[发明专利]一种人机可编程逻辑控制系统及方法

说明书

本发明实施例提出一种人机可编程逻辑控制系统及方法，涉及工控技术领域。所述系统具体包括：单片机，其EEPROM区烧入系统程序；与该单片机相连的输入输出模块、继电器输出模块、脉冲输出模块和故障识别模块；与该继电器输出模块相连的继电器，以及与该脉冲输出模块相连的步进电机/伺服电机；该系统程序包括编程模块以及控制模块，该编程模块包括主函数以及实现预设指令的功能子函数库，该主函数编译链接调用的功能子函数库，并通过兼容的梯形图编程界面软件。具有结构简单、功能多样和具备故障检测功能的优点。

技术领域

本发明涉及工控技术领域，具体而言，涉及一种人机可编程逻辑控制系统及方法。

背景技术

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，通常简称为PLC)是自动化控制领域中广泛应用的一个重要产品，其方便灵活的控制方式得到了普遍的认可。PLC在国外已有几十年的发展和广泛应用，其技术发展较快，也较成熟。目前市场上之PLC产品可靠性及稳定性虽然较高，但是价格也较为高昂。在一些对控制要求相对不高的场合，采用现有的PLC构建的控制系统仅利用PLC很少的功能，无疑造成了生产成本的增加。

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

现有的可编程逻辑控制模块不含开关电源，无法对外接电源的绝缘低进行有效故障隔离；外部绝缘低会损坏内部供电的芯片模块。现有的可编程逻辑控制模块单个模块采集点少，单个分站的容量小，且成本贵/扩展困难。现有的可编程逻辑控制模块传输至计算机工作后，无法对总线中的故障模块进行监测，无法快速找到故障模块。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人机可编程逻辑控制系统及方法，具有结构简单、功能多样和具备故障检测功能的优点。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种人机可编程逻辑控制系统，所述系统具体包括：单片机，其EEPROM区烧入系统程序；与该单片机相连的输入输出模块、继电器输出模块、脉冲输出模块和故障识别模块；与该继电器输出模块相连的继电器，以及与该脉冲输出模块相连的步进电机/伺服电机；该系统程序包括编程模块以及控制模块，该编程模块包括主函数以及实现预设指令的功能子函数库，该主函数编译链接调用的功能子函数库，并通过兼容的梯形图编程界面软件，将上述主函数和功能子函数库进行解释和重构，以根据用户的编程数据并且生成相应的控制指令，该控制模块在设定的周期内集中采集I/O模块送来的状态或数据，并根据该编程模块生成的控制指令进行集中程序处理，并采用集中刷新输出的方式控制继电器输出模块和脉冲输出模块的输出；所述故障识别模块和各其他模块分别信号连接。

进一步的，所述故障识别模块包括：转换模块，所述转换模块以预定时间周期给与其对应的可编程逻辑控制模块发送随机心跳信号；所述对应的可编程逻辑控制模块接收到所述转换模块发出的心跳信号后，发送指定格式的数据信号给所述转换模块，所述数据信号包括地址信号、电流/电压信号和所述对应的可编程逻辑控制模块接收到的心跳信号，其中，所述电流/电压信号为所述对应的可编程逻辑控制模块接收到的外部信号；所述地址信号为所述对应的可编程逻辑控制模块中的微处理器自我检测后得到的信号，所述转换模块接收到对应的可编程逻辑控制模块发送的数据信号后，检测接收到的数据信号中的心跳信号是否正确；若所述转换模块检测到随数据信号返还的心跳信号消失或错误，则判断对应的可编程逻辑控制模块可能存在故障。

进一步的，所述系统还包括直流电源模块，该直流电源模块包括抗干扰电路以及与该抗干扰电路连接的第一输出端和第二输出端，该第一输出端与该单片机相连，第二输出端与该继电器输出模块相连；所述该抗干扰电路包括第一滤波电路、第二滤波电路，以及连接于该第一滤波电路与第二滤波电路之间的隔离直流转换模块。