一種dp智能模塊、plc控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種DP智能模塊，用于解決PLC算法程序加密保護不足以及一種PLC控制模塊只能應用一種控制算法的技術(shù)問題，該DP智能模塊包括：主控制器、DP從站模塊以及RS485接口模塊；主控制器與DP從站模塊相連，DP從站模塊與RS485接口模塊相連，RS485接口模塊與Profibus?DP總線相連；主控制器，用于接收、存儲并運行PLC控制算法；DP從站模塊，用于實現(xiàn)主控制器與RS485接口模塊之間的數(shù)據(jù)交互；RS485接口模塊，用于實現(xiàn)DP從站模塊與Profibus?DP總線之間的數(shù)據(jù)交互。本發(fā)明還公開了一種PLC控制系統(tǒng)及方法。
【專利說明】
一種DP智能模塊、PLC控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及PLC(ProgrammabIe Logic Controller，可編程邏輯控制)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種DP(Decentralized Periphery，分散型外圍設備)智能模塊、PLC控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可編程邏輯控制PLC系統(tǒng)是美國在二十世紀推出的取代傳統(tǒng)繼電器裝置，為實現(xiàn)一些用戶定義的自動化控制，邏輯運算，計數(shù)和定時功能的一系列使用可編程的邏輯存儲器的邏輯控制器。由于PLC適應性廣、使用穩(wěn)定性好、防干擾能力強等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，其發(fā)展非常迅速。目前大型機械和生產(chǎn)線幾乎都是采用基于工業(yè)網(wǎng)絡的PLC系統(tǒng)實施控制和通信，從而實現(xiàn)設備和生產(chǎn)工藝的控制與管理的一體化。
[0003]但是，由于PLC軟件具有開放性的特點，存在算法程序保護不足的情況，在PLC系統(tǒng)維護過程中，其方便的修改性能導致PLC程序中固定算法變更后現(xiàn)場調(diào)試工作量大，周期長，人工費用支出大；同時，由于PLC編程的局限性，使得一個PLC控制模塊只能應用一種控制算法，從而只能針對特定的執(zhí)行機構(gòu)完成單一控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種DP智能模塊、PLC控制系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的PLC算法程序加密保護不足以及一種PLC控制模塊只能應用一種控制算法的問題。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0006]一種DP智能模塊，所述DP智能模塊包括:
[0007 ]主控制器、DP從站模塊以及RS485接口模塊；
[0008]所述主控制器與所述DP從站模塊相連，所述DP從站模塊與所述RS485接口模塊相連，所述RS485接口模塊與Prof ibus-DP總線相連；
[0009]所述主控制器，用于接收、存儲并運行PLC控制算法；
[0010]所述DP從站模塊，用于實現(xiàn)所述主控制器與所述RS485接口模塊之間的數(shù)據(jù)交互；[0011 ]所述RS485接口模塊，用于實現(xiàn)所述DP從站模塊與所述Prof ibus-DP總線之間的數(shù)據(jù)交互。
[0012]相應的，所述主控制器搭載Linux操作系統(tǒng)，采用ARM控制器實現(xiàn)。
[0013]相應的，所述DP從站模塊包括微控制器以及VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片；所述微控制器采用STMF103ZET6單片機實現(xiàn)。
[0014]相應的，所述微控制器，用于從所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述主控制器;將所述主控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)存入所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)；
[0015]VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，用于從所述RS485接口模塊獲取數(shù)據(jù)，存入所述數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū);將所述微控制器存入所述數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述RS485接口模塊。
[0016]相應的，所述RS485接口模塊采用基于磁隔離的ADM486芯片。
[0017]一種PLC控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)包括:
[0018]PLC主站、DP智能模塊以及至少一個PLC從站；
[0019]所述PLC主站、所述DP智能模塊以及至少一個所述PLC從站均與Prof ibus-DP總線相連；
[0020]所述DP智能模塊是權(quán)利要求1-5任一項所述的DP智能模塊。
[0021]相應的，所述PLC控制系統(tǒng)還包括:
[0022]監(jiān)控客戶端，所述監(jiān)控客戶端與所述DP智能模塊相連，用于將PLC控制算法發(fā)送到所述DP智能模塊中的主控制器。
[0023]一種PLC控制方法，所述方法應用于DP智能模塊，所述DP智能模塊包括主控制器、DP從站模塊以及RS485接口模塊，所述主控制器與所述DP從站模塊相連，所述DP從站模塊與所述RS485接口模塊相連，所述RS485接口模塊與Profibus-DP總線相連;所述方法包括:
[0024]所述RS485接口模塊獲取PLC主站通過Prof ibus-DP總線輸出的數(shù)據(jù)；
[0025]所述DP從站模塊通過所述RS485接口模塊獲取所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并將所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主控制器；
[0026]所述主控制器運行PLC控制算法，根據(jù)所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)生成結(jié)果數(shù)據(jù)，并將所述結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給所述DP從站模塊；
[0027]所述DP從站模塊將所述結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給所述RS485接口模塊；
[0028]所述RS485接口模塊將所述結(jié)果數(shù)據(jù)通過所述Prof ibus-DP總線發(fā)送給所述PLC主站。
[0029]相應的，所述DP從站模塊包括微控制器以及VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片；
[0030]所述DP從站模塊通過所述RS485接口模塊獲取所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并將所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主控制器，包括:
[0031 ]所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片從所述RS485接口模塊獲取所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并存入數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)；
[0032]所述微控制器從所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)讀取所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述主控制器。
[0033]相應的，所述DP從站模塊將所述結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給所述RS485接口模塊，包括:
[0034]所述微控制器將所述主控制器發(fā)送的結(jié)果數(shù)據(jù)存入所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)；
[0035]所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片將所述結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給所述RS485接口模塊。
[0036]由此可見，本發(fā)明實施例具有如下有益效果:
[0037]本發(fā)明實施例采用搭載Li nux操作系統(tǒng)的ARM控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PLC控制器，構(gòu)成嵌入式DP智能模塊，可以下載運行不同的PLC控制算法，從而一個DP智能模塊即可實現(xiàn)不同的控制算法;控制算法下載到ARM控制器中，一般維護工程技術(shù)人員對PLC控制程序具有不可修改的加密性能；同時，DP從站模塊能高質(zhì)量地實現(xiàn)與主站之間的通信。因此，本發(fā)明實施例提供的DP智能模塊可以作為從站方便地掛接在Prof ibus-DP總線上，通過ARM控制器實現(xiàn)的多種控制算法不僅可以提高PLC控制系統(tǒng)的功能，保證算法的穩(wěn)定和可靠，還能顯著縮短現(xiàn)場調(diào)試時間，提高系統(tǒng)運行的可靠性和可維護性。
【附圖說明】
[0038]圖1為本發(fā)明實施例中提供的DP智能模塊實施例一的示意圖；
[0039]圖2為本發(fā)明實施例中提供的DP智能模塊實施例二的示意圖；
[0040]圖3為本發(fā)明實施例中主控制模塊的硬件實現(xiàn)圖；
[0041 ]圖4為本發(fā)明實施例中DP從站模塊的硬件實現(xiàn)圖；
[0042]圖5為本發(fā)明實施例中RS485接口模塊的硬件實現(xiàn)圖；
[0043]圖6為本發(fā)明實施中提供的PLC控制系統(tǒng)實施例的示意圖；
[0044]圖7為本發(fā)明實施中向主控器模塊下載PLC控制算法的流程圖；
[0045]圖8為本發(fā)明實施中提供的PLC控制方法實施例的流程圖；
[0046]圖9為本發(fā)明實施中DP從站模塊的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0047]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明實施例作進一步詳細的說明。
[0048]參見圖1所示，是本發(fā)明實施例中提供的DP智能模塊實施例一，可以包括:
[0049]主控制器1、DP從站模塊2以及RS485接口模塊3。
[0050]主控制器I與DP從站模塊2相連，DP從站模塊2與RS485接口模塊3相連，RS485接口模塊3與Profibus-DP總線相連。主控制器I可以通過SPI(Serial Peripheral Interface，串行外設接口)接口與DP從站模塊2相連，Prof ibus-DP總線基于Prof ibus協(xié)議，用于設備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。該DP智能模塊可以作為一個PLC從站與Profibus-DP總線相連，Prof ibus-DP總線上還可以連接PLC主站以及其他PLC從站，從而DP智能模塊、PLC主站以及至少一個PLC從站可以共同構(gòu)成一種PLC控制系統(tǒng)。
[0051 ]在DP智能模塊中，其中，主控制器I，用于接收、存儲并運行PLC控制算法。
[0052]在本發(fā)明的一些實現(xiàn)方式中，主控制器I搭載Linux操作系統(tǒng)，采用ARM控制器實現(xiàn)，可以將各種復雜的PLC控制算法下載到搭載Linux操作系統(tǒng)的ARM控制器中運行，由于下載到ARM控制器中的PLC控制算法無法隨意修改，保證了PLC控制算法的穩(wěn)定性與可靠性，達到了對PLC控制算法進行加密保護的作用，保護了程序設計者的知識產(chǎn)權(quán)，同時解決了PLC控制算法因變更導致現(xiàn)場調(diào)試工作量大、周期長的技術(shù)問題。
[0053]DP從站模塊，用于實現(xiàn)主控制器與RS485接口模塊之間的數(shù)據(jù)交互。
[0054]RS485接口模塊，用于實現(xiàn)DP從站模塊與Prof ibus-DP總線之間的數(shù)據(jù)交互。
[0055]DP從站模塊以及RS485接口模塊共同實現(xiàn)DP智能模塊與Prof ibus-DP總線之間的通信，從而DP智能模塊可以通過Prof ibus-DP總線接收PLC主站發(fā)送的數(shù)據(jù)，也可以通過Prof ibus-DP總線將數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC主站。
[0056]參見圖2所示，是本發(fā)明實施例中提供的DP智能模塊實施例二?？梢园?
[0057]主控制器1、DP從站模塊2以及RS485接口模塊3。
[0058]參見圖3所示，是主控制模塊的硬件實現(xiàn)圖。主控制模塊采用ARM控制器，其最小系統(tǒng)圖包括復位電路、晶振電路等，是DP智能模塊的核心部分，可以搭載Linux操作系統(tǒng)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PLC控制器，實現(xiàn)多種復雜PLC控制算法并且能對PLC控制算法進行加密保護，使得該DP智能模塊既能完成特定的PLC控制算法，又能與PLC系統(tǒng)構(gòu)成完整的PLC控制系統(tǒng)。
[0059]在本發(fā)明的一些實現(xiàn)方式中，DP從站模塊2可以包括微控制器21以及VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片22。參見圖4所示，是DP從站模塊的硬件實現(xiàn)圖，微控制器21可以采用STMF103ZET6單片機實現(xiàn)，微控制器21可以對VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片22進行配置，例如包括對VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的初始化以及中斷處理等。VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片可以實現(xiàn)DP智能模塊作為PLC從站與PLC主站之間的數(shù)據(jù)通信。VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片是西門子PLC的專用協(xié)議芯片，它支持PR0FIBUS-DP協(xié)議，且內(nèi)部集成了 1.5k字節(jié)的雙口RAM，內(nèi)部鎖存器/寄存器位于前21個地址單元，能提高DP智能模塊和主站PLC的通信速度。
[0060]可以通過微控制器21讀取VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片22的中斷寄存器來判斷觸發(fā)中斷的原因并進行相應的中斷處理，以實現(xiàn)與主站之間的通信。
[0061 ] DP從站模塊的工作原理可以為:當VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片通過RS485接口模塊接收到主站發(fā)送的數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生DataOut中斷，VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片監(jiān)測到DataOut中斷后，從RS485接口模塊獲取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)再存入到數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)；微控制器從VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)并發(fā)送給主控制器；當主控制器產(chǎn)生結(jié)果數(shù)據(jù)后，微控制器將主控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)存入VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)，VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生DataIn中斷，VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片將微控制器存入數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送給RS485接口模塊。另外，VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片處于數(shù)據(jù)交換狀態(tài)時，除了同主站進行輸入輸出數(shù)據(jù)交換外，還可以從主站接收其他控制參數(shù)。
[0062]參見圖5所示，是RS485接口模塊的硬件實現(xiàn)圖，在本發(fā)明的一些實現(xiàn)方式中，RS485接口模塊可以采用基于磁隔離的ADM486芯片，它采用高速CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)工藝和芯片級的變壓器技術(shù)，在性能、功耗、體積等各方面都有傳統(tǒng)光耦隔離期間無法比擬的優(yōu)勢，基于該ADM486芯片實現(xiàn)DP從站模塊與Prof ibus-DP總線之間的數(shù)據(jù)交互，保證數(shù)據(jù)高效穩(wěn)定的傳輸。
[0063]這樣，本發(fā)明實施例采用搭載Linux操作系統(tǒng)的ARM控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PLC控制器，構(gòu)成嵌入式DP智能模塊，可以下載運行不同的PLC控制算法，從而一個DP智能模塊即可實現(xiàn)不同的控制算法;控制算法下載到ARM控制器中，一般維護工程技術(shù)人員對PLC控制程序具有不可修改的加密性能；同時，DP從站模塊能高質(zhì)量地實現(xiàn)與主站之間的通信。因此，本發(fā)明實施例提供的DP智能模塊可以作為從站方便地掛接在Prof ibus-DP總線上，通過ARM控制器實現(xiàn)的多種控制算法不僅可以提高PLC控制系統(tǒng)的功能，保證算法的穩(wěn)定和可靠，還能顯著縮短現(xiàn)場調(diào)試時間，提高系統(tǒng)運行的可靠性和可維護性。
[0064]參見圖6所示，是本發(fā)明實施例中提供的PLC控制系統(tǒng)實施例，可以包括:
[0065]PLC主站601、DP智能模塊602以及至少一個PLC從站603;PLC主站、DP智能模塊以及至少一個PLC從站均與Prof ibus-DP總線相連。其中，DP智能模塊可以是上述實施例中的DP智能t吳塊。
[0066]在本發(fā)明的一些實現(xiàn)方式中，PLC控制系統(tǒng)還可以包括:
[0067]監(jiān)控客戶端，監(jiān)控客戶端與DP智能模塊相連，用于將PLC控制算法發(fā)送到DP智能模塊中的主控制器。
[0068]關(guān)于DP智能模塊的相關(guān)說明可以參見上述實施例，在此不再贅述。
[0069]參見圖7所示，是本發(fā)明實施中向主控器模塊下載PLC控制算法的流程圖，可以包括:
[0070]步驟701:主控器模塊創(chuàng)建套接字，保持監(jiān)聽狀態(tài)。
[0071 ]步驟702:通過監(jiān)聽判斷是否有來自監(jiān)控客戶端的連接，如果是，進入步驟703，如果否，返回步驟702。
[0072]步驟703: Ki 11上次下載的正在運行的程序。當有來自監(jiān)控客戶端的連接，則說明有新的PLC控制程序需要下載到主控制器中，則首先Kill上次下載的正在運行的PLC控制算法。
[0073 ]步驟704:定義文件流，打開文件，完成傳輸。
[0074]步驟705:執(zhí)行下載好的程序文件。
[0075]在本實施例中，在監(jiān)控客戶端的PLC編程軟件中可以配置DP智能模塊的地址和輸入輸出接口變量，主要的PLC控制算法程序可以通過接口下載到主控制器即ARM控制器當中，一般情況下下載到主控制器中的文件為.ο格式的可執(zhí)行文件，通過ARM控制器自帶的編程環(huán)境，可以存儲并運行這些PLC控制算法，從而PLC內(nèi)部的一些部分控制功能算法可以加載到DP智能模塊中，通過ARM控制器配合實現(xiàn)復雜的工業(yè)控制。操作人員可以調(diào)用DP智能模塊而不能看到DP智能模塊中的程序，防止操作人員隨意對其進行修改。
[0076]這樣，本發(fā)明實施例采用搭載Linux操作系統(tǒng)的ARM控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PLC控制器，構(gòu)成嵌入式DP智能模塊，可以下載運行不同的PLC控制算法，從而一個DP智能模塊即可實現(xiàn)不同的控制算法;控制算法下載到ARM控制器中，一般維護工程技術(shù)人員對PLC控制程序具有不可修改的加密性能；同時，DP從站模塊能高質(zhì)量地實現(xiàn)與主站之間的通信。因此，本發(fā)明實施例提供的DP智能模塊可以作為從站方便地掛接在Prof ibus-DP總線上，通過ARM控制器實現(xiàn)的多種控制算法不僅可以提高PLC控制系統(tǒng)的功能，保證算法的穩(wěn)定和可靠，還能顯著縮短現(xiàn)場調(diào)試時間，提高系統(tǒng)運行的可靠性和可維護性。
[0077]參見圖8所示，是本發(fā)明實施例中提供的PLC控制方法實施例，該方法可以應用于本發(fā)明上述實施例中提供的DP智能模塊，DP智能模塊可以包括主控制器、DP從站模塊以及RS485接口模塊，主控制器與DP從站模塊相連，DP從站模塊與RS485接口模塊相連，RS485接口模塊與Prof ibus-DP總線相連;該方法可以包括:
[0078]步驟801:RS485接口模塊獲取PLC主站通過Prof ibus-DP總線輸出的數(shù)據(jù)；
[0079]步驟802: DP從站模塊通過RS485接口模塊獲取PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并將PLC主站輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送給主控制器；
[0080]步驟803:主控制器運行PLC控制算法，根據(jù)PLC主站輸出的數(shù)據(jù)生成結(jié)果數(shù)據(jù)，并將結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給DP從站模塊；
[0081 ]步驟804: DP從站模塊將結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給RS485接口模塊；
[0082]步驟805:RS485接口模塊將結(jié)果數(shù)據(jù)通過Prof ibus-DP總線發(fā)送給PLC主站。
[0083]在本發(fā)明的一些實現(xiàn)方式中，DP從站模塊可以包括微控制器以及VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片;
[0084]則DP從站模塊通過RS485接口模塊獲取PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并將PLC主站輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送給主控制器，可以包括:
[0085]VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片從RS485接口模塊獲取PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并存入數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)；微控制器從VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)讀取PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給主控制器。
[0086]DP從站模塊將結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給RS485接口模塊，可以包括:
[0087]微控制器將主控制器發(fā)送的結(jié)果數(shù)據(jù)存入VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)；VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片將結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給RS485接口模塊。
[0088]參見圖9所示，是DP從站模塊的工作流程圖，再對DP從站模塊從主站接收數(shù)據(jù)的過程進行說明，可以包括:
[0089]步驟901:微控制器STMF103ZET6單片機內(nèi)部寄存器初始化。
[0090]步驟902:微控制器STMF103ZET6對VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片進行初始化。
[0091]VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的初始化可以包括:設置協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的中斷允許、寫入從站識別號和地址、設置VPC3方式寄存器、設置診斷緩沖區(qū)、參數(shù)緩沖區(qū)、配置緩沖區(qū)、地址緩沖區(qū)、初始化各緩沖區(qū)長度，并根據(jù)以上初始值得出各個緩沖區(qū)的指針和輔助緩沖區(qū)的指針。
[0092]步驟903:啟動VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片。可以通過微控制器向VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片發(fā)送啟動命令信號的方式啟動VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片。
[0093]步驟904:微控制器STMF103ZET6判斷主站是否輸出數(shù)據(jù)，如果是，進入步驟905，如果否，返回步驟904。
[0094]當VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片通過RS485接口模塊接收到主站發(fā)送的數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)再存入到數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)；
[0095]微控制器可以通過讀取VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)指針來判斷主站是否輸出數(shù)據(jù)，也即VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片將數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)后，數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)指針不為空，則主站有輸出數(shù)據(jù)。
[0096]步驟905:讀出主站數(shù)據(jù)。微控制器可以從VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)讀出主站數(shù)據(jù)。
[0097]步驟906:準備SPI接口輸入數(shù)據(jù)。
[0098]步驟907:通過SPI接口上傳輸入數(shù)據(jù)。
[0099]DP從站模塊中的微控制器與主控制器之間采用SPI接口相連，微控制器可以將讀取的主站數(shù)據(jù)通過SPI接口發(fā)送給主控制器。
[0100]另外，VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片處于數(shù)據(jù)交換狀態(tài)時，除了同主站進行輸入輸出數(shù)據(jù)交換外，還可以接收新的參數(shù)交換，可以通過讀取VPC3的中斷寄存器來判斷觸發(fā)中斷的原因并進行相應的中斷處理。
[0101]這樣，本發(fā)明實施例采用搭載Linux操作系統(tǒng)的ARM控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PLC控制器，構(gòu)成嵌入式DP智能模塊，可以下載運行不同的PLC控制算法，從而一個DP智能模塊即可實現(xiàn)不同的控制算法;控制算法下載到ARM控制器中，一般維護工程技術(shù)人員對PLC控制程序具有不可修改的加密性能；同時，DP從站模塊能高質(zhì)量地實現(xiàn)與主站之間的通信。因此，本發(fā)明實施例提供的DP智能模塊可以作為從站方便地掛接在Prof ibus-DP總線上，通過ARM控制器實現(xiàn)的多種控制算法不僅可以提高PLC控制系統(tǒng)的功能，保證算法的穩(wěn)定和可靠，還能顯著縮短現(xiàn)場調(diào)試時間，提高系統(tǒng)運行的可靠性和可維護性。
[0102]需要說明的是，本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)或裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0103]還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0104]結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(R0M)、電可編程R0M、電可擦除可編程R0M、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。
[0105]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種DP智能模塊，其特征在于，所述DP智能模塊包括: 主控制器、DP從站模塊以及RS485接口模塊； 所述主控制器與所述DP從站模塊相連，所述DP從站模塊與所述RS485接口模塊相連，所述RS485接口模塊與Prof ibus-DP總線相連； 所述主控制器，用于接收、存儲并運行PLC控制算法； 所述DP從站模塊，用于實現(xiàn)所述主控制器與所述RS485接口模塊之間的數(shù)據(jù)交互； 所述RS485接口模塊，用于實現(xiàn)所述DP從站模塊與所述Prof ibus-DP總線之間的數(shù)據(jù)交互。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DP智能模塊，其特征在于，所述主控制器搭載Linux操作系統(tǒng)，采用ARM控制器實現(xiàn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DP智能模塊，其特征在于，所述DP從站模塊包括微控制器以及VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片;所述微控制器采用STMF103ZET6單片機實現(xiàn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DP智能模塊，其特征在于， 所述微控制器，用于從所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述主控制器;將所述主控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)存入所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)；VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，用于從所述RS485接口模塊獲取數(shù)據(jù)，存入所述數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)；將所述微控制器存入所述數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述RS485接口模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DP智能模塊，其特征在于，所述RS485接口模塊采用基于磁隔離的ADM486芯片。6.一種PLC控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制系統(tǒng)包括: PLC主站、DP智能模塊以及至少一個PLC從站； 所述PLC主站、所述DP智能模塊以及至少一個所述PLC從站均與Prof ibus-DP總線相連； 所述DP智能模塊是權(quán)利要求1-5任一項所述的DP智能模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制系統(tǒng)還包括: 監(jiān)控客戶端，所述監(jiān)控客戶端與所述DP智能模塊相連，用于將PLC控制算法發(fā)送到所述DP智能模塊中的主控制器。8.—種PLC控制方法，其特征在于，所述方法應用于DP智能模塊，所述DP智能模塊包括主控制器、DP從站模塊以及RS485接口模塊，所述主控制器與所述DP從站模塊相連，所述DP從站模塊與所述RS485接口模塊相連，所述RS485接口模塊與Profibus-DP總線相連;所述方法包括: 所述RS485接口模塊獲取PLC主站通過Prof ibus-DP總線輸出的數(shù)據(jù)； 所述DP從站模塊通過所述RS485接口模塊獲取所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并將所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主控制器； 所述主控制器運行PLC控制算法，根據(jù)所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)生成結(jié)果數(shù)據(jù)，并將所述結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給所述DP從站模塊； 所述DP從站模塊將所述結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給所述RS485接口模塊； 所述RS485接口模塊將所述結(jié)果數(shù)據(jù)通過所述Prof ibus-DP總線發(fā)送給所述PLC主站。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述DP從站模塊包括微控制器以及VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片； 所述DP從站模塊通過所述RS485接口模塊獲取所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并將所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主控制器，包括: 所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片從所述RS485接口模塊獲取所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并存入數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)； 所述微控制器從所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)讀取所述PLC主站輸出的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述主控制器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述DP從站模塊將所述結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給所述RS485接口模塊，包括: 所述微控制器將所述主控制器發(fā)送的結(jié)果數(shù)據(jù)存入所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸出緩沖區(qū)； 所述VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片將所述結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送給所述RS485接口模塊。
【文檔編號】G05B19/05GK105988411SQ201610274572
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】周鐵梁, 葉阜, 劉清, 徐小強, 謝兆青, 梅迎春, 張溧栗, 陳鳳香, 陳超, 連磊, 譚沖
【申請人】華電重工股份有限公司