Io总线接口电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数控领域，特别是涉及一种1总线接口电路。
【背景技术】
[0002]随着工业自动化在中国的推进，产业升级呼声日趋强烈，产业升级需较大幅度的提升工业自动化水平，减少人工参与，降低人工成本。连接挂靠在工业现场1总线中的各种从站设备节点将越来越多，总线从站设备地址的人工设定将与产业提升升级之间的矛盾愈加突出。
[0003]在工业控制领域的总线通信中，需要给每个从站分配一个唯一 ID地址号，主站通过相应的地址与从站通信，读写数据首先都需识别从站的地址，然后再进行数据读写操作。因此从站的地址分配极为关键，简单便捷的从站地址分配方法将有利于整个系统性能的提升。从站地址的分配有多种方法，传统的从站地址分配方法有在控制芯片程序内固化设定或者通过拨码开关人工设定等。
[0004]然而无论是在程序内固化设定还是通过拨码开关设定，都需逐个设定控制芯片的从机地址。在主从总线通信中，任意两个从机芯片的地址均需不同，相同的从站地址在总线通信时会产生通信冲突。因此，每个从站芯片的地址都需要人工设定，耗时费力且容易出差错，尤其是连接有较多从机的情况下，人工设定反映出的这些问题更为突出。
【实用新型内容】
[0005]基于此，有必要提供一种可以节省时间和人力且不易出差错的1总线接口电路。
[0006]一种1总线接口电路，基于包括系统总线的数控系统，包括:数控系统主站、1总线底板以及1从站板卡；所述数控系统主站通过系统总线与所述1总线底板连接，所述1从站板卡插接在所述1总线底板上；所述数控系统主站用于为所述1从站板卡分配ID地址号；
[0007]其中，所述ID地址号沿系统总线的扩展方向依次递增。
[0008]在其中一个实施例中，所述1总线底板的数量为I个以上。
[0009]在其中一个实施例中，所述1总线底板包括ID信号传送电路、第一 1从站接口、第二 1从站接口、第一电平转换单元、第二电平转换单元、总线输入接口及总线输出接口 ；
[0010]所述总线输入接口和总线输出接口用于连接所述系统总线，所述第一 1从站接口和第二 1从站接口用于插入1从站板卡；所述第一电平转换单元用于将系统总线上的差分电平信号转换为TTL电平信号，所述TTL电平信号通过所述第一 1从站接口或/和所述第二 1从站接口输入到所述1从站板卡；所述第二电平转换单元用于将所述1从站板卡通过所述第一 1从站接口或/和第二 1从站接口输出的TTL电平信号转换为差分电平，并将所述差分电平输出给系统总线；所述ID信号传送电路与所述第一 1从站接口、第二 1从站接口连接，用于传递所述数控系统主站产生的ID发生信号。
[0011 ] 在其中一个实施例中，所述ID发生信号为12伏的电压信号。
[0012]在其中一个实施例中，所述ID信号传送电路包括信号输出端、信号输出端、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一比较器及第二比较器；
[0013]所述第一开关管的高电位端与所述信号输入端连接，所述第一开关管的低电位端与所述第二开关管的高电位端连接，所述第一开关管的控制端通过一个限流电阻与所述第三开关管的高电位端连接，所述第三开关管的低电位端接地，所述第三开关管的控制端连接在所述信号输入端和第一 1从站接口的汇合处；
[0014]所述第二开关管的低电位端与所述信号输出端连接，所述第二开关管的控制端通过一个限流电阻与所述第四开关管的高电位端，所述第四开关管的低电位端接地，所述第四开关管的控制端连接在所述信号输入端和第二 1从站接口的汇合处；
[0015]所述第一比较器的反向输入端用于输入基准电压，所述第一比较器的同向输入端通过分压电阻与所述信号输入端连接，所述第二比较器的反向输入端用于输入基准电压，所述第二比较器的同向输入端通过分压电阻连接在所述第一开关管的低电位端与所述第二开关管的高电位端之间。
[0016]在其中一个实施例中，所述第一开关管和第二开关管为P型MOS管，所述第三开关管和第四开关管为NPN型三极管。
[0017]在其中一个实施例中，所述ID信号传送电路还包括连接在信号输入端口与地之间的瞬态吸收二极管，用于在所述ID发生信号过压时起钳压保护作用。
[0018]在其中一个实施例中，所述瞬态吸收二极管的型号为P6SMB15CA。
[0019]上述1总线接口电路，1总线底板上能够插接1从站板卡，所述数控系统主站为所述1从站板卡分配ID地址号，这样无需人工设定ID地址号，节省了时间和人力；另外，所述ID地址号沿系统总线扩展的方向依次递增，这样很好地避免了所述1从站板卡的ID地址号重复，不易出差错。
【附图说明】
[0020]图1为一实施例中1总线接口电路的框图；
[0021]图2为一实施例中1总线底板的结构示意图；
[0022]图3为图2所示实施例中ID信号传送电路原理图。
【具体实施方式】
[0023]请参照图1，为一实施例中1总线接口电路的框图。
[0024]该1总线接口电路，基于包括系统总线的数控系统，包括:数控系统主站110、1总线底板120以及1从站板卡130。数控系统主站110通过系统总线与1总线底板120连接，1从站板卡130插接在1总线底板120上。数控系统主站110用于通过系统总线为所述1从站板卡分配ID地址号。其中，所述ID地址号沿系统总线扩展的方向依次递增。
[0025]数控系统主站110能够产生ID发生信号，此ID发生信号为12V电压信号。
[0026]1总线底板120的数量为I个以上，即1总线底板120的数量可以根据应用需求沿系统总线进行扩展。在本实施例中，1总线底板120的数量为两个(10总线底板1202、1总线底板1204)，每个1总线底板120上均插接两个1从站板卡130 (10从站板卡1302、1从站板卡1304、1从站板卡1306及1从站板卡1308)。
[0027]具体请结合图2，为一实施例中1总线底板的结构示意图。
[0028]1总线底板120包括ID信号传送电路121、第一 1从站接口 122、第二 1从站接口 123、第一电平转换单元124、第二电平转换单元125、总线输入接口 126及总线输出接口127。
[0029]总线输入接口 126和总线输出接口 127用于连接所述系统总线，第一 1从站接口122和第二 1从站接口 123用于插入1从站板卡130。第一电平转换单元124用于将系统总线上的差分电平信号转换为TTL电平信号，所述TTL电平信号通过第一 1从站接口 122或/和第二 1从站接口 123输入到1从站板卡130，第二电平转换单元124用于将1从站板卡130通过第一 1从站接口 122或/和第二 1从站接口 123输出的TTL电平信号转换为差分电平，并将所述差分电平输出给所述系统总线。
[0030]ID信号传送电路121与第一 1从站接口 122、第二从站接口 123连接，用于传递数控系统主站I1产生的ID发生信号，1从站板卡130能发出ID控制信号，ID信号传送电路121根据所述ID控制信号来读取此时1从站板卡130的ID信号状态，并将所述ID信号状态通过所述系统总线回传给数控系统主站110，从而使得数控系统主站110能够判断相应1从站板卡130的插接状态及插接在所述系统总线上的排列位置。同时，数控系统主站110根据所述ID信号状态自动给1从站板卡130分配ID地址号。这种ID地址号的分配方法类似于我们的人员队列报数，从第一个人开始报数，下一个人听到了前一个人的报数号(相当于ID地址号)，下一个人就能按照顺序往下报数。报数完毕所有的人都会拥有一个唯一的报数号。
[0031]1从站板卡130的数量也可以任意设置，每个1总线底板120上最多只能限制插接两个1从站板卡130，也可以不插接1从站板卡130。1总线底板120上独特的电路设计保证了 1从站板卡130插接数量的随意性。
[0032]请结合图3，为图2所示实施例中ID信号传送电路原理图。
[0033]所述ID信号传送电路包括信号输入端IDEIN、信号输出端IDE0UT、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第一比较器UlB及第二比较器UlA0
[0034]第一开关管Ql的高电位端与信号输入端IDEIN连接，第一开关管Ql的低电位端与第二开关管Q2的高电位端连接，第一开关管Ql的控制端通过一个限流电阻R6与第三开关管Q3的高电位端连接，第三开关管Q3的低电位端接地，第三开关管Q3的控制端连接在信号输入端IDEIN和第一 1从站接口 122的汇合处；
[0035]第二开关管Q2的低电位端与信号输出端IDEOUT连接，第二开关管Q2的控制端通过一个限流电阻R7与第四开关管Q4的高电位端，第四开关管Q4的低电位端接地，第四开关管Q4的控制端连接在信号输入端IDEIN和第二 1从站接口 123的汇合处；
[0036]第一比较器UlB的反向输入端用于输入基准电压，第一比较器UlB的同向输入端通过分压电阻RPlD与信号输入端IDEIN连