[实用新型]一种基于远程IO模块的控制系统

说明书

本实用新型提供了一种基于远程IO模块的控制系统，包括：多个远程IO模块、第三方主站和物联网云端服务器；第三方主站与各个IO模块共有自定义并行扩展的现场总线，多个远程IO模块作为从站与第三方主站构成星型拓扑结构；多个远程IO模块同时作为客户端，又分别通过以太网通信协议与物联网云端服务器通信连接，进行数据与指令的交互；其中，每个远程IO模块包括单片机，分别与单片机电连接的现场总线控制器、以太网控制器、输入接口和输出接口，以及电源处理单元。本申请中现场总线的通信方式，将现有技术的树形拓扑图变为星形拓扑图，省去对现场控制层的依赖，同时通过数据的上报以及物联网云端服务器的管理，增强了系统运行的有力监控。

技术领域

本实用新型涉及工业自动化控制技术领域，尤其涉及一种基于远程IO模块的控制系统。

背景技术

市面上常见的IO模块，功能包括支持现场总线协议，同时对外通过输入输出点位，连接现场的传感器和执行器。使用IO模块可以减少现场布线的成本和工作量，降低维护成本。IO模块作为现场总线的从站设备，接收来自主站的控制指令，以及响应主站对现场状态的查询指令。然而，IO模块作为从设备，不具备自主进行诊断、异常处理和问题反馈的功能，一旦主站运行出现故障或者与主站的通信失败时，IO模块不能组织现场的传感器与执行器工作，这会为整个系统的稳定可靠性带来隐患和瓶颈。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于远程IO模块的控制系统，以解决上述现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于远程IO模块的控制系统，包括：多个远程IO模块、第三方主站和物联网云端服务器；

第三方主站(一般为PLC或PC)与各个IO模块共有自定义并行扩展的现场总线，通过共有的自定义并行扩展总线通讯并扩展IO数，多个远程IO模块作为从站，与第三方主站构成星型拓扑结构；

多个远程IO模块同时作为客户端，又分别通过以太网的TCP/IP通信协议与物联网云端服务器通信连接，进行数据与指令的交互；

其中，每个远程IO模块包括：单片机，分别与单片机电连接的现场总线控制器、以太网控制器、输入接口和输出接口，以及为远程IO模块的各部件供电的电源处理单元。

优选地，每个所述远程IO模块支持不超过48路数字量输入、48路数字量输出、16路模拟量输入、2路模拟量输出、6路脉冲信号输入以及2路PWM信号输出。

优选地，每个所述远程IO模块的单片机，其内核采用ARM Cortex-M4，含有不小于256k的片内闪存容量，以及不小于48k的片内RAM。

更优选地，所述单片机选用国产GD32系列单片机。

优选地，每个所述远程IO模块采用数字与模拟信号隔离电路，将数字量与模拟量之间进行信号隔离，同时，每个所述远程IO模块采用灌封胶进行固化处理。

优选地，每个所述远程远程IO模块中还包括温度采样电路，所述温度采样电路与所述单片机电连接，对所述远程IO模块运行时的环境温度进行实时检测。

更优选地，所述温度采样电路采用ds18b20芯片。

优选地，每个所述远程IO模块中还包括SDIO控制器，所述SDIO控制器与所述单片机相连接，通过对SDIO可识别卡的存储区域的数据进行读取控制，实现运行数据、运行日志的实时存储备份，其中，SDIO可识别卡包括：SD卡、TF卡、MMC卡或eMMC卡。

优选地，每个所述远程IO模块中还包括调试接口，所述调试接口用于调试所述单片机，所述调试接口包括JTAG接口或SWD接口。