[发明专利]基于分类模块法的光通信PLC系统

说明书

本发明提供了一种基于分类模块法的光通信PLC及其系统，涉及智能控制的技术领域，包括：云服务器、上位机、第一分光器、可编程控制器、第二分光器；云服务器、上位机、第一分光器、可编程控制器以及第二分光器依次相连；第二分光器下行接入传感器和/或执行器和/或PLC扩展；传感器、执行器以及PLC扩展的数量为多个。通过本发明提供的方法可以实现PLC及其系统的高速度通信、海量数据传输、快捷高效低成本完成控制方案，轻松融入区块链技术和边缘计算技术，实现IOT行业的标准化、通用化、产业化和智能化，大幅度提升生产力。

技术领域

本发明涉及PLC构成的物联网(IOT)、车联网、高铁列车、船舶控制系统领域，涉及光通信的PLC及其系统多种拓扑结构，尤其是涉及光通信上位机、光通信PLC、光通信传感器、光通信执行器和通信装置及方法。

背景技术

物联网、车联网、高铁列车和船舶控制系统离不开PLC及其系统，高实时性要求，丰富的海量数据，高可靠性主被动控制，同时因系统重要性不同而采用不同拓扑结构方案，因而对PLC及其系统有严格的硬件结构要求，对软件的可复用性和可移植性有通用化标准化要求；现有技术的上位机、PLC、传感器、执行器之间及系统总线大都为铜导线连接，通常一个信号须2-3个接线端子或接插件且只能给一个控制器接入，在大型的PLC系统和IOT系统中，所需信号较多，因而接线较多，易错，须布置较多铜导线；每个工程的PLC硬件、应用软件和人机界面须由多个专业人员设计和编写，对从业人员的专业和技能要求较高，安装调试效率较低，PLC易受较多因素干扰，系统中信号隔离方面问题较多，综合成本较高，系统拓扑结构单一，重要系统冗余不足；

现有技术的上位机通常由计算机+组态软件构成，与云服务端、PLC端和第三方接入设备端须经网关、路由器或协议转换器，须多专业技能工程师编程调试完成，效率低，且与PLC的程序可复用性差，可移植性差；

现有技术的PLC与传感器、执行器和第三方设备连接材质大都为铜导线、铜接线端子或铜接插件，须每项目都要使用计算机编程，程序可复用性差，可移植性差，通信信号隔离方面问题较多；

现有技术的PLC系统拓扑结构，大都为2-8芯铜导线做为总线，总线传输距离短，传输速率低，传输数据信息相对较少，系统拓扑结构单一，当系统较大，PLC站地址较多时，误码率高，系统调试复杂冗繁，通信信号隔离方面问题多，综合成本高；

新能源汽车、无人驾驶汽车、高铁列车和船舶的控制系统，对安全性、实时性和可靠性要求高，智能化程度要求高，所需传感器、执行器数据信息就多，以铜导线为总线的PLC及其系统大都为单路拓扑结构形式，不能实现双拓扑结构且同时使用，也没有互检功能，若所有传感器和执行器采用双备用，必然引起综合成本提高，采用铜导线连接材料就越多，增加了车身自重量，且智能驾驶效果不理想，安全性能低。

发明内容