一种基于曝光机控制系统的光纤通信装置的制作方法

本实用新型涉及开关量信号、脉冲信号的输入检测和输出控制，特别涉及一种基于光纤通信的曝光机控制装置。

背景技术：

如附图1所示，是一个典型的基于工业主机的典型现有技术的系统控制结构图，是基于嵌入式的典型现有技术的开关信号输入输出控制系统，含有安装、嵌入软件的工业主机或主板作为上位机和实现控制信号输入输出的板卡、电路部分组成，一台上位机控制有限的数量下位机工作。若在现有控制系统上增减输入输出信号时，系统的连接布线会变得非常复杂，不便于系统的更改调整，并且传统控制系统都是在工控主机内安装数量极为有限的输入输出信号控制卡或是上位机为能力和数量都极为有限的嵌入式输入输出信号控制板，同时传送信号的媒介为金属导线，对于曝光这种大型的自动化设备组装布线极为因难、干扰极其严重。

技术实现要素：

为了解决上述的问题，本实用新型的目的旨在于提供一种基于光纤通信的曝光机控制装置，通过采用主控设备、光纤通信控制器、光纤通信开关信号模块的结合设计，实现了开关信号的输入输出数量的灵活增加拆除，增强通信的抗干扰性能，并实现了系统硬件调整的柔性。

具体技术方案如下：

一种基于曝光机控制系统的光纤通信装置，包括一个主控设备，主控设备通过总线连接光纤通信控制器，光纤通信控制器连接多个光纤通信开关信号模块；多个光纤通信开关信号模块依次串联，光纤通信控制器与首尾的光纤通信开关信号模块连接，以形成一闭合可双向的光纤环路；

光纤通信控制器包括与主控设备连接的第一可编程芯片、第一光纤信号收发器、控制器电源，第一可编程芯片连接第一光纤信号收发器，第一可编程芯片、第一光纤信号收发器连接控制器电源；第一光纤信号收发器与光纤通信开关信号模块连接；

光纤通信开关信号模块包括第二可编程芯片、第二光纤信号收发器、开关信号输入输出电路、模块电源，第二可编程芯片连接第二光纤信号收发器，第二可编程芯片连接开关信号输入输出电路，第二可编程芯片、第二光纤信号收发器、开关信号输入输出电路连接模块电源。

进一步，在一些实施例中，所述光纤通信控制器的第一光纤信号收发器与第一个光纤通信开关信号模块的第二光纤信号收发器连接，其它多个光纤通信开关信号模块的第二光纤信号收发器串联连接；

开关信号输入输出电路连接各开关量信号。

进一步，在一些实施例中，所述光纤通信控制器的第一光纤信号收发器发送端与光纤通信开关信号模块A的第二光纤信号收发器接收端连接，光纤通信开关信号模块A的第二光纤信号收发器发送端连接光纤通信开关信号模块B的第二光纤信号收发器接收端，……，直到光纤通信开关信号模块N的第二光纤信号收发器发送端连接光纤通信控制器的第一光纤信号收发器接收端，光纤通信控制器的第一光纤信号收发器接收到信号传给第一可编程芯片，第一可编程芯片通过总线将解码所得信息传给主控设备，从而构成一闭合的光纤环路。

进一步，在一些实施例中，所述光纤通信开关信号模块包括开关信号输入输出电路，开关信号输入输出电路上设有开关信号输入端口、开关信号输出端口；

光纤通信开关信号模块的开关信号输入端口分别连接传感器、按钮、开关、其它开关量输出器件；光纤通信开关信号模块的开关信号输出端口分别连接继电器、电磁阀、接触器、其它开关量驱动器件。

进一步，在一些实施例中，所述光纤通信装置由多个光纤通信开关信号模块(光纤从站)组成，光纤通信开关信号模块(光纤从站)还包括与第二可编程芯片、第二光纤信号收发器、开关信号输入输出电路连接的外围电路。

进一步，在一些实施例中，所述光纤通信控制器还包括与第一可编程芯片、第一光纤信号收发器连接的外围电路。

进一步，在一些实施例中，所述主控设备与光纤通信控制器连接，光纤通信控制器的第一光纤信号收发器连接第一个光纤通信开关信号模块A的第二光纤信号收发器，然后一次连接其它多个光纤通信开关信号模块(第二个光纤通信开关信号模块B，直到第N个光纤通信开关信号模块N)的第二光纤信号收发器(串联结构)。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：其通过采用主控设备、光纤通信控制器、光纤通信开关信号模块的结合设计，可实现开关信号的输入输出数量的灵活增加拆除，增强了通信的抗干扰性能，并实现了系统硬件调整的柔性。

附图说明

图1是基于工业主机的典型现有技术的控制结构图；

图2是本实用新型的框架示意结构图；

图3是本实用新型光纤通信开关信号模块输入输出应用的结构示意图；

图4是本实用新型光纤通信开关信号模块输入应用的结构示意图；

图5是本实用新型光纤通信开关信号模块输出应用的结构示意图；

图6是本实用新型光纤通信控制器的结构示意图；

图7是本实用新型光纤通信开关信号模块输入输出应用的框架示意图；

图8是本实用新型光纤通信开关信号模块输出应用的框架示意图；

图9是本实用新型光纤通信开关信号模块输入应用的框架示意图。

图中标记：

开关信号输入端口31，开关信号输出端口32，主控设备35，控制器电源 36，光纤通信开关信号模块41，开关信号输入输出电路42，第一可编程芯片 43，第一光纤信号收发器44，模块电源45，第二可编程芯片46，各开关量信号47，光纤通信控制器48，第二光纤信号收发器49，传感器51，按钮52，开关53，其它开关量输出器件54，继电器55，电磁阀56，接触器57，其它开关量驱动器件58。

具体实施方式

为了更好地表明本实用新型的技术特征、技术方案以及所能达到的功能效果，下面结合附图进一步阐述本实用新型。请参阅附图。

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如附图所示，为本实用新型的一种基于光纤通信的曝光机控制装置，包括一个主控设备35、通过总线与主控设备35连接的一个光纤通信控制器48、多个光纤通信开关信号模块41；光纤通信控制器48与所有的光纤通信开关信号模块41串联连接，以形成一闭合可双向的光纤环路。

光纤通信控制器48包括与主控设备35连接的标准接口，与标准接口连接的第一可编程芯片43，与第一可编程芯片43连接的第一光纤信号收发器44，以及用于给第一可编程芯片43、第一光纤信号收发器44供电的控制器电源36。

第一光纤信号收发器44与光纤通信开关信号模块41连接。

光纤通信控制器48还包括与第一可编程芯片43、第一光纤信号收发器44 连接的外围电路。

光纤通信开关信号模块41包括第二可编程芯片46，与第二可编程芯片46 连接的第二光纤信号收发器49，与第二可编程芯片46连接的开关信号输入输出电路42，以及用于给第二可编程芯片46、第二光纤信号收发器49、开关信号输入输出电路42供电的模块电源45。

进一步，在一些实施例中，一种基于光纤通信的曝光机控制装置是以光纤为媒介传送开关量信息，结合图2具体描述光纤通信的曝光机连接结构：多个光纤通信开关信号模块41分别记为光纤通信开关信号模块A、光纤通信开关信号模块B……光纤通信开关信号模块N，一主控设备35与一光纤通信控制器48 连接，光纤通信控制器48的第一光纤信号收发器44的发送端与光纤通信开关信号模块A的第二光纤信号收发器49的接收端连接，光纤通信开关信号模块A 的第二光纤信号收发器49的发送端连接光纤通信开关信号模块B的第二光纤信号收发器49的接收端，……，直到光纤通信开关信号模块N的第二光纤信号收发器49的发送端连接光纤通信控制器48的第一光纤信号收发器44的接收端，从而构成一闭合的光纤环路。

光纤通信开关信号模块41的开关信号输入输出电路42包括：开关信号输入端口31、开关信号输出端口32；开关信号输入端口31分别连接传感器51、按钮52、开关53、其它开关量输出器件54；光纤通信开关信号模块41的开关信号输出端口32分别连接继电器55、电磁阀56、接触器57、其它开关量驱动器件58。

本装置的外部设备有：传感器51，按钮52，开关53，其它开关量输出器件54，继电器55，电磁阀56，接触器57，其它开关量驱动器件58；这些是市面上标准的、通用的元器件产品。

在控制过程中，信号的传输优先，主控设备35通过总线将信号传给光纤通信控制器48，光纤通信控制器48固化了通信的协议在第一可编程芯片43 内，对信号进行转换，实现信号编码，然后第一可编程芯片43将编码信号通过第一光纤信号收发器44的发送端，将信号发送给光纤通信开关信号模块41 的第二光纤信号收发器49的接收端。

光纤通信开关信号模块41的第二光纤信号收发器49接收到的信号，传到光纤通信开关信号模块41的第二可编程芯片46，第二可编程芯片46固化有相应的程序，第二可编程芯片46解码信息，依解码得出指令进行输入输出操作，并对操作结果和接收到的解码信息交由第二可编程芯片46重新编码，再经与其连接的第二光纤信号收发器49发送端，转发到其它光纤通信开关信号模块N 的第二光纤信号收发器49的接收端，或光纤通信控制器48的第一光纤信号收发器44的接收端。

当光纤通信开关信号模块A的第二光纤信号收发器49的发送端，转发给光纤通信开关信号模块B的第二光纤信号收发器49的接收端，那么光纤通信开关信号模块B将重复光纤通信开关信号模块A处理过程，发送到下一个光纤通信开关信号模块41；直到光纤通信开关信号模块N的第二光纤信号收发器 49的发送端，发送给光纤通信控制器48的第一光纤信号收发器44的接收端。

光纤通信控制器48的第一光纤信号收发器44的接收到信号传给第一可编程芯片43解码，第一可编程芯片43通过总线将解码所得信息传给主控设备35，从而完成一个收发过程。

光纤通信开关信号模块41的第二光纤信号收发器49接收到信号，此时光纤通信开关信号模块41将对此信号进行解码判断，判断是否为本模块所应接收的信号，若是，则通过第二可编程芯片46和外围输入输出电路，转换为相应的开关量的电信号输出和输入开关量的电信号，从而完成具体的工作。若不是本站信号，则将信息通过光纤转发传送出去给下一个光纤通信开关信号模块 41，此时本光纤通信开关信号模块41相当于一个中继站的功能。本实用新型的基于光纤通信的曝光机控制装置采用主从分离，通过光纤连接环路的方案。利用主控设备35、光纤通信控制器48、光纤通信开关信号模块41的结合设计，可实现开关信号的输入输出数量的灵活增加拆除，增强通信的抗干扰性能，并实现了系统硬件调整的柔性。

光纤通信开关信号模块41的开关信号输入输出电路42包括：开关信号输入端口31、开关信号输出端口32(电信号放大输出电路和电信号检测电路)。

技术人员可根据以上描述的连接结构，做出多种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

以上实施例仅表达了本实用新型的其中一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。