[发明专利]用于插入式I/O模块的工业控制器接口

说明书

技术领域

本发明一般地涉及工业自动化及控制系统的领域，诸如用于工业和商业场合的那些系统。更具体地，本发明的实施例涉及被设计成与不同类型的插入式I/O模块相接口的工业控制器驱动器。

背景技术

工业控制器是用于控制工厂自动化等的专用计算机。在存储的程序的指示下，工业控制器的处理器检查反映受控过程的状态的一系列输入并改变影响受控过程的控制的输出。所存储的控制程序可以在一系列执行周期内连续地执行、周期性地执行、或者基于事件执行。

由工业控制器从受控过程接收的输入和由工业控制器向受控过程传送的输出通常通过一个或多个输入/输出(I/O)模块传递，该一个或多个I/O模块用作控制器与受控过程之间的电气接口。输入和输出被记录在存储器中的I/O数据表中。输入值可以由专用电路从受控过程异步地读取。输出数据由处理器直接写入I/O数据表并且然后由专用通信电路传送给受控过程。

一些工业控制器可以提供另外的I/O模块(诸如插入式I/O模块)的连接，以向控制器添加输入和输入功能。例如，添加I/O模块可以使得工业控制器能够与特定类型的控制设备相接口。此外，插入式I/O模块可以提供不同的功能，诸如所添加的模拟输入和/或输出、数字输入和/或输出、温度控制和/或监控、以及电压控制和/或监控等。因此，插入式I/O模块可以具有不同的硬件结构，不同的硬件结构可能需要定制的驱动器和其他定制的软件以使得它们能够与工业控制器一起使用。例如，插入式I/O模块可以具有不同类型和/或数量的输入和输出。提供定制驱动器通常需要现场固件升级和测试。现在认识到，这样增加了复杂性、成本以及开发时间。此外，提供定制软件可能涉及使用大的软件库，这可能导致在工业控制器的操作期间I/O扫描较慢。

发明内容

本发明提供了一种新的连接插入式I/O模块与工业控制器以及与工业控制器一起使用插入式I/O模块的方法，诸如用于控制或监控工业过程的控制/监控装置。具体地，本发明提供一种用于控制/监控装置的接口，诸如公共驱动器，该装置使得能够将控制/监控装置连接至不同类型的插入式模块。接口包括若干机制(mechanism)，其可以通过控制逻辑、电路、和/或软件来实现，这些机制使得控制/监控装置能够与不同类型的插入式I/O模块协同操作。

根据某些实施例，接口包括使得能够在插入式I/O模块与控制/监控装置之间开始通信的设置机制。例如，设置机制可以检测插入式I/O模块的连接、从连接的插入式I/O模块请求标识数据、向连接的插入式I/O模块写入模块配置数据、以及从连接的I/O模块恢复(retrieve)I/O数据和特征数据。接口还可以包括易于在操作期间在插入式I/O模块与控制/监控装置之间通信的操作机制。例如，操作机制可以在控制/监控装置与连接的I/O模块之间传送操作模式数据，并且可以使得连接的I/O模块能够中断控制/监控装置的操作。接口还可以包括存储用于插入式I/O模块的数据的寄存器。

附图说明

如果参照附图阅读以下详细说明，则本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相似的符号自始至终表示相似的部分，在附图中：

图1是根据本技术的包括与不同类型的插入式I/O模块兼容的控制/监控装置的示例性控制及监控系统的图解表示；

图2是示出了根据本技术的图1的控制/监控装置的部件的框图；

图3是根据本技术的图2的控制/监控装置与插入式I/O模块通信的接口的图解表示；以及

图4是示出了根据本技术的用于图3的接口的寄存器地址的实施例的表。

具体实施方式

图1是采用控制/监控装置12的示例性控制及监控系统10的图解表示，该控制/监控装置12包括被设计成支持不同类型的插入式I/O模块16的公共接口14。插入式I/O模块16可以由控制/监控装置12的制造商来生产或者由第三方提供商来准备。控制及监控系统10包括可以由控制/监控装置12控制和/或监控的过程部分(process)18。过程部分18可以有很多形式并且可以包括用于实现很多各种个样目的的装置。例如，过程部分可以包括压缩机站、炼油厂、用于加工食品的分批操作、机械化的装配线等。因此，过程部分18可以包括用于无数制造、处理、和/或物料处理应用等的各种操作部件，诸如电动机、阀、致动器、温度元件、压力传感器。根据某些实施例，通过使用某些网络策略可以易于控制和/或监控过程部分18。例如，可以采用工业标准网络，诸如设备网(DeviceNet)，以能够传输数据。网络可以允许根据预定协议来交换数据，并且可以为连网元件的操作提供电力。