Устройства, системы и способы, относящиеся к plc

Иллюстрации

Показать все

Данная группа изобретений относится к системам управления, обеспечивающим мониторинг параметров и управление устройствами. Технический результат заключается в повышении надежности работы системы управления за счет предотвращения ошибок, возникающих из-за отказа оборудования и/или ошибок передачи данных. Он достигается тем, что система обмена данными между модулями программируемого логического контроллера (PLC) содержит первый модуль первой цепочки модулей, каждая смежная пара первой цепочки модулей функционально соединена последовательно, первый модуль функционально соединен с программируемым логическим контроллером (PLC), первый модуль содержит схему передачи и схему приема, первый модуль выполнен с возможностью обмениваться данными с PLC через 8В/10В-кодированные кадры, кадр упомянутых 8В/10В-кодированных кадров содержит поле типа сообщения размера, который соответствует восьми битам, значение, сохраненное в упомянутом поле типа сообщения, служит признаком содержимого поля данных каждого из упомянутых кадров, упомянутое поле типа сообщения следует за упорядоченной последовательностью полей, составленных упомянутым кадром, упомянутая упорядоченная последовательность полей содержит поле преамбулы, поле начала кадра, поле адреса назначения, поле длины и поле адреса источника. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 12 ил., 4 табл.

Реферат

Перекрестные ссылки на родственные заявки

Эта заявка притязает на приоритет поданной Предварительной патентной заявки (США), серийный номер 60/836,217 (Адвокатская выписка номер 2006P16614 US), зарегистрированной 8 августа 2006, которая полностью содержится в данном документе в качестве ссылки.

Уровень техники

Системы управления могут использоваться для того, чтобы вести мониторинг параметров и/или управлять устройствами. С такими системами управления один или более датчиков могут быть подключены с возможностью обмена данными к программируемому логическому контроллеру (PLC) через один или более модулей ввода/вывода (I/O). Через модуль ввода/вывода PLC может управлять одним или более устройствами, такими как реостат, переключатель, контроллер последовательности, контроллер шагового двигателя, контроллер сервопривода, контроллер исполнительного механизма, шаговый привод, сервопривод, шаговый двигатель, сервомотор, линейный двигатель, двигатель, шариковый винт, клапан с сервоприводом, гидравлический привод и/или пневматический клапан и т.д. Система управления может быть восприимчивой к ошибкам, возникающим из-за отказа оборудования и/или ошибок передачи данных (к примеру, ошибки канала ввода/вывода).

Сущность изобретения

Определенные примерные варианты осуществления могут содержать систему, которая может содержать модуль, соединяемый с возможностью обмена данными с PLC. Модуль может содержать схему передачи и/или схему приема. Модуль может быть выполнен с возможностью сообщаться с PLC через 8B/10B-кодированные кадры. Кадр 8B/10B-кодированных кадров может содержать множество упорядоченных полей.

Краткое описание чертежей

Широкое разнообразие потенциальных практических и полезных вариантов осуществления будет лучше раскрыто посредством следующего подробного описания определенных примерных вариантов осуществления со ссылкой на сопровождающие примерные чертежи, на которых:

Фиг.1 - блок-схема примерного варианта осуществления системы 1000;

Фиг.2 - блок-схема примерного варианта осуществления стойки 2000;

Фиг.3 - вид сверху примерного варианта осуществления печатной платы 3000 модуля расширения IO;

Фиг.4 - вид снизу примерного варианта осуществления печатной платы 4000 дополнительного модуля обмена данными;

Фиг.5 - вид сверху примерного варианта осуществления печатной платы 5000 дополнительного модуля обмена данными;

Фиг.6 - блок-схема примерного варианта осуществления системы 6000;

Фиг.7 - диаграмма служебных сигналов примерного варианта осуществления системы 7000;

Фиг.8 - блок-схема примерного варианта осуществления системы 8000;

Фиг.9 - блок-схема примерного варианта осуществления системы 9000;

Фиг.10 - блок-схема примерного варианта осуществления системы 10000;

Фиг.11 - блок-схема последовательности операций способа примерного варианта осуществления способа 11000;

Фиг.12 - блок-схема примерного варианта осуществления информационного устройства 12000.

Подробное описание изобретения

Конкретные примерные варианты осуществления могут предоставить систему, которая может содержать модуль, соединяемый с возможностью обмена данными с PLC. Модуль может содержать схему передачи и/или схему приема. Модуль может быть выполнен с возможностью сообщаться с PLC через 8B/10B-кодированные кадры. Кадр 8B/10B-кодированных кадров может содержать множество упорядоченных полей.

Фиг.1 - блок-схема примерного варианта осуществления системы 1000, которая может содержать PLC 1100. PLC 1100 может содержать схему 1120. Схема 1120 может быть выполнена с возможностью автоматически выполнять любой способ или функциональность, описанную в данном документе. Например, схема 1120 может быть выполнена с возможностью соединяться с возможностью обмена данными с PLC 1100 в первую цепочку модулей 1040, которая может содержать первый модуль 1200, второй модуль 1300 и третий модуль 1400. Первый модуль 1200, второй модуль 1300 и третий модуль 1400 могут быть соединены с возможностью обмена данными в последовательном размещении. Каждая смежная пара первой цепочки модулей 1040, такая как первый модуль 1200 и второй модуль 1300, может быть соединена с возможностью обмена данными последовательно. Каждый из первого модуля 1200, второго модуля 1300 и третьего модуля 1400 может быть и/или может упоминаться как модуль ввода/вывода и/или модуль расширения ввода/вывода, которые могут каждый быть соединены с возможностью обмена данными с соответствующим множеством датчиков, такими как первый датчик 1240, второй датчик 1340 и третий датчик 1440. Каждый из первого модуля 1200, второго модуля 1300 и третьего модуля 1400 может быть соединен с возможностью обмена данными с соответствующим множеством исполнительных механизмов, таких как первый исполнительный механизм 1280, второй исполнительный механизм 1380, и третий исполнительный механизм 1480. Каждый из первого модуля 1200, второго модуля 1300 и третьего модуля 1400 может быть выполнен с возможностью обмениваться данными с PLC 1100 в жестком реальном времени.

PLC 1100 может быть соединен с возможностью обмена данными со второй цепочкой модулей 1080, которая может содержать четвертый модуль 1500, пятый модуль 1600 и шестой модуль 1700, которые могут быть соединены с возможностью обмена данными в последовательном размещении. Каждая смежная пара второй цепочки модулей 1080, таких как четвертый модуль 1500 и пятый модуль 1600, может быть последовательно соединена с возможностью обмена данными. Четвертый модуль 1500, пятый модуль 1600 и шестой модуль 1700 могут быть и/или могут упоминаться как модули обмена данными и/или дополнительные модули, каждый из которых может быть соединен с возможностью обмена данными с множеством информационных устройств, таких как информационное устройство 1540 (проиллюстрированное как соединенное с возможностью обмена данными с четвертым модулем 1500).

Фиг.2 - блок-схема примерного варианта осуществления стойки 2000, которая может содержать PLC 2200. Стойка 2000 может быть выполнена с возможностью поддерживать в сумме до восьми модулей ввода/вывода с первой логической стороны PLC 2200 и в сумме до трех дополнительных модулей обмена данными со второй логической стороны PLC 2200. PLC 2200 и ассоциативно связанное множество модулей, таких как дополнительный модуль 2100 обмена данными, первый модуль 2300 ввода/вывода, второй модуль 2400 ввода/вывода, и/или третий модуль 2500 ввода/вывода; могут содержать и/или быть соединены с возможностью обмена данными через стойку 2000. Конкретные примерные системы могут не поддерживать стойки расширения.

PLC 2200 может содержать карту 2220 памяти, цифровой интерфейс 2230 ввода, аналоговый интерфейс 2240 ввода, центральный процессор (CPU) 2250, аналоговый и/или цифровой интерфейс 2260 вывода и/или Ethernet-интерфейс 2210.

Слоты внутри стойки могут быть пронумерованы, например, в возрастающем порядке, например, справа налево начиная со слота 1, что может соответствовать местоположению, в котором дополнительный модуль 2100 обмена данными установлен. Подсистема расширения ввода/вывода может поддерживать два типа модулей, такие как: 1) модули расширения ввода/вывода, расположенные логически справа от PLC 2200, и 2) дополнительные модули обмена данными, расположенные логически слева от PLC 2200.

Первый модуль 2300 ввода/вывода, второй модуль 2400 ввода/вывода и третий модуль 2500 ввода/вывода каждый могут предоставить PLC 2200 интерфейс с цифровыми и аналоговыми сигналами из окружения, например, через первый интерфейс 2340 ввода, первый интерфейс 2320 вывода, второй интерфейс 2440 ввода, второй интерфейс 2420 вывода, третий интерфейс 2540 ввода и третий интерфейс 2520 вывода. Первый модуль 2300 ввода/вывода, второй модуль 2400 ввода/вывода и третий модуль 2500 ввода/вывода могут предоставить вводы или выводы или как ввод, так и вывод. Может не быть ограничений на модуль, имеющий соединение цифровых и аналоговых точек.

Конкретные примерные модули расширения могут быть выполнены с возможностью выполнять больше, чем чтение или запись ввода/вывода. Такие модули могут быть выполнены с возможностью выдавать запросы, которые PLC 2200 может обслужить согласно заранее определенной временной схеме, например один раз за цикл сканирования PLC. PLC 2200 может быть выполнен с возможностью выдавать запросы, которые присоединенный модуль может затем обслуживать.

Дополнительные модули обмена данными могут быть расположены логически слева от PLC 2200. Дополнительные модули обмена данными могут быть выполнены с возможностью предоставлять множество электрических интерфейсов, но могут не поддерживать ввод/вывод (цифровой или аналоговый).

Дополнительный модуль 2100 обмена данными может быть выполнен с возможностью использовать сигналы универсального асинхронного приемопередающего устройства (UART) на дополнительном шинном разъеме для того, чтобы реализовать протоколы, основанные на символах. В таких вариантах осуществления встроенный процессор дополнительного модуля 2100 обмена данными может быть выполнен с возможностью выполнять задачи поддержки на дополнительной шине, в то время как CPU 2250 PLC 2200 может управлять обменом данными через модуль 2100. Конкретные примерные варианты осуществления могут определять, какая конфигурационная информация должна быть сохранена постоянно.

Мультибайтовые значения в сообщениях могут располагаться в обратной последовательности. Обратная последовательность байтов может быть способом для того, чтобы хранить данные, согласно которому помещают самый старший байт значения из нескольких байтов в младшие адреса хранилища. Например, слово, сохраненное в формате с обратной последовательностью, может размещать самый младший байт в более старший адрес, а самый значимый байт в более младший адрес.

Подсистема расширения может содержать вложенные модули, которые могут быть установлены независимо, без общей соединительной платы. Для модулей расширения логически справа от PLC 2200 скользящий разъем с восемью проводниками, который является частью каждого модуля, может использоваться для того, чтобы соединить его с предыдущим модулем или PLC 2200. Скользящий разъем может быть выполнен с возможностью переноса 5 В питания и логических сигналов. Для дополнительных модулей обмена данными логически слева от PLC 2200 штырьковый разъем с восемнадцатью контактами может быть выполнен с возможностью сопрягаться с розеточным разъемом в предыдущем модуле или PLC 2200. Эти разъемы могут переносить питание и логические сигналы, используемые, например, при функционировании дополнительного модуля 2100 обмена данными.

Фиг.3 - вид сверху примерного варианта осуществления печатной платы 3000 модуля ввода/вывода. Сторона ввода каждого модуля расширения ввода/вывода может содержать штырьковый разъем 3100 с восемью контактами, который скользит, чтобы войти в приемную часть 3200 разъема, установленную на стороне вывода PLC, или модуль, реализованный через печатную плату 3000. На стороне вывода каждого модуля расширения IO и на PLC может содержаться розеточный разъем с восемью контактами или приемная часть 3200, выполненная с возможностью принимать контакты скользящего разъема. Фиг.3 иллюстрирует примерную печатную плату (PWB) с входными и выходными разъемами, приспособленную к использованию как модуль расширения.

Таблица I задает примерное назначение контактов скользящего разъема и ответной части, проиллюстрированных на Фиг.3.

Таблица I
Номер контакта Назначение сигнала скользящего разъема Назначение сигнала ответной части
1 +5 В 9 +5 В
2 GND 10 GND
3 CPU_L_Tx+ 11 MOD_R_Tx+
4 CPU_L_Tx- 12 MOD_R_Tx-
5 +5 В 13 +5 В
6 GND 14 GND
7 CPU_L_Rx+ 15 MOD_R_Rx+
8 CPU_L_Rx- 16 MOD_R_Rx-
Оплетка GND Оплетка GND

Фиг.4 - вид снизу примерного варианта осуществления печатной платы 4000 дополнительного модуля обмена данными. Сторона PLC примерных дополнительных модулей может содержать штырьковый разъем 4100 с шестнадцатью контактами, который принимается ответной частью, установленной на расположенном рядом CPU или модуле. Штырьковый разъем 4100 может содержать каждый из контактов 1-16.

Фиг.5 - вид сверху примерного варианта осуществления печатной платы 5000 дополнительного модуля обмена данными. На стороне каждого дополнительного модуля, противоположной стороне PLC, и на первой стороне PLC конкретные примерные варианты осуществления могут содержать ответную розеточную часть разъема 5100 с шестнадцатью контактами, который может быть выполнен с возможностью принимать контакты штырькового разъема с кабелем и/или разъема платы. Розеточная часть разъема 5100 может содержать контакты, помечаемые 17-32.

Таблица II задает примерное назначение контактов штырьковой части разъема 4100 по Фиг.4 и розеточной части разъема 5100 по Фиг.5 дополнительного модуля обмена данными (расширение с левой стороны).

Таблица II
Номер контакта Назначение сигнала ответной части Назначение сигнала штырьковой части
1 Не используется 17 Не используется
2 5 В 18 5 В
3 3,3 В 19 3,3 В
4 GND 20 GND
5 GND 21 GND
6 Не используется 22 Не используется
7 Не используется 23 Не используется
8 Не используется 24 Rx (Прием данных - вход)
9 Не используется 25 CTS (Готовность к отправке - вход RS232)
10 MOD_L-Rx+ 26 CPU_LJRx+
11 MOD_L_Rx- 27 CPU_L_Rx-
12 Не используется 28 Tx (Передача данных - вывод)
13 Не используется 29 RTS (Запрос отправки - вывод)
14 MOD_L_Tx+ 30 CPU_L_Tx+
15 MOD_L_TX- 31 CPU_L_Tx-
16 C_GND (GND каркаса) 32 C_GND (GND каркаса)

Доступом к модулям расширения ввода/вывода и дополнительным модулям обмена данными может управлять специализированная интегральная схема (ASIC) PLC-системы. Примерные операции обмена данными по шине могут быть реализованы с помощью сообщений запроса/ответа. Сообщения могут состоять из последовательности байтов, которые передаются последовательно, используя битовый протокол и 8B/10B-кодирование с 32-битовым CRC для обнаружения ошибок. Примерные кадры, выполненные с возможностью передавать сообщения, могут быть отформатированы и/или содержать поля согласно структуре данных следующим образом.

Запрос/Ответ

Длина сообщения (LEN=8-255 байтов)

PRE SOF DA LEN SA T Data (от 0 до 247 байтов) CRC (4-байтовый) EOF

PRE может быть преамбулой.

SOF может быть началом кадра.

DA может быть полем восьмибитового адреса, которое может идентифицировать получателя сообщения, например, посредством стойки или слота.

SA может быть полем восьмибитового адреса, которое может идентифицировать источник сообщения, например, посредством стойки или слота.

самый старший бит самый младший бит
7 6 5 4 3 2 1 0
r r r r s s s s

rrrrssss может идентифицировать адрес, такой как номер стойки (от 0 до 14, 15 может быть зарезервировано) и/или номер слота (0-15).

0x00 - стойка 0, слот 0 - может быть адресом, зарезервированным для PLC.

0x0m - стойка 0, слот m - может быть адресом модуля, где m=1-15.

0xF0 может быть неконфигурированным адресом, используемым во время назначения адреса.

0xF3 может выполнять широковещательную рассылку сообщения в набор модулей.

Все другие адреса могут быть зарезервированы.

LEN может быть полем длиной восемь бит, задающим число байтов в сообщении (начинающегося с DA и заканчивающегося CRC), 8-255 байтов.

Data могут быть необязательными полезными данными сообщения, которые могут состоять из 0-247 байтов данных.

МТ может быть восьмибитовым типом сообщения.

CRC может быть 32-битовым циклическим избыточным кодом, покрывающим поля между SOF и CRC (не включает в себя SOF или CRC), который может обеспечить обнаружение ошибок в сообщениях.

EOF может быть символом и/или знаком, служащим признаком конца кадра.

Примерные модули могут реализовать аппаратный сторожевой таймер, который может быть сброшен посредством одного или более действий, управляемых микропрограммным обеспечением. Период тайм-аута аппаратного сторожевого таймера может зависеть от приложения. Если аппаратный сторожевой таймер в каком-либо случае истекает, определенные примерные варианты осуществления могут автоматически выключать цифровые выходы модуля и/или занулять аналоговые выходы модуля. Также процессор модуля может попытаться повторно инициализироваться.

В дополнение к аппаратному сторожевому таймеру определенные примерные модули могут реализовать сторожевой таймер сообщения, который может быть сброшен получением допустимого сообщения, направленного в адрес модуля. Широковещательные сообщения могут не сбрасывать сторожевой таймер сообщения, так как широковещательные сообщения могут быть неподтвержденными. Когда сторожевой таймер сообщения истекает, определенные примерные варианты осуществления могут вызывать установку модуля в состояние, эквивалентное состоянию подачи питания модуля. Таким образом, определенные примерные варианты осуществления могут автоматически выключать цифровые выходы модуля, занулять аналоговые выходы модуля (если не существует конфигурации безопасного состояния) и могут установить адрес модуля в неконфигурированный адрес, такой как 0xF0. Сторожевой таймер сообщения может содержать конфигурируемый период тайм-аута, по умолчанию равный приблизительно 560 миллисекунд плюс или минус 5-процентный допуск.

Во время подачи питания определенные примерные модули могут иметь адрес станции, по умолчанию установленный в неконфигурированное значение 0xF0, что может указывать, что устройству еще не был назначен адрес. Пока модулю не был назначен адрес и назначение не было подтверждено, определенные примерные варианты осуществления не могут передавать сообщения от порта ввода до порта вывода модуля.

Фиг.6 - блок-схема примерного варианта осуществления системы 6000, которая может содержать первый модуль 6100 обмена данными, второй модуль 6200 обмена данными, PLC 6300, первый модуль 6400 ввода/вывода, второй модуль 6500 ввода/вывода и/или третий модуль 6600 ввода/вывода. PLC 6300 может содержать переключатель 6360 передачи и переключатель 6370 приема. Сообщения, переданные через переключатель 6360 передачи, могут быть отправлены одному или более модулям через первый интерфейс 6310 передачи или второй интерфейс 6320 передачи. PLC 6300 может содержать контроллер 6330 обмена данными, который может быть выполнен с возможностью определять положение для каждого из переключателя 6360 передачи и/или переключателя 6370 приема. Сообщения, принятые через переключатель 6370 приема, могут быть приняты от одного или более модулей через первый интерфейс 6340 приема или второй интерфейс 6350 приема. В определенных примерных вариантах осуществления первый модуль 6100 обмена данными, второй 6200 модуль обмена данными, PLC 6300, первый модуль 6400 ввода/вывода, второй модуль 6500 ввода/вывода и/или третий модуль 6600 ввода/вывода могут быть реализованы посредством программного обеспечения, микропрограммного обеспечения, аппаратных средств, ASIC, сложного устройства с программируемой логикой (CPLD) и/или программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) и т.д.

Первый модуль 6100 обмена данными, второй модуль 6200 обмена данными, первый модуль 6400 ввода/вывода, второй модуль 6500 ввода/вывода и/или третий модуль 6600 ввода/вывода каждый могут содержать, соответствующие компоненты, которые могут содержать соответственно:

контроллеры 6130, 6230, 6430, 6530 и 6630 обмена данными;

переключатели 6110, 6210, 6410, 6510 и 6610 приема;

переключатели 6150, 6250, 6450, 6550 и 6650 передачи;

повторители приема и/или схемы 6120, 6220, 6420, 6520 и 6620 задержки и/или

повторители передачи и/или схемы 6140, 6240, 6440, 6540 и 6640 задержки.

В определенных примерных вариантах осуществления каждый модуль может содержать переключатель приема, который может быть составлен посредством схемы приема. Например, переключатель 6110 приема может быть составлен посредством схемы 6160 приема. В определенных примерных вариантах осуществления схема передачи может содержать переключатель передачи. Например, переключатель 6150 передачи может быть составлен посредством схемы 6170 передачи.

В качестве примерного повторителя приема и/или схемы задержки повторитель приема и/или схема 6220 задержки могут быть выполнены с возможностью повторять передачи с заранее определенной временной задержкой в направлении от PLC 6300 к первому модулю 6100 обмена данными первой цепочки модулей, которая содержит первый модуль 6100 обмена данными и второй модуль 6200 обмена данными. Повторитель приема и/или схема 6220 задержки могут содержать и/или быть функционально соединены с переключателем 6210 приема. Переключатель 6210 может быть выполнен с возможностью по умолчанию находиться в открытом положении до назначения адреса модуля второму модулю 6200 посредством PLC 6300. Переключатель 6210 может быть выполнен с возможностью оставаться в открытом положении, пока адрес модуля не будет назначен первому модулю. Переключатель 6210 может быть выполнен с возможностью закрываться после назначения адреса модуля первому модулю.

В качестве примерного повторителя передачи и/или схемы задержки повторитель передачи и/или схема 6240 задержки могут быть выполнены с возможностью повторять передачи с заранее определенной временной задержкой в направлении от первого модуля 6100 обмена данными к PLC 6300. Повторитель передачи и/или схема 6240 задержки могут содержать и/или быть функционально соединены с переключателем 6250 приема. Переключатель 6250 может динамически управляться для того, чтобы предоставить возможность передачи от второго модуля 6200 к PLC 6300, когда второй модуль 6200 имеет информацию для отправки, и/или выбирает второй повторитель, чтобы предоставить возможность повтора любого сообщения, представленного в направлении от первого модуля 6100 к PLC 6300.

Первый модуль 6100 обмена данными, второй модуль 6200 обмена данными, первый модуль 6400 ввода/вывода второй модуль 6500 ввода/вывода и/или третий модуль 6600 ввода/вывода могут быть выполнены с возможностью обмениваться данными с PLC 6300 через 8B/10B-кодированные кадры. Кадр 8B/10B-кодированных кадров может содержать поле типа сообщения размера, который соответствует восьми битам. Значение, сохраненное в поле типа сообщения, может служить признаком содержимого поля данных конкретного кадра. Поле типа сообщения может следовать за первой упорядоченной последовательностью полей, составленных конкретным кадром. Первая упорядоченная последовательность полей может быть и/или может содержать поле преамбулы, поле начала кадра, поле адреса назначения, поле длины и/или поле адреса источника. За полем типа сообщения может следовать вторая упорядоченная последовательность полей, составленных кадром. Вторая упорядоченная последовательность может быть и/или может содержать поле данных, поле контроля циклическим избыточным кодом размера, который соответствует 32 битам, и/или поле конца кадра. Поле адреса назначения может быть выполнено с возможностью принимать значение, которое служит признаком неконфигурируемого адреса, используемого во время назначения адреса одного или более из цепочки модулей. Поле адреса назначения может быть выполнено с возможностью принимать значение, которое служит признаком адреса широковещательной рассылки, который может использоваться, чтобы широковещательным образом разослать сообщение всей цепочке модулей. Сообщение, переданное через систему 6000, может быть 8B/10B-кодированными кадрами и/или может быть последовательно переданным сообщением.

Переключатели в путях данных приема и передачи могут указать конфигурацию модулей до назначения адреса. Например, в системе 6000 переключатели 6110, 6210, 6410, 6510 и 6610 приема проиллюстрированы как открытые, что может препятствовать тому, чтобы сообщения передавались дальше, пока не было выполнено назначение адреса. Переключатели 6150, 6250, 6450, 6550 и 6650 передачи в системе 6000 могут быть выполнены с возможностью выбирать поток данных из расположенного ниже пути, пока соответствующий модуль не выдал отклик. Первый модуль 6100 обмена данными может быть выполнен с возможностью использовать сигналы UART для поддержки символьного протокола.

Фиг.7 - примерный вариант осуществления диаграммы служебных сигналов. Проиллюстрированная последовательность сообщений может использоваться для того, чтобы назначить адрес модулю. Ожидаемая последовательность без ошибок может быть этапом 1, за которым следует этап 2. Если ошибка предотвращает успешное завершение этапа 1, то сообщение адреса сброса этапа 1a может быть отправлено, по меньшей мере, один раз до повтора запроса адреса набора.

На этапе 1 программируемый логический контроллер (PLC) может быть выполнен с возможностью отправлять первое сообщение в модуль. Первое сообщение может быть передано через первый 8B/10B-кодированный кадр, который содержит адрес назначения, соответствующий восьмибитовому адресу по умолчанию и и/или неконфигурированному адресу модуля для модуля. Первое сообщение может быть приспособлено устанавливать адрес модуля для модуля в значение назначенного адреса и/или передавать сообщение отклика через второй 8B/10B-кодированный кадр, который может содержать адрес источника, который может подтвердить, что значение назначенного адреса было назначено модулю посредством первого сообщения. Первый 8B/10B-кодированный кадр может содержать поле типа сообщения размера, который может соответствовать восьми битам. Значение, сохраненное в поле типа сообщения, может служить признаком содержимого поля данных кадра. Поле типа сообщения может следовать за первой последовательностью полей, составленных кадром. Первая последовательность полей может быть и/или может содержать поле преамбулы, поле начала кадра, поле адреса назначения, поле длины и/или поле адреса источника. За полем типа сообщения может следовать вторая упорядоченная последовательность полей, составленных кадром. Вторая упорядоченная последовательность может быть и/или может содержать поле данных, поле контроля циклическим избыточным кодом размера, который соответствует 32 битам, и/или поле конца кадра.

Будучи зависимым от одного или более отказа, например при трех последовательных отказах при приеме второго 8B/10B-кодированного кадра, PLC может быть выполнен с возможностью решать, что не присутствует никакой модуль, которому назначается адрес модуля по умолчанию. В определенных примерных вариантах осуществления PLC может принять ответ на первое сообщение. Ответ может быть составлен третьим 8B/10B-кодированным кадром. Третий 8B/10B-кодированный кадр может содержать поле кода ошибки, которое может содержать значение, указывающее, что тип сообщения первого сообщения содержал недействительный адрес для адреса модуля.

При этапе 1a, будучи зависимым от отказов в приеме сообщения отклика, PLC может отправить второе сообщение через третий 8B/10B-кодированный кадр к упомянутому модулю. Второе сообщение может быть приспособлено устанавливать адрес модуля в адрес модуля по умолчанию, который может быть и/или соответствовать восьмибитовому адресу. Будучи зависимым от второго сообщения, PLC может принять сообщение ответа, отправленное модулем через четвертый 8B/10B-кодированный кадр. Сообщение ответа может быть приспособлено подтверждать, что адрес модуля был сброшен к адресу модуля по умолчанию.

При этапе 2 PLC может быть выполнено с возможностью отправлять третье сообщение через пятый 8B/10B-кодированный кадр модулю. Третье сообщение может быть приспособлено инструктировать модуль разрешать обмен данными с подсоединенным вторым модулем и/или отправлять сообщение подтверждения, подтверждающее получение и действие в ответ на третье сообщение. Будучи зависимым от упомянутого третьего сообщения, PLC может быть выполнен с возможностью принимать сообщение подтверждения, переданное от модуля через шестой 8B/10B-кодированный кадр. В определенных примерных вариантах осуществления PLC может быть выполнен с возможностью принимать ответ на третье сообщение. Ответ составлен седьмым 8B/10B-кодированным кадром. Седьмой 8B/10B-кодированный кадр может содержать поле кода ошибки, которое содержит значение, указывающее, что обмен данными с функционально соединенным вторым модулем был уже разрешен.

В определенных примерных вариантах осуществления, будучи зависимым от отказов при приеме сообщения подтверждения, PLC может быть выполнен с возможностью выполнять процедуру восстановления. PLC может быть выполнен с возможностью повторно отправлять третье сообщение до определения отказа при приеме сообщения подтверждения. Например, PLC может отправить третье сообщение три раза до определения отказа при приеме сообщения подтверждения. Процедура восстановления может быть приспособлена выполнять диагностические тесты, посредством которых PLC может определить причину отказа при приеме сообщения подтверждения. В определенных примерных вариантах осуществления процедура восстановления может быть приспособлена автоматически предупреждать и/или уведомлять пользователя относительно отказа при приеме сообщения подтверждения.

Если тип сообщения, включенный в сообщение запроса к устройству, не поддерживается этим устройством или не поддерживается в текущем режиме устройства и/или PLC сталкивается с проблемой в обработке сообщения запроса, то устройство может вернуть сообщение ответа:

Таблица III
xxxxxxxx (-)
DA = 0x00
LEN=0x0D
SA=aa
MT= первоначальный MT ИЛИ 0x80
DEV_CLS=dd
DEV_TYP=tt
DEV_STAT=ss
ERR_CLS=0x7F
ERR_COD=cc
Поле Значение Описание
DA 0x00 Адрес назначения (CPU)
SA Aa Адрес отвечающего устройства
MT original MT OR 0x80 Ответ типа сообщения - требуемая команда, не принятая
DEV_CLS Dd Код, идентифицирующий класс устройства
DEV_TYP Tt Код, идентифицирующий тип устройства
DEV_STAT Ss Состояние устройства - (см. SET_ADD_RSP (+) для полного описания)
ERR_CLS 0x7F Не фатальная ошибка устройства
ERR_COD Ee Неподдерживаемый тип сообщения (E_UNSUPPORTED_CMD) илинеподдерживаемый тип сообщения в текущем режиме функционирования (E_UNSUPPORTED_INMODE)
Ответ
Ошибка Код Описание
E_UNSUPPORTED_CMD 0x80 Сообщение запроса содержит неподдерживаемый тип сообщения
E_UNSUPPORTED_INMODE 0x81 Сообщение запроса содержит тип сообщения, неподдерживаемый в текущем режиме функционирования
E_ILLEGAL_ADDR 0x82 Недопустимый адрес указан в назначении адреса
E_REPEAT_ALREADY_ENABLED 0x83 Передача сообщения уже разрешена
E_INCORRECT_IO_COUNT 0x84 Неправильный счетчик ввода/вывода - запрос чтения /записи ввода/вывода не совместим с фактическим счетчиком ввода/вывода модуля
E_ILLEGAL_COMP_NUMBER 0x85 Указанное число компонентов не допустимо
E_ILLEGAL_COMP_INMODE 0x86 Указанное число компонентов не в текущем режиме функционирования
E_WRITE_TO_MEMORY_FAILED 0x87 Операция записи в запоминающее устройство неудачна
E_UPDATE_NOT_IN_PROGRESS 0x88 Операция обновления компонентов не выполняется в текущий момент
E_UPDATE_IN_PROGRESS 0x89 Операция обновления компонентов выполняется в текущий момент
E_ILLEGAL_MSG_FORMAT 0x8A Недопустимый формат сообщения (к примеру, длина рабочих данных не такая, как ожидается, …)
B_ILLEGAL_CONTENT 0x8B Недопустимое загружаемое содержимое
E_ILLEGAL_COMPONENT 0xFx Недопустимый обнаруженный компонент (только в режиме загрузки)
бит 0: 1 = недопустимый IIDбит 1: 1 = недопустимый MIDбит 2: 1 = недопустимый FWA

В описании каждого типа сообщения может быть показан блок, который описывает любые ограничения адреса на сообщения запроса, содержащие тот тип сообщения. Например, блок может указать, служит ли значение в поле типа сообщения признаком разрешенного адреса назначения. Например, блок может указывать, что адрес назначения служит признаком широковещательного сообщения, предназначенного для приема посредством множества модулей. Блок может указывать, что адрес назначения не конфигурируется и/или был назначен адрес по умолчанию. Блок может указывать, что адрес назначения соответствует правильному, допустимому и/или разрешенному адресу, например адресу, соответствующему правильному, допустимому и/или разрешенному слоту и/или стойке.

Определенные примерные варианты осуществления могут предоставить некоторое количество встроенных функций цифрового и аналогового ввода/вывода. Встроенный аналоговый ввод/вывод также может быть доступен как цифровые входы. Определение цифрового значения аналоговых входов может быть выполнено как задано в Таблице IV.

Таблица IV
Текущее состояние цифрового входа Напряжение аналогового входа Следующее состояние цифрового входа
0 >8 В 1
1 <6 В 0

Определенные примерные варианты осуществления могут иметь возможность увеличивать число вводов/выводов посредством добавления либо дополнительной карты ввода/вывода, либо модулей расширения ввода/вывода, либо и дополнительной карты ввода/вывода, и модулей расширения ввода/вывода.

Фиг.8 - блок-схема примерного варианта осуществления системы 8000, которая может содержать PLC 8200. Определенные примерные варианты осуществления могут поддержать в сумме до трех дополнительных модулей (дополнительный порт 0), например дополнительный модуль 8100, и дополнительную карту (дополнительный порт 1), например дополнительную карту 8300. Дополнительная карта 8300 ввода/вывода может быть установлена под крышкой в корпусе PLC 8200. Дополнительные модули обмена данными, например дополнительный модуль 8100, могут быть добавлены логически на левую сторону PLC 8200.

Фиг.9 - блок-схема примерного варианта осуществления системы 9000, которая может содержать PLC 9200, дополнительный модуль 9100 обмена данными и/или дополнительную карту 9250 ввода/вывода. PLC 9200 может поддерживать дополнительно до трех дополнительных модулей, дополнительную карту 9250 и/или до двух модулей расширения ввода/вывода, например первый модуль 9300 ввода/вывода и второй модуль 9400 ввода/вывода.

Определенные примерные варианты осуществления могут поддерживать дополнительно до трех дополнительных модулей, дополнительную карту 9250 и/или до восьми модулей расширения ввода/вывода, соединяемых с возможностью обмена данными с PLC 9200.

Фиг.10 - блок-схема примерного варианта осуществления системы 10000, которая может содержать модуль расширения 10100. Модуль 10100 расширения может содержать ASIC 10200. ASIC 10200 может содержать первую схему 10300 задержки и/или повторителя, которая может быть выполнена с возможностью повтора и/или ввода одного или более символов (например, два символа) как задержки передачи первого сообщения от PLC и/или модуля, расположенного логически раньше модуля 10100 расширения относительно PLC. Первое сообщение может быть отправлено модулям, соединенным с возможностью обмена данными с модулем 10100 расширения и логически ниже модуля расширения 10100 относительно PLC. ASIC 10200 может содержать вторую схему 10500 задержки и/или повторителя, которая может быть выполнена с возможностью повтора и/или ввода одного или более символов (например, два символа) как задержки передачи второго сообщения от модуля 10100 расширения и/или модуля логически ниже модуля 10100 расширения относительно PLC. Второе сообщение может быть отправлено в PLC и/или модулям, соединенным с возможностью обмена данными с модулем 10100 расширения и логически выше модуля 10100 расширения относительно PLC. Первая схема 10300 задержки и/или повторителя и/или вторая схема 10500 задержки и/или повторителя могут быть выполнены с возможностью доба