[发明专利]具有自动起动的模块化I/O系统

权利要求书

1.一种模块化输入/输出系统，该系统包括：

具有至少一基座连接器的电源单元；

具有一对基座连接器的CPU单元，所述CPU单元连接到所述电源单元；和

至少一对输入/输出单元，每个输入/输出单元具有基座且至少一个所述输入/输出单元具有输入/输出模块；

所述基座包括：

具有输入/输出模块接口的背板印刷电路板；

由印刷电路板承载的、用于递增地址的寻址电路；

连接到所述印刷电路板和用于连接其它单元的一对连接器；和

用于连接外部传感器和控制器的至少一现场连接接线板；所述输入/输出模块包括：

用于与所述外部传感器和控制器以及CPU单元接合的电路；和

用于与基座上的所述输入/输出模块接口啮合的接口，

其中所述模块化输入/输出系统允许安装和移除所述输入/输出单元之一的输入/输出模块，而不影响其它输入/输出单元。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于每一所述电源单元和CPU单元各具有基座和模块，用于所述CPU单元的基座的背板印刷电路板和输入/输出单元相同地配置。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述连接器具有多条引线，包括一对电源线、一对差分通信总线引线和多条地址引线。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于所述电源线的其一向基座上的背板印刷电路板供电，而所述电源线的另一则向所述模块上的电路供电。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所述至少一电源单元是至少一对电源单元，且用于向背板印刷电路板供电的电源线连续地延伸，而用于向所述模块供电的电源线端接于相邻的电源单元。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于用于向模块供电的电源线终端端接于相邻的电源单元的基座连接器。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于用于向模块供电的电源线终端端接于相邻的电源单元的印刷电路板。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述基座具有沟道，所述沟道配置成由导轨接纳，所述基座具有与所述导轨啮合的制动机构以将所述基座固定于所述导轨。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述寻址电路包括加法器电路。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述寻址电路包括5比特加法器电路。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述至少一现场连接接线板通过所述输入/输出模块上的用于与外部传感器和控制器以及CPU单元接合的电路与所述背板印刷电路板电连接。

12.一种在CPU模块和至少一I/O模块之间进行通信的方法，其包括以下步骤：

提供具有基座的CPU模块和具有基座的电源模块；

在网络上于所述基座之间进行通信；

将输入/输出单元的至少一基座连接到所述CPU模块和电源模块；

通过从相邻的基座递增地址来设置特定基座的地址；

将输入/输出模块连接到输入/输出单元的至少一基座；

通过所述连接的输入/输出模块读取所述基座的地址；

通过所述CPU模块识别所述输入/输出模块的地址，其中在一I/O模块插入所述输入/输出单元的基座时，所述CPU单元会找出已安装到所述系统中的I/O模块的数量和类型；和

通过包含所述输入/输出模块的地址由所述CPU进行通信。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于通过在每个所述输入/输出模块的基座上的印刷电路板所承载的5比特加法器电路来完成所述地址的设置。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述通信总线是差分的和自计时的(异步的)。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：

在通信总线上发送数据包；

在每个数据包的包标题中提供地址信息；

通过安装在网络上的每一I/O模块接收每一数据包的地址包标题数据；和

只由被寻址的I/O模块来处理所述信息。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于所述被寻址的I/O模块会响应所述CPU模块。