[发明专利]用于连接到现场总线控制器的I/O模块的配置方法和设备

说明书

公开了一种确定连接到现场总线控制器的I/O模块的配置状态的方法，方法包括以下步骤：从I/O模块接收密钥ID，将密钥ID与现场总线控制器上存储的至少一个密钥ID进行比对，以及在接收到的密钥ID未与存储的至少一个存储密钥ID相对应时配置I/O模块。另外，提供用于将现场总线控制器的数字输入端配置成PNP型输入端或NPN型输入端的电路，所述电路包括控制电路，所述控制电路包括基准输入端、第一选择输入端和控制输出端。所述电路还包括数据电路，所述数据电路包括电连接到控制输出端的第二选择输入端、电耦接到数字输入端的数据输入端以及数据输出端。

技术领域

本发明涉及现场总线控制器在工业工厂网络中的使用，且更具体地涉及用于确定现场总线控制器上连接的I/O模块的配置状态和用于配置现场总线控制器的数字输入端的方法和设备。

背景技术

在工业工厂网络系统中，现场总线控制器在控制链的基底处用来将用户接口和可编程逻辑控制器(PLC)链接到实际执行作业的多个仪器比如传感器、致动器、电动机、阀模块等等。现场总线控制器通常包含用于连接到这些仪器并控制这些仪器的多个可配置的I/O模块。在复杂的工业工厂网络中，单个现场总线控制器上的多个I/O模块可同时被连接以供使用，并且所述多个I/O模块可各自具有不同的配置设置。相应地，在每个I/O模块被连接以供使用时，发生适宜的标识、配置和启动(boot-up)过程。

通常，当I/O模块首次被连接在现场总线控制器上时，进行两个耗时的过程来配置和启动I/O模块。首先，所连接的I/O模块被现场总线控制器唯一地标识。如提及的，多个I/O模块可同时被连接以供使用，每个I/O模块具有不同的配置设置。常规的系统以序列号标识(ID)来标识所连接的I/O模块，以便在所有的I/O模块都被连接时保证所有的I/O模块具有唯一的ID。这意味着：当任何新的I/O模块被连接以供使用时，新的I/O模块首先与现场总线控制器上其它连接的I/O模块通信，例如以确保新的I/O模块接收到唯一的编号ID；并且，所有连接的I/O模块的ID按顺序排列，可能需要ID的重新分配。其次，在接收到适宜的ID后，I/O模块将它的配置设置和/或安全信息、包括例如它的型号和序列号通信给现场总线控制器。这些耗时的过程使得所连接的I/O模块的配置和启动时间漫长。尤其在大量的I/O模块被连接以供使用的复杂的工业网络中，这些漫长的配置和启动时间会与各种时间限制(比如，行业规范或资格)冲突。

另外，常规的现场总线控制器配置有仅单一类型的用于数字输入端的传感器接口并且仅能够检测来自PNP型输入端或者NPN型输入端的信号。现场总线控制器要么被制造成NPN型传感器输入端装置要么被制造成PNP型传感器输入端装置，但目前都不具备将所述输入端配置成NPN型或PNP型传感器输入端的能力。然而，在复杂的工业网络中，许多不同的传感器类型被使用。这意味着，为了适应不同的传感器类型和不同的通信协议来通过工业网络发送和通信传感器数据信息，必须使用针对每种类型配置的、许多不同的现场总线控制器。

发明内容

本发明提供一种用于现场总线控制器上连接的I/O模块的更快速的配置和启动过程的方法。本发明采用在所连接的I/O模块首次被配置时为所连接的I/O模块分配的密钥ID(例如，4字节随机密钥ID)，使得配置设置可在任何的随后的连接时被更加迅速地识别和获取。当I/O模块被连接并且I/O模块的密钥ID与现场总线控制器上存储的多个密钥ID中的至少一个匹配时，现场总线控制器获知I/O模块已被配置过。然而，当I/O模块的密钥ID未与现场总线控制器上存储的多个密钥ID中的至少一个匹配时，现场总线控制器获知I/O模块先前未配置过，并且现场总线控制器将给该I/O模块分配一密钥ID。本发明还提供这样的电路，所述电路用于将现场总线控制器的数字输入端配置成PNP型输入端或NPN型输入端并允许检测任一类型的输入端。