[发明专利]具有扩充不同IO输出界面的膜块化通道技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有扩充不同IO输出界面的膜块化通道技术，透过各式接口的扩充卡或主机，将数据整合输出，并透过通用总线(BUS)经有线或无线传输，再利用膜块化通道技术，运用不同膜块予以弹性扩充不同IO输出的技术，命名为MIB(Modularized Industrial Bus)系统。

背景技术

现有计算机硬设备中，各种界面卡的应用乃扮演着关键性的角色，因此一台计算机主机板上常设置着各式的界面卡，而各式界面卡会依其功能的不同而有不同的输出界面(例如：RS-232，RS-422/485，Analog/DigitalIO)，而这些输出界面又因连接的硬件不同，或客户应用环境的不同而有不同的输出端口数(例如：Port-1/2/4/8/16/32)，因此若站在制造商的角度来看，将界面卡的种类、输出界面、输出端口数交叉后予以生产制造销售，那么将可生产出为数可观的各种规格界面卡。如此将造成制造商及销售商的极大负担。

而对于使用者而言，由于科技日新月异，每当传输接口作改朝换代时，使用者的扩充界面也必须跟着更换，然而对于硬设备而言，这将是一项巨大的投资及损耗资源。例如：从ISA、PCI到目前最新的PCI-Express传输总线，若使用者欲更新硬件系统架构，便必须将既有架设完成的整套系统换掉，耗费大量资源及成本，也就是为何现阶段工业产品应用的界面淘汰更新速度远低于商用规格的主因。现今在工业应用最常听到的实例，既有架设的工业设备为五年前的系统，但是若有其中一台坏掉时，到底是要耗费巨资购买新系统，还是花昂贵的费用去找五年前的稀有产品，以符合目前「全部旧」的环境。上述使用条件，让使用者陷入两难的局面。

请参阅图1，为现有界面卡输出架构的实施示意图，由图中可知，在一般大型工业控制应用中(例如晶片厂机械手臂操作监控)，若使用者要透过计算机扩充256个RS-232或RS-485串行传输连接端口时，就必须使用八台工业用计算机51，购买32张界面卡52(备注：每台计算机以四个BUS扩充槽、每张界面卡以既有最普遍的8port做为计算基础)，以及每台计算机都必须经过繁杂的操作设定过程，方可完成硬设备的设置。因此硬件建置的庞大及繁琐，可想而知。再者，若上述硬设备是使用于不可关机长期运作的环境下，例如：电力公司、大众运输站等，那么如何确保设备损坏维修或更新，不至于影响整体运作，亦是现有技术常难以突破的问题所在。

由此可见，上述现有技术所衍生的问题及不足，实非一良善的设计者，而亟待加以改良。

本案发明人鉴于上述技术所衍生的各项问题及不足，乃亟思加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本件具有扩充不同IO输出界面的膜块化通道技术～MIB系统。

发明内容

本发明的目的即在于提供一种具有扩充不同IO输出界面的膜块化通道技术，是可有效整合各式界面卡具有不同的输出界面及输出端口数，通过由扩充基板及输出膜块的弹性组合扩充，让制造者及销售者可轻易解决制造及备品种类繁杂的问题，亦可让使用者弹性选择或更换所需的硬件规格。

『可膜组化扩充延伸架构』为本发明的主要目的特色之一，即在于提供一种具有扩充不同IO输出界面的膜块化通道技术，是可透过相互连接的扩充基板，可让不同的输出膜块结合在一起；输出膜块与输出膜块之间，亦可以选择不同的传输功能界面相互连结(例如RS-232膜块、与RS-422/485膜块)，以方便使用者在单一条通用总线(BUS)传输界面上面，同时使用不同的IO界面及端口数扩充。而通用总线(BUS)可以是有形的有线Cable传输，或者是透过无线Wireless技术传输皆可达成数据交换目的。

『膜组(块)热插拔(替换)设计』为本发明的次一目的与重要突破，即在于提供一种具有扩充不同IO输出界面的膜块化通道技术，可符合现今各种工业及商业系统不可停机24HR运转的要求，包括自动控制、监控、数据处理等系统，例如电力公司、大众运输系统、工厂生产设备、及隧道监控等实际应用。该IO输出膜块可在主机系统不关机的情况下，独立以热插拔(替换)形式与扩充基板连接或分离，并可确保其它使用中的IO输出膜块持续运作，不会造成整个系统运作上的窒碍或停机问题，对于使用者维修更换或是定期保养带来极大的便利性，亦是一大创新变革。例如电力系统若因为机械故障或是膜组损坏，需要停机维修或更换膜组，但若使用此MIB系统将可以直接更换损坏设备，让系统持续运转，大幅减少因为系统停机造成的损失或潜在的危机。