專利名稱：用于插入式i/o模塊的工業(yè)控制器接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及工業(yè)自動(dòng)化及控制系統(tǒng)的領(lǐng)域，諸如用于工業(yè)和商業(yè)場(chǎng)合的那些系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明的實(shí)施例涉及被設(shè)計(jì)成與不同類型的插入式I/O模塊相接口的工業(yè)控制器驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
工業(yè)控制器是用于控制工廠自動(dòng)化等的專用計(jì)算機(jī)。在存儲(chǔ)的程序的指示下，工業(yè)控制器的處理器檢查反映受控過(guò)程的狀態(tài)的一系列輸入并改變影響受控過(guò)程的控制的輸出。所存儲(chǔ)的控制程序可以在一系列執(zhí)行周期內(nèi)連續(xù)地執(zhí)行、周期性地執(zhí)行、或者基于事件執(zhí)行。由工業(yè)控制器從受控過(guò)程接收的輸入和由工業(yè)控制器向受控過(guò)程傳送的輸出通常通過(guò)一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出(I/O)模塊傳遞，該一個(gè)或多個(gè)I/O模塊用作控制器與受控過(guò)程之間的電氣接口。輸入和輸出被記錄在存儲(chǔ)器中的I/O數(shù)據(jù)表中。輸入值可以由專用電路從受控過(guò)程異步地讀取。輸出數(shù)據(jù)由處理器直接寫(xiě)入I/O數(shù)據(jù)表并且然后由專用通信電路傳送給受控過(guò)程。一些工業(yè)控制器可以提供另外的I/O模塊(諸如插入式I/O模塊)的連接，以向控制器添加輸入和輸入功能。例如，添加I/O模塊可以使得工業(yè)控制器能夠與特定類型的控制設(shè)備相接口。此外，插入式I/O模塊可以提供不同的功能，諸如所添加的模擬輸入和/ 或輸出、數(shù)字輸入和/或輸出、溫度控制和/或監(jiān)控、以及電壓控制和/或監(jiān)控等。因此，插入式I/O模塊可以具有不同的硬件結(jié)構(gòu)，不同的硬件結(jié)構(gòu)可能需要定制的驅(qū)動(dòng)器和其他定制的軟件以使得它們能夠與工業(yè)控制器一起使用。例如，插入式I/O模塊可以具有不同類型和/或數(shù)量的輸入和輸出。提供定制驅(qū)動(dòng)器通常需要現(xiàn)場(chǎng)固件升級(jí)和測(cè)試?，F(xiàn)在認(rèn)識(shí)到， 這樣增加了復(fù)雜性、成本以及開(kāi)發(fā)時(shí)間。此外，提供定制軟件可能涉及使用大的軟件庫(kù)，這可能導(dǎo)致在工業(yè)控制器的操作期間I/O掃描較慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新的連接插入式I/O模塊與工業(yè)控制器以及與工業(yè)控制器一起使用插入式I/O模塊的方法，諸如用于控制或監(jiān)控工業(yè)過(guò)程的控制/監(jiān)控裝置。具體地， 本發(fā)明提供一種用于控制/監(jiān)控裝置的接口，諸如公共驅(qū)動(dòng)器，該裝置使得能夠?qū)⒖刂?監(jiān)控裝置連接至不同類型的插入式模塊。接口包括若干機(jī)制(mechanism)，其可以通過(guò)控制邏輯、電路、和/或軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些機(jī)制使得控制/監(jiān)控裝置能夠與不同類型的插入式I/ 0模塊協(xié)同操作。根據(jù)某些實(shí)施例，接口包括使得能夠在插入式I/O模塊與控制/監(jiān)控裝置之間開(kāi)始通信的設(shè)置機(jī)制。例如，設(shè)置機(jī)制可以檢測(cè)插入式I/O模塊的連接、從連接的插入式I/O 模塊請(qǐng)求標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)、向連接的插入式I/O模塊寫(xiě)入模塊配置數(shù)據(jù)、以及從連接的I/O模塊恢復(fù)(retrieve) I/O數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)。接口還可以包括易于在操作期間在插入式I/O模塊與控制/監(jiān)控裝置之間通信的操作機(jī)制。例如，操作機(jī)制可以在控制/監(jiān)控裝置與連接的I/ 0模塊之間傳送操作模式數(shù)據(jù)，并且可以使得連接的I/O模塊能夠中斷控制/監(jiān)控裝置的操作。接口還可以包括存儲(chǔ)用于插入式I/O模塊的數(shù)據(jù)的寄存器。


如果參照附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明，則本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，在附圖中，相似的符號(hào)自始至終表示相似的部分，在附圖中圖1是根據(jù)本技術(shù)的包括與不同類型的插入式I/O模塊兼容的控制/監(jiān)控裝置的示例性控制及監(jiān)控系統(tǒng)的圖解表示；圖2是示出了根據(jù)本技術(shù)的圖1的控制/監(jiān)控裝置的部件的框圖；圖3是根據(jù)本技術(shù)的圖2的控制/監(jiān)控裝置與插入式I/O模塊通信的接口的圖解表示；以及圖4是示出了根據(jù)本技術(shù)的用于圖3的接口的寄存器地址的實(shí)施例的表。
具體實(shí)施例方式圖1是采用控制/監(jiān)控裝置12的示例性控制及監(jiān)控系統(tǒng)10的圖解表示，該控制/ 監(jiān)控裝置12包括被設(shè)計(jì)成支持不同類型的插入式I/O模塊16的公共接口 14。插入式I/ 0模塊16可以由控制/監(jiān)控裝置12的制造商來(lái)生產(chǎn)或者由第三方提供商來(lái)準(zhǔn)備?？刂萍氨O(jiān)控系統(tǒng)10包括可以由控制/監(jiān)控裝置12控制和/或監(jiān)控的過(guò)程部分(process) 18。過(guò)程部分18可以有很多形式并且可以包括用于實(shí)現(xiàn)很多各種個(gè)樣目的的裝置。例如，過(guò)程部分可以包括壓縮機(jī)站、煉油廠、用于加工食品的分批操作、機(jī)械化的裝配線等。因此，過(guò)程部分18可以包括用于無(wú)數(shù)制造、處理、和/或物料處理應(yīng)用等的各種操作部件，諸如電動(dòng)機(jī)、 閥、致動(dòng)器、溫度元件、壓力傳感器。根據(jù)某些實(shí)施例，通過(guò)使用某些網(wǎng)絡(luò)策略可以易于控制和/或監(jiān)控過(guò)程部分18。例如，可以采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，諸如設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)，以能夠傳輸數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)可以允許根據(jù)預(yù)定協(xié)議來(lái)交換數(shù)據(jù)，并且可以為連網(wǎng)元件的操作提供電力。此外，過(guò)程部分18可以包括控制及監(jiān)控設(shè)備，控制及監(jiān)控設(shè)備用于通過(guò)自動(dòng)化和 /或觀察來(lái)調(diào)節(jié)過(guò)程變量。例如，示出的過(guò)程部分18包括傳感器20和致動(dòng)器22。傳感器 20可以包括適于提供與處理?xiàng)l件有關(guān)的信息的任意數(shù)量的裝置。致動(dòng)器22可以包括適于響應(yīng)于輸入信號(hào)來(lái)執(zhí)行機(jī)械動(dòng)作的任何數(shù)量的裝置。如所示出的，傳感器20和致動(dòng)器22與控制/監(jiān)控裝置12通信以對(duì)過(guò)程部分18 內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行控制和/或監(jiān)控。例如，傳感器20和致動(dòng)器22可被用在由控制/監(jiān)控裝置 12和/或由監(jiān)控站M監(jiān)控和控制的過(guò)程回路中。根據(jù)某些實(shí)施例，監(jiān)控站M可以包括使得用戶能夠觀看控制/監(jiān)控裝置12的狀態(tài)、對(duì)控制/監(jiān)控裝置12的某些部件進(jìn)行編程、和 /或調(diào)整過(guò)程部分18和/或控制/監(jiān)控裝置12的操作參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)和/ 或顯示器。例如，監(jiān)控站對(duì)可以顯示諸如過(guò)程部分18的操作參數(shù)的輸出參數(shù)、由傳感器20 感測(cè)到的溫度和壓力、致動(dòng)器22的位置信息等。此外，監(jiān)控站M可以(例如，經(jīng)網(wǎng)絡(luò))連接至為插入式I/O模塊16提供數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)26。在其他實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫(kù)沈可被存儲(chǔ)在監(jiān)控站M中。在某些實(shí)施例中，可以基于過(guò)程輸入(例如來(lái)自傳感器20的輸入)或由通過(guò)監(jiān)控站M接收到的操作員直接輸入來(lái)激活過(guò)程回路。在監(jiān)控站M可訪問(wèn)的控制/監(jiān)控裝置12 中，傳感器20和致動(dòng)器22可以被指定以特定的地址。根據(jù)某些實(shí)施例，傳感器20和致動(dòng)器22經(jīng)由耦接至控制/監(jiān)控裝置12的一個(gè)或多個(gè)插入式I/O模塊16與控制/監(jiān)控裝置 12通信。插入式I/O模塊16可以在控制/監(jiān)控裝置12與受控的過(guò)程部分18之間傳輸輸入和輸出信號(hào)。根據(jù)一些實(shí)施例，控制/監(jiān)控裝置12可以是工業(yè)控制器，諸如可編程邏輯控制器和/或自動(dòng)化控制器?？梢越?jīng)由接口 14的連接端口 27將插入式I/O模塊16添加到控制/ 監(jiān)控裝置12或者從控制/監(jiān)控裝置12上移除插入式I/O模塊16。例如，為了向控制/監(jiān)控裝置12添加功能，可以添加附加的插入式I/O模塊16。例如，當(dāng)添加新的傳感器20或致動(dòng)器22以控制過(guò)程部分18時(shí)，可以通過(guò)將附加的插入式I/O模塊16耦接至連接端口 27 而向控制/監(jiān)控裝置12添加附加的插入式I/O模塊16。根據(jù)某些實(shí)施例，連接端口 27可以被布置在控制/監(jiān)控裝置12的擴(kuò)展槽或?yàn)?bay)中并且可以包括用于與插入式I/O模塊16的對(duì)應(yīng)連接器配對(duì)的連接器，諸如公管腳連接器或母管腳連接器。插入式I/O模塊16可以使得控制/監(jiān)控裝置12能夠執(zhí)行各種不同功能。例如，插入式I/O模塊16可以包括使得控制/監(jiān)控裝置12能夠與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信的通信模塊， 諸如隔離的RS232/RS485模塊或設(shè)備網(wǎng)模塊。根據(jù)某些實(shí)施例，插入式I/O模塊16可以包括從輸入裝置接收信號(hào)的輸入模塊，諸如光電傳感器、接近開(kāi)關(guān)、和溫度傳感器(例如熱電偶和/或電阻溫度檢測(cè)器)；使用輸出信號(hào)來(lái)激發(fā)繼電器或啟動(dòng)電機(jī)的輸出模塊；和/或雙向I/O模塊，諸如運(yùn)動(dòng)控制模塊，雙向I/O模塊可以指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)裝置以及接收位置或速度反饋。在一些實(shí)施例中，插入式I/O模塊16可以在過(guò)程部分18的裝置所使用的AC及DC模擬信號(hào)與控制/監(jiān)控裝置12所使用的+5伏DC邏輯信號(hào)之間轉(zhuǎn)換。此外，一些插入式I/O 模塊16可以向數(shù)字I/O裝置提供數(shù)字信號(hào)并且接收來(lái)自數(shù)字I/O裝置的數(shù)字信號(hào)。如下面根據(jù)圖2進(jìn)一步描述的，插入式I/O模塊16可以被設(shè)計(jì)成滿足以下標(biāo)準(zhǔn)， 該標(biāo)準(zhǔn)確保與接口 14的兼容性。根據(jù)某些實(shí)施例，公共接口 14包括一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器被設(shè)計(jì)成對(duì)符合公共接口標(biāo)準(zhǔn)的不同類型的插入式I/O模塊16中的每個(gè)模塊的操作進(jìn)行控制。因此，公共接口 14使得控制/監(jiān)控裝置12能夠利用不同類型的插入式I/O模塊起作用而無(wú)需固件升級(jí)或大的軟件庫(kù)。圖2是示出了控制/監(jiān)控裝置12的部件的示例的框圖。控制/監(jiān)控裝置12包括可以從存儲(chǔ)器30讀取以及向存儲(chǔ)器30寫(xiě)入的微處理器觀。存儲(chǔ)器30保存由微處理器觀執(zhí)行以提供期望功能的程序以及執(zhí)行這些程序所需的變量和數(shù)據(jù)?？刂?監(jiān)控裝置12還包括網(wǎng)絡(luò)接口 32以經(jīng)由以上結(jié)合圖1描述的網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供通信。此外，控制/監(jiān)控裝置12 包括集成到控制/監(jiān)控裝置12中的一個(gè)或多個(gè)嵌入的I/O模塊34。嵌入的I/O模塊34用作控制/監(jiān)控裝置12與過(guò)程部分18的部件之間的電氣接口并且提供與插入式I/O模塊16 類似的功能。然而，嵌入的I/O模塊34被集成到控制/監(jiān)控裝置12中，而非作為如插入式 I/O模塊16的可移除的部件存在。可以經(jīng)由包括在控制/監(jiān)控裝置12中的一條或更多條數(shù)據(jù)總線36而在嵌入的I/O模塊34與微處理器觀之間傳輸I/O數(shù)據(jù)。接口 14也通過(guò)一條或更多條數(shù)據(jù)總線36通信地耦接至微處理器觀。此外，接口 14可以通過(guò)連接38通信地耦接至插入式I/O模塊16。根據(jù)某些實(shí)施例，可以通過(guò)將插入式I/O模塊16的物理連接器連接至接口 14的對(duì)應(yīng)端口(諸如連接端口 27(圖1))來(lái)建立連接38。 根據(jù)某些實(shí)施例，連接38可以包括40管腳的硬件連接接口，該連接接口采用同步并行接口(SPI)在插入式I/O模塊16與接口 14之間進(jìn)行主要數(shù)據(jù)交換。例如，可以經(jīng)由 SPI交換信號(hào)，諸如地址、數(shù)據(jù)、讀取、寫(xiě)入、芯片選擇、中斷和同位信號(hào)(parity signal)。在某些實(shí)施例中，SPI可以包括8位并行數(shù)據(jù)總線和11位地址總線。此外，連接38可以支持高達(dá)2千字節(jié)的尋址能力。連接38還向?qū)㈦娏目刂?監(jiān)控裝置12提供到插入式I/O模塊16。例如，在某些實(shí)施例中，連接38可以向插入式I/O模塊16提供3. 3伏和M伏的電力供應(yīng)。根據(jù)某些實(shí)施例，插入式I/O模塊16可以僅由控制/監(jiān)控裝置12來(lái)供電而可以不包括獨(dú)立的電源。如以上根據(jù)圖1所描述的，接口 14可以包括使得控制/監(jiān)控裝置12能夠與不同類型的插入式I/O模塊16相接口的一個(gè)或多個(gè)機(jī)制40。機(jī)制40可以包括控制邏輯、電路、 和/或軟件。根據(jù)某些實(shí)施例，機(jī)制40可以包括一個(gè)或多個(gè)固件驅(qū)動(dòng)器。根據(jù)某些實(shí)施例， 機(jī)制40可以被嵌在非暫時(shí)性機(jī)器可讀介質(zhì)上，諸如只讀存儲(chǔ)器、閃存、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、或任何其他合適的光、磁、或固態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、及其組合。如以下根據(jù)圖3進(jìn)一步描述的，機(jī)制40可以使得能夠在一個(gè)或多個(gè)插入式I/O模塊16與控制/監(jiān)控裝置12之間交換數(shù)據(jù)。例如，機(jī)制40可以被設(shè)計(jì)成恢復(fù)設(shè)置數(shù)據(jù)，諸如與插入式I/O模塊16有關(guān)的輸入和輸出的數(shù)量、插入式I/O模塊16所使用的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、以及插入式I/O模塊16的類型等，并且機(jī)制40可以被設(shè)計(jì)成將設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在接口 14的寄存器42中。機(jī)制40還可以被設(shè)計(jì)成在控制/監(jiān)控裝置12的操作過(guò)程中交換操作數(shù)據(jù)，諸如控制/監(jiān)控裝置12的狀態(tài)和插入式I/O模塊16的狀態(tài)等。操作數(shù)據(jù)也可以被存儲(chǔ)在寄存器42中。根據(jù)某些實(shí)施例，寄存器42可以包括地址寄存器、存儲(chǔ)寄存器、和/或通用寄存器。此外，在某些實(shí)施例中，插入式I/O模塊16可以被設(shè)計(jì)成支持接口 14的主寄存器。圖3是示出了接口 14與插入式I/O模塊16之間的通信的圖解表示。雖然圖3中示出了一個(gè)插入式I/O模塊16，然而接口 14可以與任意數(shù)量的插入式I/O模塊16通信。 為了簡(jiǎn)潔，圖3中僅示出了控制/監(jiān)控裝置12的接口 14 ；然而，應(yīng)當(dāng)理解，如以上根據(jù)圖2 所討論的，接口 14與控制/監(jiān)控裝置12的其他部件協(xié)同操作。插入式I/O模塊16包括對(duì)插入式I/O模塊16的操作進(jìn)行管理的控制裝置44。例如，如圖1中所示，控制裝置44可以使得插入式I/O模塊16能夠控制來(lái)自過(guò)程部分18的傳感器20的輸入和/或給過(guò)程部分18的致動(dòng)器22的輸出。根據(jù)某些實(shí)施例，控制裝置44 可以是復(fù)雜可編程邏輯器件(complex programmable logic device，簡(jiǎn)稱CPLD)和/或微處理器?？刂蒲b置44可以被設(shè)計(jì)成滿足符合公共接口 14的標(biāo)準(zhǔn)，從而使得控制裝置44和插入式I/O模塊16與接口 14兼容?？刂蒲b置44還包括向指令和/或數(shù)據(jù)提供臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)的寄存器46。根據(jù)某些實(shí)施例，寄存器46可以包括一個(gè)或多個(gè)地址寄存器、存儲(chǔ)寄存器、通用寄存器、累加器、或其組合。根據(jù)某些實(shí)施例，寄存器46可以被設(shè)計(jì)成存儲(chǔ)用于與過(guò)程部分18相接口的輸入和輸出數(shù)據(jù)。插入式I/O模塊16還包括提供數(shù)據(jù)的非暫時(shí)性存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器48，諸如EPR0M。 例如，可以被接口 14用來(lái)在接口 14與插入式I/O模塊16之間建立通信的數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器48中。在某些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器48可以被集成在控制裝置44內(nèi)。然而，在其他實(shí)施例中，存儲(chǔ)器48可以是與控制裝置44分離的部件。
可以在控制/監(jiān)控裝置12上電時(shí)開(kāi)始接口 14與插入式I/O模塊16之間的通信。 如以上根據(jù)圖2所描述的，可以通過(guò)連接38進(jìn)行通信。機(jī)制40可以開(kāi)始與插入式I/O模塊16的通信，從而使得插入式I/O模塊16能夠用作隸屬裝置。機(jī)制40包括與插入式I/O 模塊16交換設(shè)置數(shù)據(jù)52的設(shè)置機(jī)制50以及與插入式I/O模塊16交換操作數(shù)據(jù)56的操作控制機(jī)制M。設(shè)置數(shù)據(jù)52和操作數(shù)據(jù)56可以被存儲(chǔ)在接口 14的指定寄存器42中。例如，每個(gè)機(jī)制40可以與存儲(chǔ)該機(jī)制40所使用的數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)指定寄存器42交互。機(jī)制40、微處理器觀(圖幻、和插入式I/O模塊16可以采用存儲(chǔ)在寄存器42中的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)施控制/監(jiān)控裝置12的操作。圖4示出了可以被設(shè)計(jì)成接收用于各個(gè)機(jī)制40的數(shù)據(jù)的表示性的寄存器42的表。通過(guò)地址來(lái)標(biāo)識(shí)每個(gè)寄存器并且每個(gè)寄存器存儲(chǔ)機(jī)制40所采用的數(shù)據(jù)52和/或數(shù)據(jù) 56。數(shù)據(jù)52和數(shù)據(jù)56可以被存儲(chǔ)在寄存器42的一位或更多位中。可以理解的是，圖4僅是示例而并不意在限制。在其他實(shí)施例中，特定寄存器地址和/或所采用的寄存器地址的數(shù)量可以根據(jù)以下因素來(lái)改變，諸如被設(shè)計(jì)成與接口 14相接口的插入式I/O模塊16的類型和/或控制/監(jiān)控裝置12的特定設(shè)計(jì)。返回圖3，模塊標(biāo)識(shí)機(jī)制58可以輪詢插入式I/O模塊16以在控制/監(jiān)控裝置12 上電時(shí)恢復(fù)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)60。根據(jù)某些實(shí)施例，標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)60可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器48中并且可以包括標(biāo)識(shí)信息，諸如賣(mài)方標(biāo)識(shí)號(hào)(例如標(biāo)識(shí)模塊制造商的號(hào)碼)、模塊版本號(hào)、模塊序列號(hào)、模塊類型(例如插入式I/O模塊16是離散I/O模塊還是多通道模擬模塊等)和/或用于插入式I/O模塊16的賣(mài)方特有的產(chǎn)品代碼。然后，模塊標(biāo)識(shí)機(jī)制58可以將標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)60 存儲(chǔ)在接口 14的指定寄存器42中。例如，如圖4中所示，標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)60可以被存儲(chǔ)在寄存器0000至0009中。在某些實(shí)施例中，標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)60可以包括高位字節(jié)和低位字節(jié)值。如果沒(méi)有接收到標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)60，則接口 14可以認(rèn)為沒(méi)有插入式I/O模塊16耦接至接口 14。在已經(jīng)由模塊標(biāo)識(shí)機(jī)制58恢復(fù)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)60之后，模塊配置機(jī)制62可以從插入式 I/O模塊16恢復(fù)配置格式數(shù)據(jù)64。根據(jù)某些實(shí)施例，配置格式數(shù)據(jù)64可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器 48中。配置格式數(shù)據(jù)64可以包括以下數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)插入式I/O模塊16所使用的數(shù)據(jù)的格式。例如，配置格式數(shù)據(jù)64可以標(biāo)識(shí)插入式I/O模塊16所采用的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。在某些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可以由高位字節(jié)和低位字節(jié)值來(lái)表示。此外，配置格式數(shù)據(jù)64可以包括偏移數(shù)，偏移數(shù)用于對(duì)配置數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)在插入式I/O模塊16中存儲(chǔ)的開(kāi)始地址進(jìn)行標(biāo)識(shí)。 根據(jù)某些實(shí)施例，偏移數(shù)可以表示從插入式I/O模塊16的基地址偏移的量。在恢復(fù)配置格式數(shù)據(jù)64之后，模塊配置機(jī)制62可以將配置格式數(shù)據(jù)64存儲(chǔ)在寄存器42中。例如，如圖 4所示，配置格式數(shù)據(jù)64可以被存儲(chǔ)在寄存器000E、001D和OOlE中。 模塊配置機(jī)制62可以使用配置格式數(shù)據(jù)64來(lái)恢復(fù)用于插入式I/O模塊16的模塊配置數(shù)據(jù)66。根據(jù)某些實(shí)施例，模塊配置機(jī)制62可以從監(jiān)控站M恢復(fù)模塊配置數(shù)據(jù)66。 例如，模塊配置機(jī)制62可以與微處理器28通信，然后微處理器28通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口 32請(qǐng)求模塊配置數(shù)據(jù)66，如圖2中所示。根據(jù)某些實(shí)施例，監(jiān)控站M可以從數(shù)據(jù)庫(kù)沈恢復(fù)模塊配置數(shù)據(jù)66。此外，在某些實(shí)施例中，模塊配置機(jī)制62還可以使用標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)60來(lái)恢復(fù)模塊配置數(shù)據(jù)66。模塊配置數(shù)據(jù)66可以限定插入式I/O模塊16應(yīng)當(dāng)采用的操作參數(shù)，諸如電流輸出水平和/或電壓模式等。 模塊配置機(jī)制62可以將模塊配置數(shù)據(jù)66中的一些或全部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在寄存器42中。在某些實(shí)施例中，模塊配置機(jī)制62可以使用配置格式數(shù)據(jù)64來(lái)限定應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)配置數(shù)據(jù)66的一個(gè)或多個(gè)寄存器42。例如，模塊配置機(jī)制62可以使用被接收到的作為配置格式數(shù)據(jù)64的一部分的偏移數(shù)來(lái)分配應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)配置數(shù)據(jù)66的寄存器42。模塊配置機(jī)制62還可以將模塊配置數(shù)據(jù)66寫(xiě)入插入式I/O模塊16的控制裝置44。然后，控制裝置44可以將模塊配置數(shù)據(jù)66存儲(chǔ)在寄存器46中。對(duì)模塊配置數(shù)據(jù)66的恢復(fù)和寫(xiě)入可以在控制/監(jiān)控裝置12上電時(shí)發(fā)生并且可以在插入式I/O模塊16不包括其自己的電源(諸如電池)時(shí)特別有用，這可以用于在控制/監(jiān)控裝置12斷電時(shí)保留數(shù)據(jù)。然后，接口 14可以通過(guò)模塊I/O機(jī)制68確定用于插入式I/O模塊16的輸入/輸出(I/O)信息。例如，模塊I/O機(jī)制68可以從插入式I/O模塊16請(qǐng)求I/O格式數(shù)據(jù)70。 根據(jù)某些實(shí)施例，I/O格式數(shù)據(jù)70可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器48中。I/O格式數(shù)據(jù)70可以表示插入式I/O模塊16的I/O配置。例如，I/O格式數(shù)據(jù)70可以標(biāo)識(shí)插入式I/O模塊16中所包括的輸入的數(shù)量和/或輸出的數(shù)量。I/O格式數(shù)據(jù)70還可以標(biāo)識(shí)用于輸入寄存器和/或輸出寄存器的開(kāi)始地址偏移數(shù)。例如，偏移數(shù)可以標(biāo)識(shí)從I/O模塊16的基地址的偏移量，其中，輸入數(shù)據(jù)和/或輸出數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)在寄存器46中存儲(chǔ)在該基地址處。偏移數(shù)可以使得接口 14能夠從插入式I/O模塊 16的合適寄存器46恢復(fù)輸入數(shù)據(jù)并且將輸出數(shù)據(jù)傳輸至插入式I/O模塊16的合適寄存器46。接著，模塊I/O機(jī)制68可以將I/O格式數(shù)據(jù)70存儲(chǔ)在寄存器42中。例如，如圖4 中所示，I/O格式數(shù)據(jù)70可以被存儲(chǔ)在寄存器000C、000D、0018和0019中。此外，模塊I/O 機(jī)制68可以使用I/O格式數(shù)據(jù)70來(lái)限定接口 14的輸入和輸出寄存器42。例如，模塊I/O 機(jī)制48可以使用存儲(chǔ)在地址0018至0019中的開(kāi)始地址偏移量來(lái)限定寄存器48的地址， 以限定與控制裝置44所采用的寄存器46對(duì)應(yīng)的寄存器42。接口 14還包括從插入式I/O模塊16請(qǐng)求特征數(shù)據(jù)74的模塊特征機(jī)制72。例如， 特征數(shù)據(jù)74可以限定包括在插入式I/O模塊16中的特征，諸如是否存在用戶中斷功能、是否存儲(chǔ)輸入鎖存機(jī)制、和/或是否存在輸出應(yīng)用機(jī)制。當(dāng)用戶中斷功能被包括在插入式I/ 0模塊16中時(shí)，用戶能夠?qū)Σ迦胧絀/O模塊16編程以在出現(xiàn)特定輸入事件(例如，通過(guò)傳感器20接收到的溫度、電壓等的感測(cè)值)時(shí)中斷控制/監(jiān)控裝置12。如果用戶已經(jīng)對(duì)用戶中斷事件編程，則特征數(shù)據(jù)74可以包括描述輸入事件的數(shù)據(jù)，而接口 14可以向寄存器寫(xiě)入數(shù)據(jù)以表示已經(jīng)對(duì)用戶中斷事件編程。例如，如圖4中所示，接口 14可以向寄存器OOlC寫(xiě)入特征數(shù)據(jù)74。輸入鎖存機(jī)制和輸出應(yīng)用機(jī)制可以被設(shè)計(jì)成確保用于兩字節(jié)數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)完整性，并且輸入鎖存機(jī)制和輸出應(yīng)用機(jī)制可被用于對(duì)插入式I/O模塊16的輸入和輸出進(jìn)行同步。接著，模塊特征機(jī)制72可以將特征數(shù)據(jù)74存儲(chǔ)在寄存器42中。例如，如圖4中所示，模塊特征數(shù)據(jù)74可以被存儲(chǔ)在寄存器000F中。根據(jù)某些實(shí)施例，寄存器000F中的不同位可以表示插入式I/O模塊16的不同特征。例如，一位可以用于表示是否存在用戶中斷功能，而另一位可以用于表示是否存在輸入鎖存機(jī)制，而又一位可以用于表示是否存在輸出應(yīng)用機(jī)制。模塊特征機(jī)制72還可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在某些寄存器42中，以指示如何基于插入式 I/O模塊16中存在的特征來(lái)傳送數(shù)據(jù)。由模塊特征機(jī)制72向某些寄存器寫(xiě)入可以識(shí)別插入式I/O模塊16中是否存在由特征化的數(shù)據(jù)74表示的特征。例如，如圖4中所示，向寄存器OOlA寫(xiě)入特征數(shù)據(jù)74可以表示應(yīng)當(dāng)采用輸入鎖存。同樣地，向寄存器OOlB寫(xiě)入表示應(yīng)當(dāng)采用輸出鎖存。在某些實(shí)施例中，如果沒(méi)有向這些寄存器寫(xiě)入特征數(shù)據(jù)74，則可以忽略這些寄存器。模塊標(biāo)識(shí)機(jī)制50、模塊配置機(jī)制62、模塊I/O機(jī)制68、和模塊特征機(jī)制72可以彼此同時(shí)或者以各種順序操作以獲得設(shè)置數(shù)據(jù)52。一旦設(shè)置機(jī)制50完成設(shè)置處理，則接口 14 就可以易于操作插入式I/O模塊16，以控制和/或監(jiān)控過(guò)程部分18(圖1)。在操作期間， 接口 14可以從插入式I/O模塊16接收輸入數(shù)據(jù)76并向插入式I/O模塊16提供輸出數(shù)據(jù) 78。輸入數(shù)據(jù)76可以由控制裝置44從輸入(諸如傳感器20)接收，并且輸入數(shù)據(jù)76可以被提供給接口 14以供控制/監(jiān)控裝置12使用。輸出數(shù)據(jù)78可以由微處理器觀傳輸給接口 14以傳輸給插入式I/O模塊16，其中，控制裝置44可以采用輸出數(shù)據(jù)78來(lái)控制輸出，諸如給致動(dòng)器22的輸出。輸入數(shù)據(jù)76和輸出數(shù)據(jù)78可以在接口 14中被存儲(chǔ)在輸入和輸出寄存器42內(nèi)，其中由模塊I/O機(jī)制68基于從插入式I/O模塊16接收的、作為I/O格式數(shù)據(jù)70的一部分的偏移數(shù)來(lái)限定。如以上根據(jù)圖1所描述的，控制/監(jiān)控裝置12可以使用輸入數(shù)據(jù)76和輸出數(shù)據(jù)78來(lái)控制過(guò)程部分18。在控制/監(jiān)控裝置12的操作期間，操作控制機(jī)制M可以易于在插入式I/O模塊 16與接口 14之間交換操作數(shù)據(jù)56。例如，模塊控制機(jī)制M可以使得控制/監(jiān)控裝置12 和插入式I/O模塊16能夠知曉彼此的操作模式。根據(jù)某些實(shí)施例，接口 14可以連續(xù)地向插入式I/O模塊16的控制裝置44寫(xiě)入操作數(shù)據(jù)56和/或從插入式I/O模塊16的控制裝置44請(qǐng)求操作數(shù)據(jù)56。接口 14包括可以用于將控制器模式數(shù)據(jù)82傳送給插入式I/O模塊16的控制器模式機(jī)制80。控制器模式數(shù)據(jù)82可以表示控制/監(jiān)控裝置12的操作模式。例如，控制器模式數(shù)據(jù)可以表示是否已經(jīng)出現(xiàn)錯(cuò)誤并且如果出現(xiàn)錯(cuò)誤則該錯(cuò)誤是操作錯(cuò)誤還是致命錯(cuò)誤。 控制器模式機(jī)制80可以從寄存器42恢復(fù)控制器模式數(shù)據(jù)82并且可以將控制器模式數(shù)據(jù) 82傳輸給控制器裝置44。例如，如圖4中所示，控制器模式機(jī)制80可以從寄存器000B恢復(fù)控制器模式數(shù)據(jù)82。根據(jù)某些實(shí)施例，控制器模式寄存器000B中的不同位可以表示是否已經(jīng)出現(xiàn)錯(cuò)誤以及錯(cuò)誤的類型。此外，控制器模式寄存器中的其他位可以表示控制/監(jiān)控裝置12的操作模式。例如，一位可以用于其中控制/監(jiān)控裝置12不提供輸出的非運(yùn)行模式；另一位可以用于表示運(yùn)行模式。此外，控制器模式數(shù)據(jù)82還可以表示控制/監(jiān)控裝置12的電力狀態(tài)。例如，寄存器000B中的一位表示電力水平是可接受的，而另一位可以表示已經(jīng)觸發(fā)了電力故障。根據(jù)某些實(shí)施例，控制裝置44可以在接收到表示已經(jīng)觸發(fā)電力故障的控制器模式數(shù)據(jù)82時(shí)激活數(shù)據(jù)保留處理。例如，在某些實(shí)施例中，在接收到已經(jīng)觸發(fā)電力故障的指示時(shí)，控制裝置 44可以從寄存器46向接口 14發(fā)送數(shù)據(jù)，以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在控制/監(jiān)控裝置12中。接口還包括可以用于控制插入式I/O模塊16的操作模式的模塊控制機(jī)制84。具體地，模塊控制機(jī)制84可以向插入式I/O模塊16的寄存器46寫(xiě)入模塊設(shè)置數(shù)據(jù)86，以將插入式I/O模塊16置于運(yùn)行模式或非運(yùn)行模式。根據(jù)某些實(shí)施例，模塊控制機(jī)制84可以從寄存器42恢復(fù)模塊設(shè)置數(shù)據(jù)86。例如，如圖4中所示，模塊控制機(jī)制84可以從寄存器0011 恢復(fù)模塊設(shè)置數(shù)據(jù)86。根據(jù)某些實(shí)施例，在微處理器觀(圖幻希望將插入式I/O模塊16 置于運(yùn)行模式或者非運(yùn)行模式時(shí)，微處理器觀可以將模塊設(shè)置數(shù)據(jù)86寫(xiě)入寄存器0011。
接口 14還包括使得插入式I/O模塊16能夠中斷控制/監(jiān)控裝置12的操作的中斷機(jī)制88。根據(jù)某些實(shí)施例，在出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，插入式I/O模塊16的控制裝置44可以產(chǎn)生將中斷數(shù)據(jù)90傳輸至接口 14的中斷信號(hào)。根據(jù)某些實(shí)施例，可以響應(yīng)于控制裝置44檢測(cè)總線奇偶校驗(yàn)故障或模塊特定的中斷來(lái)傳輸中斷數(shù)據(jù)90。例如，根據(jù)某些實(shí)施例，控制裝置 44可以被編程為基于來(lái)自過(guò)程部分18的傳感器20的輸入來(lái)產(chǎn)生中斷信號(hào)。此外，在某些實(shí)施例中，控制裝置44可以基于可以由用戶通過(guò)例如監(jiān)控站M編程的用戶限定中斷事件來(lái)產(chǎn)生中斷信號(hào)。例如，如存儲(chǔ)在地址OOlC(圖4)中那樣，用戶限定的中斷信號(hào)可以在插入式I/O模塊16包括用戶中斷功能時(shí)存在。根據(jù)某些實(shí)施例，可以通過(guò)中斷機(jī)制88將中斷數(shù)據(jù)90放置在寄存器42之一中。 例如，如圖4中所示，中斷數(shù)據(jù)90可以被寫(xiě)入寄存器000A。根據(jù)某些實(shí)施例，該寄存器中的不同位可以用于標(biāo)識(shí)中斷信號(hào)的類型，例如，該中斷是由于總線奇偶校驗(yàn)故障而產(chǎn)生的、是由于模塊特有的中斷而產(chǎn)生的、還是由于用戶配置的中斷而產(chǎn)生的。然后，微處理器觀(圖 2)可以從寄存器42讀取中斷信號(hào)并且可以中斷控制/監(jiān)控裝置12的操作。根據(jù)某些實(shí)施例，在中斷數(shù)據(jù)90已經(jīng)被微處理器觀讀取之后，接口 14可以將中斷寄存器000A的值設(shè)為零。接口 14還可以包括模塊模式機(jī)制92，模塊模式機(jī)制92為了模塊模式數(shù)據(jù)94而周期性地輪詢插入式I/O模塊16。模塊模式數(shù)據(jù)94可以表示插入式I/O模塊16的操作模式。例如，模塊模式數(shù)據(jù)94可以指示插入式I/O模塊16為空閑、正在運(yùn)行、已經(jīng)收到錯(cuò)誤、 或正忙。模塊模式數(shù)據(jù)94還可以指示用戶中斷功能在插入式I/O模塊16上已經(jīng)啟用還是停用。此外，模塊模式數(shù)據(jù)94可以包括指示插入式I/O模塊16中所出現(xiàn)的特定錯(cuò)誤的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)96。模塊模式機(jī)制92可以恢復(fù)模塊模式數(shù)據(jù)94并且可以將模塊模式數(shù)據(jù)94寫(xiě)入指定的寄存器42。例如，如圖4中所示，模塊模式機(jī)制92可以將模塊模式數(shù)據(jù)94寫(xiě)入寄存器 0010。根據(jù)某些實(shí)施例，寄存器0010中的不同位可以用于表示模塊操作模式、用戶中斷狀態(tài)、和錯(cuò)誤代碼。微處理器觀可以使用模塊模式數(shù)據(jù)94而對(duì)控制/監(jiān)控裝置12的操作進(jìn)行控制。此外，在某些實(shí)施例中，模塊模式機(jī)制92可以將作為模塊模式數(shù)據(jù)94的一部分的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)96發(fā)送給監(jiān)控站24。接著，監(jiān)控站M可以將表示錯(cuò)誤數(shù)據(jù)96的錯(cuò)誤代碼顯示在用戶可用的顯示器上，從而使得用戶能夠?qū)﹀e(cuò)誤尋址。雖然本文中僅示出和描述了本發(fā)明的一些特征，然而本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將想到很多修改和變化。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，所附權(quán)利要求旨在覆蓋所有這樣落入本發(fā)明真正精神的范圍內(nèi)的修改和變化。附記附記1. 一種工業(yè)自動(dòng)化裝置，包括端口，所述端口被配置成容納多個(gè)不同類型的插入式I/O模塊；以及 接口，所述接口用于使得能夠在所述工業(yè)自動(dòng)化裝置與所述多個(gè)不同類型的插入式I/O模塊之間進(jìn)行通信，其中，所述接口包括 一個(gè)或多個(gè)設(shè)置機(jī)制，所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)置機(jī)制被配置成檢測(cè)所述多個(gè)不同類型的插入式I/O模塊中的一個(gè)通過(guò)所述端口連接至所述接口 ；向所連接的插入式I/O模塊寫(xiě)入模塊配置數(shù)據(jù)；并且從所連接的插入式I/O模塊恢復(fù)I/O格式數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)；以及
一個(gè)或多個(gè)操作機(jī)制，所述一個(gè)或多個(gè)操作機(jī)制被配置成與所連接的插入式I/O 模塊交換操作模式數(shù)據(jù)。附記2.根據(jù)附記1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)置機(jī)制包括模塊I/O機(jī)制，所述模塊I/O機(jī)制被配置成從所連接的插入式I/O模塊請(qǐng)求所述I/O格式數(shù)據(jù)并且將所述I/O格式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述接口的指定寄存器中，其中，所述I/O格式數(shù)據(jù)包括用于所連接的插入式I/O模塊的輸入數(shù)量和輸出數(shù)量。附記3.根據(jù)附記2所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述I/O數(shù)據(jù)包括第一偏移值和第二偏移值，所述第一偏移值決定輸入數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在的、所連接的插入式I/O模塊的第一地址，以及所述第二偏移值決定輸出數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在的、所連接的插入式I/O模塊的第二地址。附記4.根據(jù)附記1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)置機(jī)制包括模塊特征機(jī)制，所述模塊特征機(jī)制被配置成從所連接的插入式I/O模塊請(qǐng)求所述特征數(shù)據(jù)并且將所述特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述接口的指定寄存器中，其中，所述特征數(shù)據(jù)包括輸入鎖存機(jī)制數(shù)據(jù)、輸出鎖存機(jī)制數(shù)據(jù)、或用戶中斷功能數(shù)據(jù)、或其組合。附記5.根據(jù)附記1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)置機(jī)制包括模塊配置機(jī)制，所述模塊配置機(jī)制被配置成從所連接的插入式I/O模塊請(qǐng)求格式數(shù)據(jù)并且基于所述格式數(shù)據(jù)恢復(fù)用于所述插入式I/O模塊的所述模塊配置數(shù)據(jù)。附記6.根據(jù)附記5所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述格式數(shù)據(jù)包括用于所連接的插入式I/O模塊的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度信息以及標(biāo)識(shí)所連接的插入式I/O模塊的配置數(shù)據(jù)地址的偏移數(shù)據(jù)。附記7.根據(jù)附記1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)操作機(jī)制包括控制器模式機(jī)制，所述控制器模式機(jī)制被配置成向所述接口的指定寄存器寫(xiě)入控制器模式數(shù)據(jù)并且將所述控制器模式數(shù)據(jù)傳輸給所連接的插入式I/O模塊，其中，所述控制器模塊數(shù)據(jù)包括錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、或電力數(shù)據(jù)、或其組合。附記8.根據(jù)附記1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)操作機(jī)制包括模塊控制機(jī)制，所述模塊控制機(jī)制被配置成將所連接的插入式I/O模塊設(shè)置成運(yùn)行模式和設(shè)置成非運(yùn)行模式。附記9.根據(jù)附記1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)操作機(jī)制包括中斷機(jī)制，所述中斷機(jī)制被配置成使得所連接的插入式I/O模塊能夠中斷所述工業(yè)自動(dòng)化裝置的操作。附記10.根據(jù)附記9所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述中斷機(jī)制被配置成從所連接的插入式I/O模塊接收中斷數(shù)據(jù)并且將所述中斷數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述接口的指定寄存器中。附記11.根據(jù)附記1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述多個(gè)不同類型的I/O模塊包括通信模塊、模擬模塊和數(shù)字模塊中的至少一個(gè)。附記12.根據(jù)附記1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述端口包括40管腳的連接器，所述40管腳的連接器被配置成經(jīng)由異步并行接口傳輸數(shù)據(jù)。附記13. —種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括用于以下操作的指令檢測(cè)不同類型的插入式I/O模塊與工業(yè)自動(dòng)化裝置的連接；恢復(fù)用于所述不同類型的插入式I/O模塊的插入式I/O模塊配置數(shù)據(jù)，并且將所述插入式I/O模塊配置數(shù)據(jù)寫(xiě)入所述不同類型的插入式I/O模塊；從所述不同類型的插入式I/O模塊請(qǐng)求插入式I/O模塊輸入數(shù)量和插入式I/O模塊輸出數(shù)量，并且將所述插入式I/O模塊輸入數(shù)量和所述插入式I/O模塊輸出數(shù)量存儲(chǔ)在指定寄存器中；以及從所述不同類型的插入式I/O模塊請(qǐng)求特征數(shù)據(jù)，并且將所述特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在附加的指定寄存器中，其中，所述特征數(shù)據(jù)包括輸入鎖存機(jī)制數(shù)據(jù)、輸出鎖存機(jī)制數(shù)據(jù)、或用戶中斷功能數(shù)據(jù)、或其組合。附記14.根據(jù)附記13所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括用于從所述不同類型的插入式I/O模塊恢復(fù)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的指令。附記15.根據(jù)附記13所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括用于將所述不同類型的插入式I/O模塊設(shè)置成運(yùn)行模式以及設(shè)置成非運(yùn)行模式的指令。附記16.根據(jù)附記13所述的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括用于向所述不同類型的插入式I/O模塊傳輸控制器模式數(shù)據(jù)的指令，其中，所述控制器模式數(shù)據(jù)包括錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、或電力數(shù)據(jù)、或其組合。附記17. —種工業(yè)自動(dòng)化控制及監(jiān)控系統(tǒng)，包括工業(yè)自動(dòng)化裝置，所述工業(yè)自動(dòng)化裝置被配置成對(duì)過(guò)程部分進(jìn)行控制和/或監(jiān)控；插入式I/O模塊，所述插入式I/O模塊通過(guò)所述工業(yè)自動(dòng)化裝置的被設(shè)計(jì)為容納不同類型的插入式I/O模塊的端口連接至所述工業(yè)自動(dòng)化裝置；以及所述工業(yè)自動(dòng)化裝置的接口，所述接口用于使得能夠在所述工業(yè)自動(dòng)化裝置與所述插入式I/O模塊之間進(jìn)行通信，其中，所述接口包括模塊標(biāo)識(shí)機(jī)制，所述模塊標(biāo)識(shí)機(jī)制被配置成檢測(cè)所述不同類型的插入式I/O模塊中的一個(gè)通過(guò)所述端口連接至所述接口 ；以及模塊I/O機(jī)制，所述模塊I/O被配置成從所述插入式I/O模塊請(qǐng)求輸入數(shù)量和輸出數(shù)量并且將來(lái)自所述插入式I/O模塊的所述輸入數(shù)量和所述輸出數(shù)量存儲(chǔ)在所述接口的指定寄存器中。附記18.根據(jù)附記17所述的工業(yè)自動(dòng)化控制及監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述插入式I/O 模塊包括被配置成對(duì)所述插入式I/O模塊的操作進(jìn)行控制的控制裝置，其中，所述控制裝置包括被配置成存儲(chǔ)用于所述插入式I/O模塊的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的插入式I/O模塊寄存器。附記19.根據(jù)附記18所述的工業(yè)自動(dòng)化控制及監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述接口被配置成將所述輸入數(shù)據(jù)和所述輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述接口的附加指定寄存器中，所述附加寄存器與所述插入式I/O模塊寄存器對(duì)應(yīng)。附記20.根據(jù)附記17所述的工業(yè)自動(dòng)化控制及監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述插入式I/O 模塊包括包含有用于所述插入式I/O模塊的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，其中，所述模塊標(biāo)識(shí)機(jī)制被配置成在所述工業(yè)自動(dòng)化裝置上電時(shí)從所述插入式I/O模塊恢復(fù)所述標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)自動(dòng)化裝置，包括端口，所述端口被配置成容納多個(gè)不同類型的插入式I/O模塊；以及接口，所述接口用于使得能夠在所述工業(yè)自動(dòng)化裝置與所述多個(gè)不同類型的插入式I/ 0模塊之間進(jìn)行通信，其中，所述接口包括一個(gè)或多個(gè)設(shè)置機(jī)制，所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)置機(jī)制被配置成檢測(cè)所述多個(gè)不同類型的插入式I/O模塊中的一個(gè)通過(guò)所述端口連接至所述接口 ；向所連接的插入式I/O模塊寫(xiě)入模塊配置數(shù)據(jù)；并且從所連接的插入式I/O模塊恢復(fù)I/O格式數(shù)據(jù)和特征數(shù)據(jù)；以及一個(gè)或多個(gè)操作機(jī)制，所述一個(gè)或多個(gè)操作機(jī)制被配置成與所連接的插入式I/O模塊交換操作模式數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)置機(jī)制包括模塊 I/O機(jī)制，所述模塊I/O機(jī)制被配置成從所連接的插入式I/O模塊請(qǐng)求所述I/O格式數(shù)據(jù)并且將所述I/O格式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述接口的指定寄存器中，其中，所述I/O格式數(shù)據(jù)包括用于所連接的插入式I/O模塊的輸入數(shù)量和輸出數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述I/O數(shù)據(jù)包括第一偏移值和第二偏移值，所述第一偏移值決定輸入數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在的、所連接的插入式I/O模塊的第一地址， 以及所述第二偏移值決定輸出數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在的、所連接的插入式I/O模塊的第二地址。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)置機(jī)制包括模塊特征機(jī)制，所述模塊特征機(jī)制被配置成從所連接的插入式I/O模塊請(qǐng)求所述特征數(shù)據(jù)并且將所述特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述接口的指定寄存器中，其中，所述特征數(shù)據(jù)包括輸入鎖存機(jī)制數(shù)據(jù)、輸出鎖存機(jī)制數(shù)據(jù)、或用戶中斷功能數(shù)據(jù)、或其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)設(shè)置機(jī)制包括模塊配置機(jī)制，所述模塊配置機(jī)制被配置成從所連接的插入式I/O模塊請(qǐng)求格式數(shù)據(jù)并且基于所述格式數(shù)據(jù)恢復(fù)用于所述插入式I/O模塊的所述模塊配置數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述格式數(shù)據(jù)包括用于所連接的插入式I/O模塊的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度信息以及標(biāo)識(shí)所連接的插入式I/O模塊的配置數(shù)據(jù)地址的偏移數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)操作機(jī)制包括控制器模式機(jī)制，所述控制器模式機(jī)制被配置成向所述接口的指定寄存器寫(xiě)入控制器模式數(shù)據(jù)并且將所述控制器模式數(shù)據(jù)傳輸給所連接的插入式I/O模塊，其中，所述控制器模塊數(shù)據(jù)包括錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、或電力數(shù)據(jù)、或其組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)自動(dòng)化裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)操作機(jī)制包括模塊控制機(jī)制，所述模塊控制機(jī)制被配置成將所連接的插入式I/O模塊設(shè)置成運(yùn)行模式和設(shè)置成非運(yùn)行模式。
9.一種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括用于以下操作的指令檢測(cè)不同類型的插入式I/O模塊與工業(yè)自動(dòng)化裝置的連接；恢復(fù)用于所述不同類型的插入式I/O模塊的插入式I/O模塊配置數(shù)據(jù)，并且將所述插入式I/O模塊配置數(shù)據(jù)寫(xiě)入所述不同類型的插入式I/O模塊；從所述不同類型的插入式I/O模塊請(qǐng)求插入式I/O模塊輸入數(shù)量和插入式I/O模塊輸出數(shù)量，并且將所述插入式I/O模塊輸入數(shù)量和所述插入式I/O模塊輸出數(shù)量存儲(chǔ)在指定寄存器中；以及從所述不同類型的插入式I/O模塊請(qǐng)求特征數(shù)據(jù)，并且將所述特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在附加的指定寄存器中，其中，所述特征數(shù)據(jù)包括輸入鎖存機(jī)制數(shù)據(jù)、輸出鎖存機(jī)制數(shù)據(jù)、或用戶中斷功能數(shù)據(jù)、或其組合。
10. 一種工業(yè)自動(dòng)化控制及監(jiān)控系統(tǒng)，包括工業(yè)自動(dòng)化裝置，所述工業(yè)自動(dòng)化裝置被配置成對(duì)過(guò)程部分進(jìn)行控制和/或監(jiān)控； 插入式I/O模塊，所述插入式I/O模塊通過(guò)所述工業(yè)自動(dòng)化裝置的被設(shè)計(jì)為容納不同類型的插入式I/O模塊的端口連接至所述工業(yè)自動(dòng)化裝置；以及所述工業(yè)自動(dòng)化裝置的接口，所述接口用于使得能夠在所述工業(yè)自動(dòng)化裝置與所述插入式I/O模塊之間進(jìn)行通信，其中，所述接口包括模塊標(biāo)識(shí)機(jī)制，所述模塊標(biāo)識(shí)機(jī)制被配置成檢測(cè)所述不同類型的插入式I/O模塊中的一個(gè)通過(guò)所述端口連接至所述接口 ；以及模塊I/O機(jī)制，所述模塊I/O被配置成從所述插入式I/O模塊請(qǐng)求輸入數(shù)量和輸出數(shù)量并且將來(lái)自所述插入式I/O模塊的所述輸入數(shù)量和所述輸出數(shù)量存儲(chǔ)在所述接口的指定寄存器中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于插入式I/O模塊的工業(yè)控制器接口。提供了一種用于工業(yè)控制器的接口，該接口使得能夠?qū)⒉煌愋偷牟迦胧絀/O模塊連接至不同的工業(yè)控制器。接口包括若干機(jī)制，其可以通過(guò)控制邏輯、電路和/或軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，若干機(jī)制使得控制/監(jiān)控裝置能夠與不同類型的插入式I/O模塊協(xié)同操作。根據(jù)某些實(shí)施例，接口包括使得能夠在插入式I/O模塊與控制/監(jiān)控裝置之間開(kāi)始通信的設(shè)置機(jī)制。接口還可以包括易于在操作期間在插入式I/O模塊與控制/監(jiān)控裝置之間通信的操作機(jī)制。接口還可以包括存儲(chǔ)用于插入式I/O模塊的數(shù)據(jù)的寄存器。
文檔編號(hào)G05B19/04GK102455668SQ20111034974
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者張躍, 李煥泓 申請(qǐng)人:洛克威爾自動(dòng)控制亞太業(yè)務(wù)中心有限公司, 洛克威爾自動(dòng)控制技術(shù)股份有限公司