CN108614491A - 一种可编程逻辑控制器通讯系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种可编程逻辑控制器通讯系统和方法。其中，该系统包括：可编程逻辑控制器、至少一个远程通讯模块和至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块，各远程扩展模块预先进行逐级连接；远程通讯模块接收可编程逻辑控制器发送的远程业务数据包，将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块，并根据超时等待时间获取各远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器。本发明实施例的技术方案可以在通过远程扩展模块增加可编程逻辑控制器的输入输出端子的同时，及时判断各远程扩展模块是否工作正常，定位出现故障的远程扩展模块。

Description

一种可编程逻辑控制器通讯系统和方法

技术领域

本发明实施例涉及可编程逻辑控制器技术，尤其涉及一种可编程逻辑控制器通讯系统和方法。

背景技术

随着工业技术的发展以及自动化程度的提高，可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)的应用越来越多。可编程逻辑控制器是一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。可编程逻辑控制器是工业控制的核心部分。对于现场工业场合，每一个应用场合都必须要用到一个或者多个可编程逻辑控制器。有些应用场合，逻辑并不是非常复杂，但是需要的输入输出端子的数量较多，通过增加可编程逻辑控制器的本地扩展模块不能满足业务要求。

现有技术中，通过增加多个远程扩展模块来增加可编程逻辑控制器的输入输出端子。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：多个远程扩展模块通过共用的总线进行通讯，当总线上有来自损坏的远程扩展模块的错误数据的时候，总线会瘫痪，并且可编程逻辑控制器不能及时知道出现问题的远程扩展模块的位置。

发明内容

本发明提供一种可编程逻辑控制器通讯系统和方法，以实现在增加可编程逻辑控制器的输入输出端子的同时，及时定位出现故障的远程扩展模块。

第一方面，本发明实施例提供了一种可编程逻辑控制器通讯系统，包括：

可编程逻辑控制器、至少一个远程通讯模块和至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块，各远程扩展模块预先进行逐级连接；

其中，可编程逻辑控制器，用于将远程业务数据包发送至远程通讯模块，并获取远程通讯模块发送的远程反馈数据包，根据远程反馈数据包判断各远程扩展模块是否工作正常；

远程通讯模块，用于接收远程业务数据包，将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块，并根据超时等待时间获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器；

至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块，用于获取远程通讯模块或上一级远程扩展模块发送的远程业务数据包，从远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，将远程业务数据包发送至下一级远程扩展模块，根据对应的远程业务数据生成远程返回数据包，将远程返回数据包和下一级远程扩展模块发送的远程返回数据包发送至远程通讯模块或上一级远程扩展模块。

第二方面，本发明实施例还提供了一种可编程逻辑控制器通讯方法，包括：

远程通讯模块接收可编程逻辑控制器发送的远程业务数据包，将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块，并根据预设时间设置超时等待时间；

远程通讯模块根据超时等待时间获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器。

本发明实施例的技术方案，通过远程通讯模块接收可编程逻辑控制器发送的远程业务数据包，将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块，并根据超时等待时间获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器，以使可编程逻辑控制器根据远程反馈数据包判断各远程扩展模块是否工作正常，可以在通过远程扩展模块增加可编程逻辑控制器的输入输出端子的同时，及时判断各远程扩展模块是否工作正常，定位出现故障的远程扩展模块。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统的结构示意图；

图5为本发明实施例五提供的一种可编程逻辑控制器通讯方法的流程图；

图6为本发明实施例六提供的一种可编程逻辑控制器通讯方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统的结构示意图，本实施例可适用于可编程逻辑控制器与远程扩展模块进行通讯的情况，如图1所示，该系统包括：

可编程逻辑控制器101、至少一个远程通讯模块102和至少两个与远程通讯模块102对应的远程扩展模块103，各远程扩展模块103预先进行逐级连接。

其中，可编程逻辑控制器101，用于将远程业务数据包发送至远程通讯模块102，并获取远程通讯模块102发送的远程反馈数据包，根据远程反馈数据包判断各远程扩展模块103是否工作正常。

远程通讯模块102，用于接收远程业务数据包，将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块102对应的远程扩展模块103中的第一级远程扩展模块，并根据超时等待时间获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块103的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器101。

至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块103，用于获取远程通讯模块102或上一级远程扩展模块发送的远程业务数据包，从远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，将远程业务数据包发送至下一级远程扩展模块，根据对应的远程业务数据生成远程返回数据包，将远程返回数据包和下一级远程扩展模块发送的远程返回数据包发送至远程通讯模块102或上一级远程扩展模块。

其中，可编程逻辑控制器101将远程业务数据包发送至远程通讯模块102。远程业务数据包中包含各远程扩展模块103对应的远程业务数据，远程业务数据用于指示对应的远程扩展模块103完成相应的操作。远程通讯模块102接收远程业务数据包后，将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块102对应的远程扩展模块103中的第一级远程扩展模块，并根据预设时间设置超时等待时间。第一级远程扩展模块获取远程通讯模块102发送的远程业务数据包后，从远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，将远程业务数据包发送至下一级远程扩展模块，并根据对应的远程业务数据生成远程返回数据包，将远程返回数据包发送至远程通讯模块102。远程返回数据包中包含对应的远程扩展模块103对远程业务数据进行处理，根据远程业务数据完成相应的操作后，生成的反馈数据。

下一级远程扩展模块获取上一级远程扩展模块发送的远程业务数据包后，从远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，将远程业务数据包发送至自身的下一级远程扩展模块，并根据对应的远程业务数据生成远程返回数据包，将远程返回数据包发送至上一级远程扩展模块。其中，如果下一级远程扩展模块为与远程通讯模块102对应的最后一级远程扩展模块，则不再将远程业务数据包发送至自身的下一级远程扩展模块。

上一级远程扩展模块将下一级远程扩展模块发送的远程返回数据包继续发送至自身的上一级远程扩展模块，直至远程返回数据包传递至第一级远程扩展模块，然后由第一级远程扩展模块将远程返回数据包发送至远程通讯模块102。其中，如果上一级远程扩展模块即为第一级远程扩展模块，则直接由第一级远程扩展模块将远程返回数据包发送至远程通讯模块102。

远程通讯模块102根据超时等待时间获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块103的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器101。可编程逻辑控制器101获取远程通讯模块102发送的远程反馈数据包，根据远程反馈数据包判断各远程扩展模块103是否工作正常。

具体的，远程通讯模块102获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块103的远程返回数据包；远程通讯模块102判断是否到达超时等待时间；如果到达超时等待时间，则远程通讯模块102进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块103对应的远程返回数据包；如果远程通讯模块102已获取每一个远程扩展模块103对应的远程返回数据包，则根据每一个远程扩展模块103对应的远程返回数据包生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器101；如果远程通讯模块102未获取每一个远程扩展模块103对应的远程返回数据包，则检查已获取的远程返回数据包，确定未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块103；根据未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块103生成对应的错误标记信息；根据已获取的远程返回数据包和错误标记信息生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器101。

具体的，可编程逻辑控制器101获取远程通讯模块102发送的远程反馈数据包，判断远程反馈数据包中是否包含每一个远程扩展模块103对应的远程返回数据包，如果远程反馈数据包中包含每一个远程扩展模块103对应的远程返回数据包，则确定远程通讯模块102对应的每一个远程扩展模块103都工作正常；如果远程反馈数据包中未包含每一个远程扩展模块103对应的远程返回数据包，而是包含错误标记信息，则根据错误标记信息确定对应的远程扩展模块。对应的远程扩展模块即为出现故障的远程扩展模块。

可编程逻辑控制器101为一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将远程业务数据包发送至远程通讯模块102，并获取远程通讯模块102发送的远程反馈数据包，根据远程反馈数据包判断各远程扩展模块103是否工作正常。

可选的，可编程逻辑控制器101与远程通讯模块102通过总线相连接。

远程通讯模块102包括通讯芯片和微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。远程通讯模块102通过通讯芯片接收远程业务数据包，发送远程业务数据包至至少两个与远程通讯模块102对应的远程扩展模块103中的第一级远程扩展模块，获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块103的远程返回数据包。远程通讯模块102通过MCU根据超时等待时间和各远程扩展模块103的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，然后再通过通讯芯片将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器101。

可选的，远程通讯模块102与至少两个与远程通讯模块102对应的远程扩展模块103中的第一级远程扩展模块通过两根数据线相连接。两根数据线分别用于数据读取和数据写入。两根数据线采用差分信号进行连接，以提高抗干扰能力。通过两根数据线完成远程通讯模块102与至少两个与远程通讯模块102对应的远程扩展模块103中的第一级远程扩展模块之间的数据输入和数据输出。

可选的，远程通讯模块102与至少两个与远程通讯模块102对应的远程扩展模块103中的第一级远程扩展模块通过全双工方式进行通讯传输。

至少两个与远程通讯模块102对应的远程扩展模块103包括通讯芯片和MCU。远程扩展模块103通过通讯芯片获取远程通讯模块102或上一级远程扩展模块103发送的远程业务数据包。远程扩展模块103通过MCU从远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，通过通讯芯片将包含提取后的剩余远程业务数据的远程业务数据包发送至下一级远程扩展模块，并获取下一级远程扩展模块103发送的远程返回数据包。可选的，远程扩展模块103利用MCU中的直接存储器存取(Direct Memory Access，DMA)控制器从远程业务数据包中提取对应的远程业务数据。远程扩展模块103通过MCU对远程业务数据进行处理，生成远程返回数据包后，通过通讯芯片将远程返回数据包和下一级远程扩展模块发送的远程返回数据包发送至远程通讯模块102或上一级远程扩展模块。

可选的，上一级远程扩展模块与下一级远程扩展模块通过两根数据线相连接。两根数据线分别用于数据读取和数据写入。两根数据线采用差分信号进行连接，以提高抗干扰能力。通过两根数据线完成上一级远程扩展模块与下一级远程扩展模块之间的数据输入和数据输出。

可选的，上一级远程扩展模块与下一级远程扩展模块通过全双工方式进行通讯传输。

本实施例提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统，通过远程通讯模块接收可编程逻辑控制器发送的远程业务数据包，将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块，并根据超时等待时间获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器，以使可编程逻辑控制器根据远程反馈数据包判断各远程扩展模块是否工作正常，可以在通过远程扩展模块增加可编程逻辑控制器的输入输出端子的同时，及时判断各远程扩展模块是否工作正常，定位出现故障的远程扩展模块。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上，对远程通讯模块102进行优化：如图2所示，远程通讯模块102包括第一通讯单元104、第二控制单元105和第二通讯单元106；第一通讯单元104，用于接收远程业务数据包，将远程业务数据包发送至第二控制单元105；第二控制单元105，用于将远程业务数据包发送至第二通讯单元106；第二通讯单元106，用于将远程业务数据包发送至第一级远程扩展模块，并获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包，将各远程扩展模块的远程返回数据包发送至第二控制单元105；第二控制单元105，还用于根据超时等待时间和各远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，将远程反馈数据包发送至第一通讯单元104；第一通讯单元104，还用于接收远程反馈数据包，发送远程反馈数据包至可编程逻辑控制器。

其中，第一通讯单元104接收远程业务数据后，将远程业务数据包发送至第二控制单元105。第二控制单元105将远程业务数据包发送至第二通讯单元106。第二通讯单元106将远程业务数据包发送至第一级远程扩展模块，并获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包，将各远程扩展模块的远程返回数据包发送至第二控制单元105。第二控制单元105根据超时等待时间和各远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，发送远程反馈数据包发送至第一通讯单元104。第一通讯单元104接收远程反馈数据包后，将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器。

具体的，第二控制单元105获取各远程扩展模块的远程返回数据包，判断是否到达超时等待时间。如果到达超时等待时间，则第二控制单元105进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包；如果已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则根据每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包生成远程反馈数据包；如果未获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则检查已获取的远程返回数据包，确定未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块；根据未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块生成对应的错误标记信息；根据已获取的远程返回数据包和错误标记信息生成远程反馈数据包。

可选的，第一通讯单元104包括通讯芯片，第二控制单元105包括MCU，第二通讯单元106包括通讯芯片。

本实施例提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统，通过第一通讯单元接收远程业务数据后，第二通讯单元将远程业务数据包发送至第一级远程扩展模块，并获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包，第二控制单元根据超时等待时间和各远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，第一通讯单元将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器，可以在完成可编程逻辑控制器与远程扩展模块的数据传输的同时，通过远程反馈数据包及时向可编程逻辑控制器反馈各远程扩展模块的工作状态。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上，对至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块进行优化：如图3所示，至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块包括：第一级远程扩展模块107和第二级远程扩展模块108，第一级远程扩展模块107和第二级远程扩展模块108逐级连接；第一级远程扩展模块107包括：第三通讯单元109、第三控制单元110和第四通讯单元111；第三通讯单元109，用于获取远程通讯模块102发送的远程业务数据包，将远程业务数据包发送至第三控制单元110；第三控制单元110，用于从远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，将远程业务数据包发送至第四通讯单元111，根据对应的远程业务数据生成第一远程返回数据包，将第一远程返回数据包发送至第三通讯单元110；第四通讯单元111，用于将远程业务数据包发送至第二级远程扩展模块108；第三通讯单元109，还用于将第一远程返回数据包发送至远程通讯模块102；第二级远程扩展模块108包括：第五通讯单元112和第四控制单元113；第五通讯单元112，用于获取第四通讯单元111发送的远程业务数据包，将远程业务数据包发送至第四控制单元113；第四控制单元113，用于从远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，根据对应的远程业务数据生成第二远程返回数据包，将第二远程返回数据包发送至第五通讯单元112；第五通讯单元112，还用于将第二远程返回数据包发送至第四通讯单元111；第四通讯单元111，还用于将第二远程返回数据包发送至第三控制单元110；第三控制单元110，还用于将第二远程返回数据包发送至第三通讯单元109；第三通讯单元109，还用于将第二远程返回数据包发送至远程通讯模块102。

其中，第三通讯单元109获取远程通讯模块102发送的远程业务数据包后，将远程业务数据包发送至第三控制单元110。第三控制单元110从远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，将远程业务数据包发送至第四通讯单元111，并根据对应的远程业务数据生成第一远程返回数据包，将第一远程返回数据包发送至第三通讯单元110。第四通讯单元111将第三控制单元110发送的远程业务数据包发送至第二级远程扩展模块108的第五通讯单元112。第三通讯单元109将第三控制单元110发送的第一远程返回数据包发送至远程通讯模块102。第五通讯单元112获取第四通讯单元111发送的远程业务数据包后，将远程业务数据包发送至第四控制单元113。第四控制单元113从远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，根据对应的远程业务数据生成第二远程返回数据包，将第二远程返回数据包发送至第五通讯单元112。第五通讯单元112将第二远程返回数据包发送至第四通讯单元111。第四通讯单元111将第二远程返回数据包发送至第三控制单元110。第三控制单元110将第二远程返回数据包发送至第三通讯单元109。第三通讯单元109将第二远程返回数据包发送至远程通讯模块102。远程通讯模块102根据超时等待时间、第一远程返回数据包和第二远程返回数据包，生成远程反馈数据包，将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器101。

可选的，第三通讯单元109包括通讯芯片，第三控制单元110包括MCU，第四通讯单元111包括通讯芯片，第五通讯单元112包括通讯芯片，第四控制单元113包括MCU。

具体的，远程通讯模块102获取第一级远程扩展模块107发送的远程返回数据包。远程通讯模块102判断是否到达超时等待时间。如果到达超时等待时间，则远程通讯模块102进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包：第一远程返回数据包和第二远程返回数据包；如果远程通讯模块102已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则根据第一远程返回数据包和第二远程返回数据包生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器101；如果远程通讯模块102未获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则检查已获取的远程返回数据包，确定未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块；根据未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块生成对应的错误标记信息；根据已获取的远程返回数据包和错误标记信息生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器101。

例如，远程通讯模块102未获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，检查已获取的第一远程返回数据包，确定未获取第二远程返回数据包，确定未获取的第二远程返回数据包对应的二级远程扩展模块108，则根据第二级远程扩展模块108生成对应的错误标记信息，并根据已获取的第一远程返回数据包和第二级远程扩展模块108对应的错误标记信息生成远程反馈数据包，然后将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器101。可编程逻辑控制器101获取远程通讯模块102发送的远程反馈数据包，根据远程反馈数据包中的第二级远程扩展模块108对应的错误标记信息确定第二级远程扩展模块108为出现故障的远程扩展模块。

本实施例提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统，通过将第一级远程扩展模块和第二级远程扩展模块逐级连接，远程通讯模块根据超时等待时间、第一远程返回数据包和第二远程返回数据包，生成远程反馈数据包，将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器，可以在通过第一级远程扩展模块和第二级远程扩展模块增加可编程逻辑控制器的输入输出端子的同时，及时判断第一级远程扩展模块和第二级远程扩展模块是否工作正常，定位出现故障的远程扩展模块。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上，对可编程逻辑控制器通讯系统进行优化：如图4所示，该可编程逻辑控制器通讯系统还包括至少一个本地扩展模块114；至少一个本地扩展模块114，与可编程逻辑控制器101相连，用于获取可编程逻辑控制器101发送的对应的本地业务数据包，根据对应的本地业务数据包生成本地反馈数据包，将本地反馈数据包发送至可编程逻辑控制器101。

对可编程逻辑控制器101进行优化：如图4所示，可编程逻辑控制器101包括第一控制单元115、本地通讯单元116和远程通讯单元117；第一控制单元115，用于生成本地业务数据包和远程业务数据包，并将本地业务数据包发送至本地通讯单元116，将远程业务数据包发送至远程通讯单元117；本地通讯单元116，用于将本地业务数据包发送至本地扩展模块114，并获取本地扩展模块114发送的本地反馈数据包，将本地反馈数据包发送至第一控制单元115；远程通讯单元117，用于将远程业务数据包发送至远程通讯模块102，并获取远程通讯模块102发送的远程反馈数据包，将远程反馈数据包发送至第一控制单元115；第一控制单元115，还用于获取本地通讯单元116发送的本地反馈数据包，以及远程通讯单元117发送的远程反馈数据包，根据本地反馈数据包和远程反馈数据包分别判断本地扩展模块114以及各远程扩展模块103是否工作正常。

其中，第一控制单元115生成本地业务数据包和远程业务数据包，并将本地业务数据包发送至本地通讯单元116，将远程业务数据包发送至远程通讯单元117。本地通讯单元116将本地业务数据包发送至本地扩展模块114，并获取本地扩展模块114发送的本地反馈数据包，将本地反馈数据包发送至第一控制单元115。远程通讯单元117将远程业务数据包发送至远程通讯模块102，并获取远程通讯模块102发送的远程反馈数据包，将远程反馈数据包发送至第一控制单元115。第一控制单元115获取本地通讯单元116发送的本地反馈数据包，以及远程通讯单元117发送的远程反馈数据包，根据本地反馈数据包和远程反馈数据包分别判断本地扩展模块114以及各远程扩展模块103是否工作正常。

本地扩展模块114包括通讯芯片和MCU。本地扩展模块114通过通讯芯片获取本地通讯单元116发送的本地业务数据包。本地业务数据包中包含本地扩展模块114对应的本地业务数据。本地业务数据用于指示对应的本地扩展模块114完成相应的操作。本地扩展模块114通过MCU从本地业务数据包中提取对应的本地业务数据后，对本地业务数据进行处理，生成本地返回数据包后，通过通讯芯片将本地返回数据包发送至本地通讯单元116。

可选的，本地扩展模块114与本地通讯单元116通过总线相连接。

第一控制单元115获取本地反馈数据包，根据本地反馈数据包判断本地扩展模块114是否工作正常。本地反馈数据包中包含对应的本地扩展模块114对

本地业务数据进行处理，根据本地业务数据完成相应的操作后，生成的反馈数据。

远程通讯模块102根据超时等待时间获取各远程扩展模块103的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至远程通讯单元117。第一控制单元115获取远程反馈数据包，根据远程反馈数据包判断各远程扩展模块103是否工作正常。

本实施例提供的一种可编程逻辑控制器通讯系统，通过第一控制单元获取本地通讯单元发送的本地反馈数据包，以及远程通讯单元发送的远程反馈数据包，根据本地反馈数据包和远程反馈数据包分别判断本地扩展模块以及各远程扩展模块是否工作正常，可以在通过本地扩展模块和远程扩展模块增加可编程逻辑控制器的输入输出端子的同时，及时判断本地扩展模块和远程扩展模块是否工作正常，定位出现故障的远程扩展模块。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种可编程逻辑控制器通讯方法的流程图，本实施例可适用于可编程逻辑控制器与远程扩展模块进行通讯的情况，该方法可以应用于如本发明上述实施例提供的可编程逻辑控制器通讯系统中。参考图5，其具体包括如下步骤：

步骤501、远程通讯模块接收可编程逻辑控制器发送的远程业务数据包，将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块，并根据预设时间设置超时等待时间。

其中，可编程逻辑控制器将远程业务数据包发送至远程通讯模块。远程业务数据包中包含各远程扩展模块对应的远程业务数据，远程业务数据用于指示对应的远程扩展模块完成相应的操作。远程通讯模块接收远程业务数据包后，将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块，并根据预设时间设置超时等待时间。

预设时间为根据业务需求设置的时间。根据预设时间设置超时等待时间。例如，预设时间为3分钟，设置超时等待时间为3分钟。超时等待时间是远程通讯模块获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包的等待时长。在未到达超时等待时间时，远程通讯模块持续获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包；在到达超时等待时间时，远程通讯模块进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包。

步骤502、远程通讯模块根据超时等待时间获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器。

其中，远程通讯模块获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包。远程通讯模块判断是否到达超时等待时间。如果到达超时等待时间，则远程通讯模块进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包。如果远程通讯模块已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则根据每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器；如果远程通讯模块未获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则检查已获取的远程返回数据包，确定未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块；根据未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块生成对应的错误标记信息；根据已获取的远程返回数据包和错误标记信息生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器。

可编程逻辑控制器获取远程通讯模块发送的远程反馈数据包，判断远程反馈数据包中是否包含每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，如果远程反馈数据包中包含每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则确定远程通讯模块对应的每一个远程扩展模块都工作正常；如果远程反馈数据包中未包含每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，而是包含错误标记信息，则根据错误标记信息确定对应的远程扩展模块。对应的远程扩展模块即为出现故障的远程扩展模块。

本实施例提供的一种可编程逻辑控制器通讯方法，通过远程通讯模块将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块，并根据超时等待时间获取各远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器，以使可编程逻辑控制器根据远程反馈数据包判断各远程扩展模块是否工作正常，可以在完成可编程逻辑控制器与远程扩展模块的数据传输的同时，通过远程反馈数据包及时向可编程逻辑控制器反馈各远程扩展模块的工作状态。

实施例六

图6为本发明实施例六提供的一种可编程逻辑控制器通讯方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，对步骤502进行优化：远程通讯模块根据超时等待时间获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，包括；远程通讯模块获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包；远程通讯模块判断是否到达超时等待时间；如果到达超时等待时间，则远程通讯模块进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包；如果远程通讯模块已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则根据每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包生成远程反馈数据包。

如图6所示，该方法包括：

步骤601、远程通讯模块接收可编程逻辑控制器发送的远程业务数据包，将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块，并根据预设时间设置超时等待时间。

步骤602、远程通讯模块获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包。

其中，远程通讯模块通过通讯芯片获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包。远程通讯模块与至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块通过两根数据线相连接。两根数据线包括：数据读线和数据写线。两根数据线采用差分信号进行连接，提高抗干扰能力。

步骤603、远程通讯模块判断是否到达超时等待时间。

其中，远程通讯模块从将远程业务数据包发送至至少两个与远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块后设置超时等待时间，在获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包的过程中，根据当前时间判断是否到达超时等待时间。

步骤604、如果到达超时等待时间，则远程通讯模块进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包。

其中，如果到达超时等待时间，则远程通讯模块进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包。可选的，远程通讯模块根据已获取的远程返回数据包的数量判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包。远程通讯模块判断已获取的远程返回数据包的数量是否与远程通讯模块所对应的全部远程扩展模块的数量一致。如果已获取的远程返回数据包的数量与远程通讯模块所对应的全部远程扩展模块的数量一致，则确定远程通讯模块已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包；如果已获取的远程返回数据包的数量与远程通讯模块所对应的全部远程扩展模块的数量不一致，则表明有缺失的远程返回数据包，确定远程通讯模块未获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包。

如果未到达超时等待时间，则远程通讯模块持续获取第一级远程扩展模块发送的各远程扩展模块的远程返回数据包。

步骤605、如果远程通讯模块已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则根据每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器。

其中，如果远程通讯模块已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，将所获取的全部远程返回数据包打包，生成远程反馈数据包，并将远程反馈数据包发送至可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器获取远程通讯模块发送的远程反馈数据包，判断远程反馈数据包中是否包含每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包后，确定远程反馈数据包中包含每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，确定远程通讯模块对应的每一个远程扩展模块都工作正常。

可选的，在如果到达超时等待时间，则远程通讯模块进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包之后，还包括：如果远程通讯模块未获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则检查已获取的远程返回数据包，确定未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块；根据未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块生成对应的错误标记信息；根据已获取的远程返回数据包和错误标记信息生成远程反馈数据包。

其中，如果远程通讯模块未获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则通过检查已获取的远程返回数据包，确定未获取的远程返回数据包，确定未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块。然后根据未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块生成对应的错误标记信息。错误标记信息用于指示对应的远程扩展模块出现故障，未返回远程返回数据包。将已获取的远程返回数据包和错误标记信息打包，生成远程反馈数据包，发送至可编程逻辑控制器。可编程逻辑控制器获取远程通讯模块发送的远程反馈数据包，并判断远程反馈数据包中是否包含每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包后，确定远程反馈数据包中未包含每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，而是包含错误标记信息，则根据错误标记信息确定对应的远程扩展模块为出现故障的远程扩展模块。

本实施例提供的一种可编程逻辑控制器通讯方法，通过远程通讯模块在获取各远程扩展模块的远程返回数据包的过程中，判断是否到达超时等待时间；如果到达超时等待时间，则进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包；如果已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则根据获取的远程返回数据包生成远程反馈数据包，可以在完成可编程逻辑控制器与远程扩展模块的数据传输的同时，通过远程反馈数据包向可编程逻辑控制器反馈各远程扩展模块是否及时发送远程返回数据包，以使可编程逻辑控制器确定各远程扩展模块的工作状态。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种可编程逻辑控制器通讯系统，其特征在于，包括：

可编程逻辑控制器、至少一个远程通讯模块和至少两个与所述远程通讯模块对应的远程扩展模块，各所述远程扩展模块预先进行逐级连接；

其中，所述可编程逻辑控制器，用于将远程业务数据包发送至所述远程通讯模块，并获取所述远程通讯模块发送的远程反馈数据包，根据所述远程反馈数据包判断各所述远程扩展模块是否工作正常；

所述远程通讯模块，用于接收所述远程业务数据包，将所述远程业务数据包发送至所述至少两个与所述远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块，并根据超时等待时间获取所述第一级远程扩展模块发送的各所述远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，将所述远程反馈数据包发送至所述可编程逻辑控制器；

所述至少两个与所述远程通讯模块对应的远程扩展模块，用于获取所述远程通讯模块或上一级远程扩展模块发送的远程业务数据包，从所述远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，将所述远程业务数据包发送至下一级远程扩展模块，根据所述对应的远程业务数据生成远程返回数据包，将所述远程返回数据包和所述下一级远程扩展模块发送的远程返回数据包发送至所述远程通讯模块或上一级远程扩展模块。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述远程通讯模块包括第一通讯单元、第二控制单元和第二通讯单元；

所述第一通讯单元，用于接收所述远程业务数据包，将所述远程业务数据包发送至所述第二控制单元；

所述第二控制单元，用于将所述远程业务数据包发送至所述第二通讯单元；

所述第二通讯单元，用于将所述远程业务数据包发送至所述第一级远程扩展模块，并获取所述第一级远程扩展模块发送的各所述远程扩展模块的远程返回数据包，将所述各所述远程扩展模块的远程返回数据包发送至所述第二控制单元；

所述第二控制单元，还用于根据超时等待时间和所述各所述远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，将所述远程反馈数据包发送至所述第一通讯单元；

所述第一通讯单元，还用于接收所述远程反馈数据包，发送所述远程反馈数据包至所述可编程逻辑控制器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少两个与所述远程通讯模块对应的远程扩展模块包括：第一级远程扩展模块和第二级远程扩展模块，所述第一级远程扩展模块和第二级远程扩展模块逐级连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一级远程扩展模块包括：第三通讯单元、第三控制单元和第四通讯单元；

所述第三通讯单元，用于获取所述远程通讯模块发送的远程业务数据包，将所述远程业务数据包发送至所述第三控制单元；

所述第三控制单元，用于从所述远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，将所述远程业务数据包发送至所述第四通讯单元，根据所述对应的远程业务数据生成第一远程返回数据包，将第一远程返回数据包发送至所述第三通讯单元；

所述第四通讯单元，用于将所述远程业务数据包发送至所述第二级远程扩展模块；

所述第三通讯单元，还用于将所述第一远程返回数据包发送至所述远程通讯模块。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二级远程扩展模块包括：第五通讯单元和第四控制单元；

所述第五通讯单元，用于获取所述第四通讯单元发送的所述远程业务数据包，将所述远程业务数据包发送至所述第四控制单元；

所述第四控制单元，用于从所述远程业务数据包中提取对应的远程业务数据后，根据所述对应的远程业务数据生成第二远程返回数据包，将所述第二远程返回数据包发送至所述第五通讯单元；

所述第五通讯单元，还用于将所述第二远程返回数据包发送至所述第四通讯单元；

所述第四通讯单元，还用于将所述第二远程返回数据包发送至所述第三控制单元；

所述第三控制单元，还用于将所述第二远程返回数据包发送至所述第三通讯单元；

所述第三通讯单元，还用于将所述第二远程返回数据包发送至所述远程通讯模块。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括至少一个本地扩展模块；

所述至少一个本地扩展模块，与所述可编程逻辑控制器相连，用于获取所述可编程逻辑控制器发送的对应的本地业务数据包，根据所述对应的本地业务数据包生成本地反馈数据包，将所述本地反馈数据包发送至所述可编程逻辑控制器。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器包括第一控制单元、本地通讯单元和远程通讯单元；

所述第一控制单元，用于生成本地业务数据包和远程业务数据包，并将所述本地业务数据包发送至所述本地通讯单元，将所述远程业务数据包发送至所述远程通讯单元；

所述本地通讯单元，用于将所述本地业务数据包发送至所述本地扩展模块，并获取所述本地扩展模块发送的本地反馈数据包，将所述本地反馈数据包发送至所述第一控制单元；

所述远程通讯单元，用于将所述远程业务数据包发送至所述远程扩展模块，并获取所述远程扩展模块发送的远程反馈数据包，将所述远程反馈数据包发送至所述第一控制单元；

所述第一控制单元，还用于获取所述本地通讯单元发送的本地反馈数据包，以及所述远程通讯单元发送的远程反馈数据包，根据所述本地反馈数据包和所述远程反馈数据包分别判断所述本地扩展模块以及各所述远程扩展模块是否工作正常。

8.一种可编程逻辑控制器通讯方法，应用于如权利要求1-7中任一项所述的一种可编程逻辑控制器通讯系统中，其特征在于，所述方法包括：

远程通讯模块接收可编程逻辑控制器发送的远程业务数据包，将所述远程业务数据包发送至至少两个与所述远程通讯模块对应的远程扩展模块中的第一级远程扩展模块，并根据预设时间设置超时等待时间；

所述远程通讯模块根据超时等待时间获取所述第一级远程扩展模块发送的各所述远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，并将所述远程反馈数据包发送至所述可编程逻辑控制器。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述远程通讯模块根据超时等待时间获取所述第一级远程扩展模块发送的各所述远程扩展模块的远程返回数据包，生成远程反馈数据包，包括；

远程通讯模块获取所述第一级远程扩展模块发送的各所述远程扩展模块的远程返回数据包；

远程通讯模块判断是否到达超时等待时间；

如果到达超时等待时间，则远程通讯模块进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包；

如果远程通讯模块已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则根据每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包生成远程反馈数据包。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在如果到达超时等待时间，则远程通讯模块进一步判断是否已获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包之后，还包括：

如果远程通讯模块未获取每一个远程扩展模块对应的远程返回数据包，则检查已获取的远程返回数据包，确定未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块；

根据所述未获取的远程返回数据包对应的远程扩展模块生成对应的错误标记信息；

根据所述已获取的远程返回数据包和所述错误标记信息生成远程反馈数据包。