[发明专利]一种模块式控制器自动配置模块信息的系统及方法

摘要

本发明提供一种模块式控制器自动配置模块信息的系统及方法，包括主CPU模块、第一模块、第二模块以及后续模块都依次插装在多口机架上，其特征在于：所述主CPU模块、第一模块、第二模块以及后续模块通过基板上的背板总线构成一个模块式控制器硬件平台，主CPU模块引出片选线连接第一模块，第一模块引出片选线连接第二模块，第二模块引出片选线连接后续模块，以此类推依次级联接在一起，后续模块引出存在线连接第二模块，第二模块引出存在线连接第一模块，第一模块引出存在线连接主CPU模块以此类推依次级联接在一起，解决主CPU模块与其他模块之间的通讯难题，实现模块信息自动配置。

主权项

1.一种模块式控制器自动配置模块信息的方法，包括模块式控制器自动配置模块信息的系统，所述系统包括主CPU模块(1)、第一模块(2)、第二模块(3)以及后续模块(4)都依次插装在多口机架上，其特征在于：所述主CPU模块(1)、第一模块(2)、第二模块(3)以及后续模块(4)通过基板上的背板总线构成一个模块式控制器硬件平台，主CPU模块(1)引出片选线(5)连接第一模块(2)，第一模块(2)引出片选线(5)连接第二模块(3)，第二模块(3)引出片选线(5)连接后续模块(4)，以此类推依次级联接在一起，后续模块(4)引出存在线(6)连接第二模块(3)，第二模块(3)引出存在线(6)连接第一模块(2)，第一模块(2)引出存在线(6)连接主CPU模块(1)以此类推依次级联接在一起，其特征在于：所述方法包括以下步骤，1)控制器上电后主CPU模块(1)的片选线(5)置高电平，后续的第一模块(2)、第二模块(3)、后续模块(4)的片选线(5)均置低电平，后续第一模块(2)与主CPU模块(1)连接的存在线(6)置高电平，使主CPU模块(1)知道后续接有模块；如果后续没有模块时，主CPU模块(1)的存在线(6)一直是低电平；2)主CPU模块(1)向后续模块发出识别模块地址的S3类型初始化帧，由于后续第一模块(2)的片选线(5)输入信号是高电平，而其他模块的输入片选线(5)是低电平且未进入正常通讯状态，所以只有第一模块(2)与主CPU模块(1)之间进行通讯，其他模块均不响应主CPU模块(1)的请求，第一模块(2)把它的模块类型、模块I/O数量、模块通讯地址信息组成一条响应帧，发送给主CPU模块(1)，主CPU模块(1)接收到这条响应帧后，再发一条S2类型ACK帧给第一模块(2)并把输出片选线(5)置低电平，第一模块(2)接收到ACK帧后，回复一条ACK帧给主CPU模块(1)并把它的输出片选线(5)置高电平，第一模块(2)由初始化状态进入正常通讯标志，之后不再对初始化帧做出响应，同时存在线(6)置低电平；3)后续第二模块(3)根据已被置高电平的输入片选线(5)，接收到主CPU模块(1)发出的初始化帧，此时其他模块不做出响应，第二模块(3)响应来自主CPU模块(1)的初始化报文，其他后续模块依次建立与主CPU模块(1)之间的通讯，最后一个模块的输入存在线(6)一直是低电平，它给主CPU模块(1)的响应帧有最后一个模块的标识，主CPU模块(1)根据接收到此条响应帧就可以统计出模块数量，至此，主CPU模块(1)获取了后续模块的类型、I/O数量、通讯地址和模块位置这些重要的信息，完成模块信息自动配置；主CPU模块(1)与所插入的其他模块建立正常的通讯，此时其他模块均由初始化状态进入正常通讯状态，主CPU模块(1)发出的初始化帧，已进入正常通讯状态的后续模块均不响应其请求，主CPU重发三次初始化帧，进入超时，正常运行过程中，主CPU模块定时向各个模块广播带初始化功能码的心跳包，此时已进入正常通讯状态的模块不做出响应，而那些热拔插的同类型模块对接收到心跳包做出响应，逐步建立与主CPU模块之间的通讯；报文类型有三类，S1类型为发送/无回答、S2类型为发送/确认、S3类型为请求/响应；所述主CPU模块(1)与第一模块(2)、第二模块(3)、后续模块(4)之间的通讯模式为PROFINET方式或串口方式或CAN方式。