專利名稱：可配置多信道離散輸出模塊的制作方法
技術領域：
例如利用可編程邏輯控制器(PLC)之類的控制系統可以控制大量的和各種類型的裝置，包括告警器、指示器、致動器、電動機、繼電器、和甚至諸如傳感器之類的輸入裝置。經常，中央處理單元(CPU)提供控制信號到輸出模塊，而該模塊然后提供適合其特定裝置的電壓的裝置控制信號。
背景技術：
當發生典型控制系統、PLC和/或CPU的故障或關機時，輸出模塊不能進行操作，并且其裝置的控制信號迫使為0電壓。然而，對于所有受控裝置的0電壓或缺乏控制信號不是必要的安全狀態。例如，迫使裝置控制信號為0可能不許可受控裝置處于安全操作狀態。例如，為了保持某個空間安全地通風，即使當其控制系統出故障或關機，風扇可能需要保持工作。但是，如果到風扇的控制信號去掉，下降為0電壓等情況下，風扇也將關機。
發明內容
本發明的某些示范性實施例提供一種控制系統裝置，包括多信道離散輸出模塊，所述模塊存儲多個故障狀態參數，來自多個故障狀態參數的每個故障參數對應于多信道的一個信道。
本發明的某些示范性實施例提供一種當連接到離散輸出模塊的控制系統出故障或關機時控制連接到離散輸出模塊的多個信道的每個的操作的方法，包括對多個信道的每個存儲適配控制信道的多信道離散輸出模塊中的故障狀態參數的預定值，當檢測到控制系統故障或關機時，使相關信道按對應于該信道的故障參數的存儲值的模式進行操作。
經過下面參照附圖的某些示范性實施例的詳細描述，將容易理解本發明及其各種潛在實施例，其中圖1是本發明的方法1000的示范性實施例的流程圖；圖2是本發明的系統2000的示范性實施例的框圖；圖3是本發明的方法3000的示范性實施例的流程圖；圖4是本發明的輸出裝置4000的示范性實施例的框圖。
具體實施例方式
本發明的某些示范性實施例可以提供一種控制系統裝置，諸如多信道離散輸出模塊。該輸出模塊可以存儲多個故障狀態參數。每個存儲的故障狀態參數可以對應于多信道的一個信道。作為在本說明書中的詞“裝置”或“模塊”、短語“離散輸出”是指僅能引起一個受控電路將處于全電壓狀態或者無電壓狀態，而不能使該電路在中間電壓狀態下操作。作為在本說明書中使用的“多信道”或“多-信道”離散輸出模塊能控制在多個獨立信道的每個信道上的電壓。即，每個模塊可以同時控制在第一信道上的電壓為約5伏或為0伏、在第二信道上的電壓為約120伏或為0伏、和在第三信道的電壓為約240伏或約0伏。
圖1是本發明的方法1000的示范性實施例的流程圖。注意雖然在編號序列中表示出各種動作，并與方法1000的示范性實施例用箭頭連接起來，但是沒有動作是按任何特定次序執行的，或對要執行的所有動作的總要求。另外，可以自動和/或手動地執行任何動作。
在動作1100，可以對于多信道離散輸出模塊的每個信道，為控制裝置的故障狀態參數確定一個值。在動作1200，可以輸入確定的值并存儲在多信道離散輸出模塊的存儲器。因此，該存儲器可以含有多個單信道專用故障狀態參數值。
在動作1300，多信道離散輸出模塊可以檢測控制系統、可編程邏輯控制器、和/或中央處理單元的故障或關機。在某些實施例中，多信道離散輸出模塊可以檢測來自控制系統、可編程邏輯控制器、和/或中央處理單元的信號的故障和/或信號的差錯。在某些實施例中，輸出模塊可以糾正差錯、應答信號、和/或進一步處理信號。
在動作1400，多信道離散輸出模塊可以從多信道離散輸出模塊的存儲器中和/或從與模塊連接的存儲器中對每個信道，或至少多個信道中的若干信道檢索故障狀態參數存儲的值。在某些實施例中，多信道離散輸出模塊可以處理、分析、和/或翻譯存儲的值。
在動作1500，多信道離散輸出模塊可以使每個信道按與對該信道檢索的故障狀態值相匹配的模式進行操作。即，對于每個受控信道，多信道離散輸出模塊可以發送對應于故障狀態參數的存儲值的裝置控制信號到受控裝置。因此，多信道離散輸出模塊可以使每個信道工作在對應于信道的故障狀態參數的模塊存儲值的模式。
在某些實施例中，多信道離散輸出模塊可以控制供給受控裝置交流電流(AC)和/或直流(DC)。在某些實施例中，多信道離散輸出模塊可以控制高達約20伏到約240伏的交流電壓，和其之間范圍的每個值。在某些實施例中，多信道離散輸出模塊可以控制高達約20伏到約240伏的直流電壓，和其范圍內的每個值。
在動作1600，多信道離散輸出模塊可以提供指示發送到受控裝置的裝置控制信號、每個信道的狀態、和/或每個信道的操作模式。指示可以是可視的，諸如經燈泡、光、閃爍、LED、OLED、LCD、顯示器、監視器、電文件、標志等，和/或可以是可聽的，諸如經喇叭、信號器、蜂鳴器、汽笛、揚聲器、警報器提供的指示等。
在某些實施例中，多信道離散輸出模塊可以傳送有關裝置控制信號、每個信道的狀態、和/或每個信道的操作模式的信息到控制系統、PLC、和/或CPU。
在某些實施例中，多信道離散輸出模塊可以傳送有關裝置控制信號、每個信道的狀態、和/或每個信道的操作模式的其它信息。例如，多信道離散輸出模塊可以傳送一個信道的開-路狀態和/或短-路狀態。
因此，多信道離散輸出模塊可以獨立于其它各信道配置和控制連接的多信道的每個。
圖2是本發明的系統2000的示范性實施例的框圖。作為一種初始方式，可以有把握地講，利用方法1000的描述，一個本專業的技術人員可以利用公知的結構、硬件、協議、和/或軟件的任何各種各樣的變形，經系統2000實現方法1000的功能。因此，下面系統2000的描述可以視為說明性的，并且除非另外規定，不應構成對方法1000和/或任何后附權利要求書范圍的限制。
系統2000可以包括控制系統、可編程邏輯控制器(PLC)、和/或中央處理單元2100，這些可以經網絡2200連接到輸出裝置和/或模塊2300，諸如多信道離散輸出模塊。網絡2200可以是有線的和/或無線的連接和/或通信網絡，諸如，分組交換網、非連接網、IP網、互聯網、非POTS網、和/或非PSTN網。通過另外的例子，網絡2200可以是IEEE 802.03有線以太網、802.11無線網、無線串行網、蘭牙網、超寬帶(UWB)網、X-10網、電源網絡等。
在某些實施例中，輸出裝置2300可以包括光耦合器、檢測器、處理器、存儲器、繼電器、SCR、FET、和/或網絡接口的至少之一。
經其多個輸出信道2350，輸出裝置2300可以連接到，和/或控制各種受控裝置，諸如繼電器2400、起動器、電動機控制中心、和/或致動器2500、可視指示器2600(例如，燈泡、光、閃爍、LED、OLED、LCD、顯示器、監視器、電文件、標志等)，可聞指示器2700(諸如喇叭、信號器、蜂鳴器、汽笛、揚聲器、警報器等)，傳感器2800(例如，壓力、溫度、流量、質量、熱、光、聲、濕度、接近、位置、速度、振動、電壓、電流、電容、電阻、電感、電-磁輻射等)，和/或輸入裝置2900及CPU2100。
圖3是本發明的方法3000的示范性實施例的流程圖。注意，雖然各種動作是按編號序列表示的，并是按箭頭連接到方法3000示范性實施例的，但是，一般不要求按任何特定的次序或任何特定的次數執行動作，或者要執行所有動作。另外，一個動作可以自動或手動執行。
在動作3100，輸出模塊可以進行初始化和參數化。即，可以確定故障狀態參數的值，輸入到輸出模塊的存儲器，并且動作該模塊。在某些實施例中，用戶可以確定一個或多個故障狀態參數的值，并提供它們到控制系統、PLC、和/或CPU(詞“CPU”將用于方法3000的描述的其余部分，而在各種實施例中詞“控制系統”和/或“PLC”可以代替“CPU”)。在某些實施例中，當模塊啟動時，確定的值可以從CPU傳送到模塊。
如果CPU檢測故障狀態，它可以檢查一個適當的差錯處理器，幫助它從差錯中恢復，而不中斷程序的執行。如果差錯處理器不可用或不能正確地處理差錯，CPU可以進入停止狀態，該狀態可以向所有輸出模塊產生輸出停止命令。
在動作3200，模塊可以確定它是否收到“輸出停止”命令(或類似命令)、它是否已經檢測到與CPU的通信故障、CPU是否出故障、和/或是否CPU關機。如果為否，在動作3300，模塊可以繼續進行其正常的控制操作。
如果為是，在動作3400，模塊可以確定是否它應當使所有輸出為0。如果為是，在動作3500，模塊可以對每個信道提供0電壓。如果為否，在動作3600，模塊可以確定是否它應當設置任何輸出(即，信道)為對應于該輸出的故障狀態參數的存儲值的模式。
如果為是，在動作3700，模塊可以設置每個這種輸出為對應于存儲的故障狀態的模式。如果為否，在動作3800，模塊可以保持該信道到模塊提供給該信道的最后輸出狀態。
圖4是本發明的輸出裝置4000的示范性實施例框圖。
輸出裝置4000可以包括各公知的部件，諸如一個或多個通信接口4100、一個或多個處理器4200、一個或多個含有指令4400的存儲器4300、和/或一個或多個輸入/輸出(I/O)裝置4500等。
在各種實施例中，通信接口4100可以是和/或包括總線、連接器、網絡適配器、無線網絡接口、有線網絡接口、調制解調器、射頻接收機、收發信機、和/或天線等。
每個處理器4200可以是市售的通用微處理器。在某些實施例中，處理器可以是特殊應用集成電路(ASIC)或場可編程門電路陣(FPGA)，這些器件被設計為按其硬件和/或至少按照本發明的一個實施例的方法的至少一部分的固件來實現。
存儲器4300可以連接到處理器3200并且可以包括能存儲模擬或數字信息的任何裝置，諸如硬盤、隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、閃存儲器、光盤、數字通用光盤(DVD)、磁帶、軟盤、及其任何組合。存儲器4300還可以包括一個數據庫、一個擋案、和/或任何存儲數據和/或指令的裝置。例如，存儲器4300可以存儲適合根據本發明方法的一個或多個動作由處理器4200執行的指令4400。
指令4400可以包含在軟件中，它可以用本行業公知的任何形式。指令4400可以控制輸出裝置4000和/或一個或多個其它裝置、系統、或者與之連接的子系統的操作。
I/O裝置4500可以是聲音和/或可視的，包括例如監視器、顯示器、指示器、光、鍵盤、鍵區、觸摸區、點擊裝置、麥克風、揚聲器、電話、傳真、攝像機、數碼照相機、掃描儀和/或打印機，包括一個I/O裝置可以安上、連接上、和/或耦合上的端口。
雖然本發明已經參照具體實施例進行了描述，但是將理解為可能進行多種變化、修改和附加，并且因此所有這樣的變化、修改、和各個實施例都認為是在本發明的精神和范圍內。另外，本說明書中具體的確定和討論的各個參考結合了前述的全部參考。因此，各個附圖和說明書在實際上認為是說明性的，并且不作為限制。
權利要求
1.一種控制系統裝置，包括多信道離散輸出模塊，所述模塊存儲多個故障狀態參數，來自多個故障狀態參數的每個故障狀態參數對應于多信道中的一個信道。
2.權利要求1的控制系統裝置，還包括含有所述多信道的故障狀態參數的存儲器。
3.權利要求1的控制系統裝置，還包括多個指示器，每個指示器對應于一個單一信道，每個指示器自適應地指示其對應信道的狀態。
4.權利要求1的控制系統裝置，還包括多個指示器，每個指示器對應于一個單一信道，每個指示器自適應可視地指示其對應信道的狀態。
5.權利要求1的控制系統裝置，還包括多個指示器，每個指示器對應于一個單一信道，每個指示器自適應可聞地指示其對應信道的狀態。
6.權利要求1的控制系統裝置，還包括多個指示器，每個指示器對應于一個單一信道，每個指示器自適應地傳送其對應信道的狀態到耦合到所述控制系統裝置的控制系統。
7.權利要求1的控制系統裝置，還包括多個指示器，每個指示器對應于一個單一信道，每個指示器自適應地傳送其對應信道的開路狀態到耦合到所述控制系統裝置的控制系統。
8.權利要求1的控制系統裝置，還包括多個指示器，每個指示器對應于一個單一信道，每個指示器自適應地傳送其對應信道的短路狀態到耦合到所述控制系統裝置的控制系統。
9.權利要求1的控制系統裝置，還包括一個檢測器，自適應檢測耦合到所述控制系統裝置的控制系統關機并且操縱進入其編程故障狀態的每個信道。
10.權利要求1的控制系統裝置，還包括一個檢測器，自適應檢測耦合到所述控制系統裝置的控制系統關機。
11.權利要求1的控制系統裝置，還包括一個檢測器，自適應檢測耦合到所述控制系統裝置的控制系統的故障。
12.權利要求1的控制系統裝置，還包括一個檢測器，自適應檢測來自耦合到所述控制系統裝置的控制系統的信號故障。
13.權利要求1的控制系統裝置，還包括一個檢測器，自適應檢測來自耦合到所述控制系統裝置的控制系統的信號差錯。
14.權利要求1的控制系統裝置，還包括一個檢測器，自適應糾正來自耦合到所述控制系統裝置的控制系統的信號差錯。
15.權利要求1的控制系統裝置，還包括一個檢測器，自適應應答來自耦合到所述控制系統裝置的控制系統的信號。
16.權利要求1的控制系統裝置，還包括一個檢測器，自適應應答來自經互聯網耦合到所述控制系統裝置的控制系統的信號。
17.權利要求1的控制系統裝置，還包括一個檢測器，自適應處理來自光耦合到所述控制系統裝置的控制系統的信號。
18.權利要求1的控制系統裝置，其特征在于，所述控制系統裝置包括繼電器。
19.權利要求1的控制系統裝置，其特征在于，所述控制系統裝置包括SCR。
20.權利要求1的控制系統裝置，其特征在于，所述控制系統裝置包括FET。
21.權利要求1的控制系統裝置，其特征在于，所述控制系統裝置控制到電路的交流電源。
22.權利要求1的控制系統裝置，其特征在于，所述控制系統裝置控制到電路的直流電源。
23.權利要求1的控制系統裝置，其特征在于，所述控制系統裝置控制到電路的約20伏到約240伏的交流電源。
24.權利要求1的控制系統裝置，其其特征在于，所述控制系統裝置控制到電路的約20伏到約240伏的直流電源。
25.一種控制系統裝置，包括多信道離散輸出模塊，其特征在于每個信道的故障狀態在所述模塊中是獨立可配置的。
26.權利要求25的控制系統裝置，其特征在于，所述多信道離散輸出模塊自適應地由可編程邏輯控制器控制。
27.權利要求25的控制系統裝置，其特征在于，所述多信道離散輸出模塊自適應地耦合到可編程邏輯控制器。
28.權利要求25的控制系統裝置，其特征在于，所述多信道離散輸出模塊自適應地控制可編程邏輯控制系統的輸出。
29.一種用于控制系統的可編程故障狀態多信道離散輸出模塊，包括含有多個單一信道專用故障狀態參數值的存儲器。
全文摘要
本發明提供一種控制系統裝置，包括多信道離散輸出模塊，所述模塊存儲多個故障狀態參數，來自多個故障狀態參數的每個故障狀態參數對應于多信道的一個信道。本發明提供一種當耦合到離散輸出模塊的控制系統出故障或關機時控制耦合到離散輸出模塊的多個信道的每個的操作的方法，包括在多信道離散輸出模塊中對于多信道的每個存儲故障狀態參數的預定值，自適應控制信道；并當檢測到控制系統故障或關機時，使該信道按對應于該信道的故障狀態參數的存儲值的模式進行操作。
文檔編號G05B19/05GK1450429SQ0312863
公開日2003年10月22日 申請日期2003年3月28日 優先權日2002年3月28日
發明者A·維德勒, S·W·小莫夫里 申請人:西門子能量及自動化公司