像访问其内部RAM空间一样快速读取/写入数据，从而使控制芯片可以快速获取各个IO模块的IO口状态数据，提高系统的实时性；IO模块无须编程，只须通过拨码开关电路设置好IO模块的通信波特率及通信地址后即可快速接入网络使用，缩短了产品开发时间。

实施例一