[发明专利]含有多个功能模块的控制系统及其功能模块编址方法

说明书

一种包括多个并排邻接功能模块的控制系统，包括一主控模块，且所有功能模块均电连接至一组总线，各功能模块包括一组光收发器以与邻近功能模块的光收发器进行光信号传递。一种供执行于该系统的自动编址方法，包括：进入编址作业后，主控模块经其光发射器对第一侧邻近的功能模块发出包含唯一的地址数据的编址命令；该一侧邻近的功能模块接收编址命令，提取地址数据记录为其在系统中的地址；该功能模块经由其光发射器对该一侧方向的下游邻近功能模块发出包含下一个唯一的地址数据的下一个编址命令，并经由通道向主控模块发出编址完成信号；该下一个地址数据的值为根据一定规则计算第二地址数据值的结果；重复以上步骤直到所有功能模块完成编址。

技术领域

本发明是关于一种含有多个功能模块的控制系统的新颖结构，特别是关于这种系统的编址结构与方法。本发明提出一种基于光信号对功能模块编址配站的设计，便利用户从系统拆除功能模块和/或新增功能模块，迅速完成再编址。

背景技术

接线盒(terminal box，或称端子台)是一种工业上常用的功能模块组合应用型态。接线盒提供一个盒体，盒体内的容置空间可容纳一片或多片电路板，形成一个或多个功能模块。每个功能模块连接到特定的工作机器，以对该工作机器进行控制。在一个工厂中，可能使用数十台到数百台工作机器，每台工作机器可能连接到一个或多个功能模块。这些功能模块结合成为一个系统，可称为一个控制系统。其中，接线盒的功用主要是提供多个功能模块之间的横向通信。亦即，提供不同功能模块之间的电源、数据与控制信号的连接。

接线盒提供功能模块之间的连接的方式，主要是在盒体上提供电源、数据线路与信号线路的电接点。已知技术还可提供光收发模块，用来使接线盒内的功能模块与其他功能模块进行光通信。为简化接线盒组合应用上的复杂度，已知技术上提供一种固定轨道，以将底部具有夹持机构的接线盒夹持在轨道上，彼此紧密并排，使各接线盒侧面的电接点与紧邻的接线盒的电接点形成接触。中国台湾发明专利公开案201240248号提供一种“端子台数据传输总线结构”，还在该固定轨道上形成总线(bus)”结构，使附在该固定轨道上的多个接线盒可以经由该总线结构共享电源，数据及控制信号。

现有的接线盒在盒体上提供电源、数据线路与信号线路的电接点的方式，是在每个盒体提供两组电接点，分别配置在盒体的两侧，互相对应。使得当所有的功能模块是以串接方式排列，例如以上述并排方式附在固定轨道上时，特定接线盒的一侧电接点会与紧邻该侧的另一接线盒上对应侧的电接点形成电连接，另一侧的电接点则与紧邻该侧的第三接线盒上对应侧的电接点形成电连接。为确保电连接的形成与稳定，现有接线盒还须提供卡扣装置，以使相邻两接线盒可以紧靠，不会发生相互运动。这种接线盒的典型设计可见于美国专利第 5,716,241号，发明名称：数据总线的I/O设备(I/O Device for Data Bus)。在这种接线盒中提供接点的接脚，通常是称为T形连接端子，例如美国专利案第7,704,079号(发明名称：T 形屏蔽总线连接器(T-Shaped Shielded Bus Connector))所示的接脚。在这种连接方式下，所有的接线盒实质上形成串接。串接形成的线路是一种「总线(bus)」，行经该线路的电源、信号等，可由所有的接线盒共享。

一个控制系统包括多个的接线盒。在控制上，每个接线盒可以视为一个功能模块，虽然每个接线盒可能包括“功能上”的多个功能模块。该系统在操作之前必须先对每一个功能模块，亦即每一个接线盒进行编址或再编址。换言之，在进行组合应用之前，须先设定或重新设定每一个接线盒的地址或代码(以下总称为“地址”)，由控制器或控制模块(通常是接线盒中的一个所含的控制模块)就每一个接线盒内指定一个地址。

不过，目前在工业上使用的接线盒，通常并不提供自动编址的功能。对接线盒的编址，通常是使用一个编址工具，产生一组独特的地址，作为该多个接线盒的“既定地址”(default address)，写入到各接线盒中，作为该接线盒的代码，在操作时就认定为该接线盒的地址。另一种编址方法是手动，例如在接线盒上提供编址用的指拨开关(dip switch)，在接线盒放置到固定轨道后，根据一定的规则，给予一个编号或代码，在操作时就认定为该接线盒的地址。