CN101501586B

CN101501586B - 用于初始化plc模块的装置、系统和方法

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Publication number: CN101501586B
Application number: CN2007800294696A
Authority: CN
Inventors: A·麦努特; M·博格斯; T·福顿
Original assignee: Siemens Building Technologies AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-08-08
Also published as: CN101523311A; BRPI0716414A2; EP2049954B1; WO2008021147A2; KR20090054983A; US7792043B2; CN101523312A; US8321653B2; EP2057515A2; TW200827958A; US7788476B2; WO2008021128A3; CN101501587A; US20080091931A1; TWI394020B; CN101501586A; RU2419825C2; US20080091932A1; TWI339818B; TW200819934A

Abstract

某些实施例可以包括一种系统，该系统可以包括通信耦合到一个可编程逻辑控制器(PLC)的一个模块。该模块可以包含一个发送电路和/或一个接收电路。该模块能够适于通过8B/10B编码帧与该PLC通信。该8B/10B编码帧的一个帧可以包括多个有序字段。

Description

用于初始化PLC模块的装置、系统和方法

相关申请的交叉参考

本申请要求于2006年8月8日提交的、未决的美国临时专利申请序列号第60/836,217(代理人记录号2006P16614US)的优先权，并在此通过参考而被整体结合于此。

背景

控制系统可以用于对参数进行监控和/或用于对装置进行控制。在控制系统中，一个或多个传感器可以经由一个或多个输入/输出(I/O)模块而被通信耦合(communicatively coupled)到可编程逻辑控制器(PLC)。通过I/O模块，该PLC可以控制一个或多个装置比如变阻器、开关、定序器、步进电机控制器、伺服控制器、执行器控制器、步进驱动器、伺服驱动器、步进电机、伺服电机、线性电机、电机、滚珠螺杆、伺服阀门、液压执行器、和/或气阀等。该控制系统可能容易受由设备故障和/或数据传输错误(比如I/O通道错误)所产生故障的影响。

摘要

某些实施例可以包括一种系统，该系统可以包括通信耦合到PLC的一个模块。该模块可以包括发送电路和/或接收电路。该模块能够适于通过8B/10B编码的帧与该PLC通信。所述8B/10B编码帧的一个帧可以包括多个有序字段。

附图的简述

实际而有用的可能实施例的大量变型将通过以下某些实施例的详述而更便于理解，其参照了示例的附图，其中：

图1示出了一种系统1000的示例性实施例的框图；

图2示出了一种机架2000的示例性实施例的框图；

图3示出了一种IO扩展模块印制电路板3000的实施例的顶视图；

图4示出了一种通信附件模块印制电路板4000的实施例的底视图；

图5示出了一种通信附件模块印制电路板5000的实施例的顶视图；

图6示出了一种系统6000的示例性实施例的框图；

图7示出了一种系统7000的示例性实施例的信令图；

图8示出了一种系统8000的示例性实施例的框图；

图9示出了一种系统9000的示例性实施例的框图；

图10示出了一种系统10000的示例性实施例的框图；

图11示出了一种方法11000的示例性实施例的流程图；以及

图12示出了一种信息装置12000的示例性实施例的框图。

详述

某些实施例可以提供一种系统，其中该系统可以包括通信耦合到PLC的一个模块。该模块可以包括一个发送电路和/或一个接收电路。该模块能够适于通过8B/10B编码的帧与该PLC通信。所述8B/10B编码帧的一个帧可以包含有多个有序字段。

图1示出了一种系统1000的示例性实施例的框图，其中该系统可以包括PLC 1100。PLC 1100可以包括电路1120。电路1120能够适于自动地执行这里所述的任何方法或动作。比如，电路1120能够适于把PLC1100通信耦合到第一模块串1040，其中该第一模块串可以包括第一模块1200、第二模块1300、以及第三模块1400。第一模块1200、第二模块1300、以及第三模块1400可以以串联的布置被通信耦合。第一模块串1040的每个相邻对、比如第一模块1200和第二模块1300可以被串联地通信耦合。第一模块1200、第二模块1300、以及第三模块1400中的每一个都可以是、和/或可以被称作I/O模块和/或I/O扩展模块，其均能够被通信耦合到相应多个传感器，比如第一传感器1240、第二传感器1340、以及第三传感器1440。第一模块1200、第二模块1300、以及第三模块1400中的每一个都可以被通信耦合到相应多个执行器比如第一执行器1280、第二执行器1380、以及第三执行器1480。第一模块1200、第二模块1300、和/或第三模块1400中的每一个都能够适于硬实时地与PLC 1100通信。

PLC 1100可以被通信耦合到第二模块串1080，其中该模块串可以包括第四模块1500、第五模块1600、以及第六模块1700，其中这些模块可以以串联的布置而被通信耦合。第二模块串1080的每个相邻对、比如第四模块1500以及第五模块1600可以被串联地通信耦合。第四模块1500、第五模块1600、以及第六模块1700可以是、和/或可以被称作通信模块和/或附件模块，其每一个都可以被通信耦合到多个信息装置比如信息装置1540(示出为被通信耦合到第四模块1500)。

图2示出了一种机架2000的示例性实施例的框图，其中该机架可以包括PLC 2200。机架2000能够适于在PLC 2200的一个第一逻辑侧支持多至八个I/O模块的附加，并在PLC 2200的一个第二逻辑侧支持多至三个通信附件模块的附加。PLC 2200和相关的多个模块；比如通信附件模块2100、第一I/O模块2300、第二I/O模块2400、和/或第三I/O模块2500；可以包括和/或通过机架2000被通信耦合。某些示例系统可能不支持扩展机架。

PLC 2200可以包括存储器卡2220、数字输入接口2230、模拟输入接口2240、中央处理单元(CPU)2250、模拟和/或数字输出接口2260、和/或以太网接口2210。

在机架中的插槽可以比如以升序比如从右到左从插槽1开始而被编号，其中该插槽1可以对应于通信附件模块2100所安装的位置。该扩展I/O子系统可以支持两种类型的模块，比如：1)在PLC 2200的逻辑右侧的I/O扩展模块以及2)在PLC 2200的逻辑左侧的通信附件模块。

第一I/O模块2300、第二I/O模块2400、以及第三I/O模块2500均可以给PLC 2200提供对于来自现场的数字和模拟信号的接口，比如通过第一输入接口2340、第一输出接口2320、第二输入接口2440、第二输出接口2420、第三输入接口2540以及第三输出接口2520。第一I/O模块2300、第二I/O模块2400、以及第三I/O模块2500可以提供输入或输出或者提供输入以及输出。可以不限制一个模块具有数字和模拟点的组合。

某些示例扩展模块能够适于做除读和写I/O之外的事。这些模块能够适于递送(post)请求，PLC 2200可以根据一个预定的计时方案比如每PLC扫描周期一次地服务于所述的请求。PLC 2200能够适于递送请求，其中通信模块然后就可以服务于所述请求。

通信附件模块可以被放置于PLC 2200的逻辑左侧。通信附件模块能够适于提供多个电气接口，但不能支持I/O(数字或模拟)。

通信附件模块2100能够适于在一个附件总线连接器上使用通用异步收发器(UART)信号，以实施基于字符的协议。在这些实施例中，通信附件模块2100的板上处理器能够适于在附件总线上执行维护任务，而PLC 2200的CPU 2250可以通过模块2100来控制通信。某些实施例能够确定哪个配置信息应该被永久地存储。

在消息中的多字节值可以是大端方式的。大端方式可以是把多字节值的最重要字节放置在较低存储地址的一种数据存储方法。比如，以大端格式存储的字可以把最不重要的字节放置在较高的地址处，并把最重要的字节放置在较低地址处。

一个扩展子系统可以包括被附上的模块，该模块可以单独地安装，而不需要通常的底板。对于在PLC 2200逻辑右侧的扩展模块，作为每个模块组成部分的八导体滑动连接器可以用于连接到前述模块或PLC2200。该滑动连接器能够适于传输5V电源和逻辑信号。对于在PLC 2200逻辑左侧的通信附件模块，一个十八管脚凸式连接器能够适于与前述模块或PLC 2200中的凹式连接器相匹配。这些连接器可以传输比如由通信附件模块2100的工作所使用的电源和逻辑信号。

图3示出了一种I/O模块印制电路板3000的示例性实施例的顶视图。每个I/O扩展模块的输入侧可以包括一个八管脚凸式连接器3100，该连接器是滑动的，以允许啮合到被安装在通过印制电路板3000而实现的、PLC或模块的输出侧上的插座3200中。在每个IO扩展模块的输出侧上以及在PLC上可以包括一个八管脚凹式连接器或插座3200，其设计用于接受滑动连接器的管脚。图3示出了一种示例的印制电路板(PWB)，其具有适于用作扩展模块的输入和输出连接器。

表格I定义了在图3中所示的滑动连接器和插座的示例性管脚分配。

管脚号	滑动连接器信号名称		插座信号名称
				1	+5V	9	+5V
2	GND	10	GND
				3	CPU_L_Tx+	11	MOD_R_Tx+
4	CPU_L_Tx-	12	MOD_R_Tx-
				5	+5V	13	+5V
6	GND	14	GND
				7	CPU_L_Rx+	15	MOD_R_Rx+
8	CPU_L_Rx-	16	MOD_R_Rx-
				屏蔽	GND	屏蔽	GND

表格I

图4示出了一种通信附件模块印制电路板4000的示例性实施例的底视图。示例的附件模块的PLC侧可以包括一个十六管脚凸式连接器4100，其与在相邻PLC或模块上所安装的一个插座相匹配。凸式连接器4100可以包括管脚1-16的每一个。

图5示出了通信附件模块印制电路板5000的示例性实施例的顶视图。在每个附件模块与PLC侧相对的一侧上以及在PLC的第一侧上，某些实施例可以包括十六管脚凹式连接器5100，其能够适于接受板连接器和或凸式电缆的管脚。凹式连接器5100可以包括被标记为17-32的管脚。

表格II定义了图4的通信附件模块(左侧扩展)凸式连接器4100以及图5的凹式连接器5100的一种示例的管脚分配。

管脚号	插座信号名称		插头信号名称
				1	未使用	17	未使用
2	5V	18	5V
				3	3.3V	19	3.3V
4	GND	20	GND
				5	GND	21	GND
6	未使用	22	未使用
				7	未使用	23	未使用
8	未使用	24	Rx(接收数据-输入)
				9	未使用	25	CTS(清除发送-RS232输入)
10	MOD_L_Rx+	26	CPU_L_Rx+
				11	MOD_L_Rx-	27	CPU_L_Rx-
12	未使用	28	Tx(发送数据-输出)
				13	未使用	29	RTS(发送请求-输出)
14	MOD_L_Tx+	30	CPU_L_Tx+
				15	MOD_L_Tx-	31	CPU_L_Tx-
16	C_GND(底板GND)	32	C_GND(底板GND)

表格II

可以通过该PLC系统的一个应用专用集成电路(ASIC)来控制对I/O扩展和通信附件模块的访问。可以使用请求/响应消息来实现示例的总线处理。消息可以由一系列字节组成，其中这些字节使用利用32比特CRC错误检测编码的比特协议和8B/10B而被串行传输。适合传输这些消息的示例帧可以是按照如下数据结构被格式化和/或包含有按照如下数据结构的字段。

请求/响应

消息长度(LEN＝8至255字节)

PRE SOF DA LEN SA T Data(0至247字节)CRC(4字节)EOF

PRE-可以是前导。

SOF-可以是帧的开头。

DA-可以是八比特地址字段，该字段可以比如由机架和插槽来识别该消息的接收者。

SA-可以是八比特地址字段，该字段可以比如由机架和插槽来识别消息源。

最重要的比特最不重要的比特

7 6 5 4 3 2 1 0

r r r r s s s s

rrrrssss-可以识别地址比如机架号(0至14，15可以被预留)和/或插槽号(0-15)。

0x00-机架0、插槽0-可以是为PLC预留的地址。

0x0m-机架0、插槽m-可以是模块的地址，其中m＝1至15。

0xF0-可以是在地址分配期间所使用的未配置的地址。

0xF3-可以向一组模块广播消息。

其他所有地址都可被预留。

LEN-可以是八比特长度的字段，其说明了在该消息(开始于DA并结束于CRC)中比特的数目，8至255字节。

Data-可以是可选的消息载荷，其可以由0至247字节的数据组成。

MT-可以是八比特的消息类型。

CRC-可以是能够在消息上提供错误检测的32比特循环冗余校验码，其涵盖了在SOF与CRC(不包括SOF或CRC)之间的字段。

EOF-可以是指示帧结束的一个符号和/或字符。

示例模块可以实现一种硬件看门狗定时器，其中该定时器可通过一个或多个固件驱动动作而被复位。该硬件看门狗超时期间可以是与应用有关的。如果该硬件看门狗定时器在任何时候到期，那么某些实施例就可以自动地关闭数字模块输出和/或使模拟模块输出为零。该模块处理器也可以尝试进行重新初始化。

除了该硬件看门狗定时器外，某些示例模块还可以实现一种消息看门狗定时器，其中该定时器可以通过接收指向该模块地址的有效消息而被复位。广播消息不能复位该消息看门狗定时器，因为广播消息可能是不确定的。如果该消息看门狗定时器到期，那么某些实施例就可以使该模块被设置为与该模块的加电状态等效的状态。也即，某些实施例可以自动地关闭数字模块输出，使模拟模块输出为零(如果不存在安全状态配置)，并可以把该模块的地址设置为未配置的地址，比如0xF0。该消息看门狗定时器可以包含可配置的超时期间，其具有约560毫秒的默认值，具有正负百分之5的容差。

在加电时，某些示例模块可以具有未配置的值0xF0的、默认的站地址，其中该未配置的值表示该装置还没有被分配地址。直到模块已经被分配了地址，并且该分配已经被确认，那么某些实施例就可以不把消息从输入端口传递到该模块的输出端口。

图6示出了一种系统6000的示例性实施例的框图，其中该系统可以包括第一通信模块6100、第二通信模块6200、PLC 6300、第一I/O模块6400、第二I/O模块6500、和/或第三I/O模块6600。PLC 6300可以包括发送开关6360和接收开关6370。通过发送开关6360而被发送的消息可以通过第一发送接口6310或第二发送接口6320而被发送至一个或多个模块。PLC 6300可以包括通信控制器6330，其中该通信控制器能够适于确定每个发送开关6360和/或接收开关6370的位置。通过接收开关6370而被接收的消息可以通过第一接收接口6340或第二接收接口6350从一个或多个模块被接收。在某些实施例中，第一通信模块6100、第二通信模块6200、PLC 6300、第一I/O模块6400、第二I/O模块6500、和/或第三I/O模块6600可以通过软件、固件、硬件、ASIC、用户可编程逻辑装置(CPLD)和/或现场可编程门阵列(FPGA)等来实现。

第一通信模块6100、第二通信模块6200、第一I/O模块6400、第二I/O模块6500、和/或第三I/O模块6600均可以包括一个相应的部件，其中所述的部件相应地可以包括：

通信控制器6130、6230、6430、6530、和6630；

接收开关6110、6210、6410、6510、和6610；

发送开关6150、6250、6450、6550、和6650；

接收转发器(repeater)和/或延迟电路6120、6220、6420、6520、和6620；和/或

发送转发器和/或延迟电路6140、6240、6440、6540、和6640。

在某些实施例中，每个模块可以包含接收开关，该接收开关可以被包含于接收电路中。比如，接收开关6110可以被包含于接收电路6160。在某些实施例中，发送电路可以包括发送开关。比如，发送开关6150可以被包含于发送电路6170中。

作为一个示例的接收转发器和/或延迟电路，接收转发器和/或延迟电路6220能够适于以预定的时间延迟从PLC 6300的方向到第一模块串的第一通信模块6100进行发送转发，其中该第一模块串包含有第一通信模块6100和第二通信模块6200。接收转发器和/或延迟电路6220可以包括接收开关6210和/或通信耦合到接收开关6210。在由PLC 6300给第二模块6200分配模块地址之前，开关6210能够适于默认为断开的状态。开关6210能够适于保持在断开状态，直到给该第一模块分配模块地址。开关6210能够适于在给该第一模块分配模块地址之后闭合。

作为一个示例的发送转发器和/或延迟电路，发送转发器和/或延迟电路6240能够适于以预定的时间延迟从第一通信模块6100的方向向PLC 6300进行发送转发。发送转发器和/或延迟电路6240可以包括接收开关6250和/或被通信耦合到接收开关6250。开关6250可以被动态地控制，以当第二模块6200有信息发送时允许从第二模块6200到PLC6300的发送，和/或选择该第二转发器以允许从该第一模块6100的方向提交的(presented)任何消息向PLC 6300转发。

第一通信模块6100、第二通信模块6200、第一I/O模块6400、第二I/O模块6500、和/或第三I/O模块6600能够适于通过8B/10B编码帧与PLC 6300通信。所述8B/10B编码帧的一个帧可以包括大小相应于八比特的消息类型字段。存储在该消息类型字段中的值能够指示特定帧的数据字段的内容。该消息类型字段可以跟随所述特定帧所包含的字段的第一有序序列。字段的第一有序序列可以是和/或可以包括前导字段、帧开始字段、目标地址字段、长度字段、和/或源地址字段。该消息类型字段可以由该帧所包含的字段的第二有序序列跟随。该第二有序序列可以是和/或可以包含数据字段、大小相当于32比特的循环冗余校验字段、和/或帧结束字段。该目标地址字段能够适于接收一个值，该值表明在一个或多个模块串的地址分配期间所使用的未配置的地址。该目标地址字段能够适于接收一个值，该值表明可用来向所有的模块串广播消息的广播地址。通过系统6000而发送的消息可以是通过8B/10B编码的帧和/或可以是串行发送的消息。

在发送和接收数据路径中的开关能够表明在地址分配之前模块的配置。比如，在系统6000中，接收开关6110、6210、6410、6510、和6610被示出为断开的，这可以防止消息下行传递，直到已经进行了地址分配。在系统6000中的发送开关6150、6250、6450、6550、和6650能够适于从下行路径中选择数据流，直到相应的模块发出应答。第一通信模块6100能够适于使用UART信号以支持字符协议。

图7示出了信令图的示例性实施例。所示的消息序列可以用于给模块分配地址。所期望的、无错误的顺序可以是接着步骤2的步骤1。如果错误阻止了步骤1的成功完成，那么在转发该设置地址请求之前可以至少一次地发送步骤1a的重置地址消息。

在步骤1处，可编程逻辑控制器(PLC)能够适于向模块发送第一消息。该第一消息可以通过第一8B/10B编码的帧而被发送，其中该帧包括目标地址，该目标地址相应于该模块的八比特默认和/或未配置的模块地址。该第一消息能够适于把该模块的模块地址设置为所分配的地址值，和/或通过第二8B/10B编码的帧来发送一个应答消息，其中该帧可以包括源地址，该源地址可以确认所分配的地址值已经通过该第一消息被分配给该模块。该第一8B/10B编码帧可以包括大小可相应于八比特的消息类型字段。存储在该消息类型字段中的值能够表示该帧的数据字段的内容。该消息类型字段可以跟随该帧所包含的第一字段序列。该第一字段序列可以是和/或可以包含前导字段、帧开始字段、目标地址字段、长度字段、和/或源地址字段。该消息类型字段可以由该帧所包含的第二有序字段序列所跟随。该第二有序序列可以是和/或可以包含数据字段、大小相应于32比特的循环冗余校验字段、和/或帧结束字段。

响应于该第二8B/10B编码帧接收的一次或多次失败比如三次连续的失败，该PLC能够适于确定不存在被分配了默认模块地址的模块。在某些实施例中，该PLC能够接收对该第一消息的响应。该响应可以被包含在第三8B/10B编码帧中。该第三8B/10B编码帧可以包括错误代码字段，该字段可以包含一个值，该值表明在该模块地址的无效地址中所包含的该第一消息的消息类型。

在步骤1a中，响应于该应答消息接收的失败，该PLC可以通过第三8B/10B编码帧向所述模块发送第二消息。该第二消息能够适于将该模块地址设置为默认模块地址，其中该默认模块地址可以是和/或相应于一个八比特地址。响应于该第二消息，该PLC可以接收由该模块通过第四8B/10B编码帧而发送的响应消息。该响应消息能够适于确认该模块地址已经被重置为该默认模块地址。

在步骤2中，该PLC能够适于通过一个第五8B/10B编码帧向该模块发送一个第三消息。该第三消息能够适于使该模块能够与一个通信耦合的第二模块通信，和/或响应于该第三消息而发送一个确认消息来通知接收和动作。响应于所述第三消息，该PLC能够适于接收从该模块通过一个第六8B/10B编码帧而发送的该确认消息。在某些实施例中，该PLC能够适于接收对该第三消息的响应。该响应被包含于一个第七8B/10B编码帧中。该第七8B/10B编码帧可以包含一个错误代码字段，该字段包含有一个值，该值表明已经允许与一个被通信耦合的第二模块进行通信。

在某些实施例中，响应于该确认消息的接收的失败，该PLC能够适于执行一个恢复过程。该PLC能够适于在确定该确认消息的接收失败之前重复地发送该第三消息。比如，该PLC可以在确定该确认消息的接收失败之前发送该第三消息三次。该恢复过程能够适于执行诊断测试，通过该诊断测试该PLC能确定该确认消息的接收失败的原因。在某些实施例中，该恢复过程能够适于自动地向用户警报和/或通知用户该确认消息的接收失败。

如果至一个装置的请求消息中所包含的消息类型是该装置所不支持的、或者在该装置的当前模式中是不支持的、和/或该PLC在处理该请求消息过程中遇到问题，那么该装置可以在该响应消息中返回：

xxxxxxxx(-)

DA＝0x00
	LEN＝0x0D
SA＝aa
	MT＝初始的MT OR 0x80
DEV_CLS＝dd
	DEV_TYP ＝tt
DEV_STAT＝ss
	ERR_CLS＝0x7F
ERR_COD＝ee

表格III

字段值说明

DA 0x00 目标地址(CPU)

SA Aa 响应装置的地址

MT 初始的MT OR 0x80 消息类型响应-请求的命令

未接受

DEV_CLS Dd 标识该装置等级的代码

DEV_TYP Tt 标识该装置类型的代码

DEV_STAT Ss 装置状态-(见全部说明的

SET_ADD_RSP(+))

ERR_CLS 0x7F 装置非致命错误

ERR_COD Ee 不支持的消息类型

(E_UNSUPPORTED_CMD)或者

在当前运行模式中不支持的

消息类型

(E_UNSUPPORTED_INMODE)

响应(-)

错误代码说明

E_UNSUPPORTED_CMD 0x80 请求消息包含不支持的消息类型

E_UNSUPPORTED_INMODE 0x81 请求消息包含在当前运行模式中

不支持的消息类型

E_ILLEGAL_ADDR 0x82 在地址分配中指明的无效地址

E_REPEAT_ALREADY_ENABLED 0x83 已允许的消息通过

E_INCORRECT_IO_COUNT 0x84 错误的I/O计数-I/O读/写请求

与模块的实际I/O计数不一致

E_ILLEGAL_COMP_NUMBER 0x85 指定的部件号是无效的

E_ILLEGAL_COMP_INMODE 0x86 指定的部件号在当前运行模式中

是无效的

E_WRITE_TO_MEMORY_FAILED 0x87 对存储器装置的写操作失败

E_UPDATE_NOT_IN_PROGRESS 0x88 一个部件更新操作不在处理中

E_UPDATE_IN_PROGRESS 0x89 一个部件更新操作已在处理中

E_ILLEGAL_MSG_FORMAT 0x8A 无效的消息格式

(比如未预期的载荷长度...)

E_ILLEGAL_CONTENT 0x8B 无效下载的内容

E_ILLEGAL_COMPONENT 0xFx 发现无效部件(仅引导模式)

bit 0:1＝无效IID

bit 1:1＝无效MID

bit 2:1＝无效FWA

在每个消息类型的说明中，可以显示一个框，其描述了对包含该消息类型的请求消息的任何地址限制。比如，该框可以表明在一个消息类型字段中的一个值是否可以表示一个允许的目标地址。比如，该框可以表明目标地址可以表示适于由多个模块接收的广播地址。该框可以表明该目标地址是未配置的和/或已经被分配了默认地址。该框可以表明该目标地址对应于有效的、合法的、和/或允许的地址，比如对应于有效、合法和/或允许的机架和/或插槽的地址。

某些实施例可以提供某数量的数字和模拟I/O内置。该内置模拟I/O还可以用作数字输入。该模拟输入的数字值的确定可以按照表格IV中的定义来进行。

数字输入当前状态	模拟输入电压	数字输入下一状态
			0	＞8V	1
1	＜6V	0

表格IV

某些实施例能够通过增加或者I/O附件卡或者I/O扩展模块或增加I/O附件卡和I/O扩展模块而增加该I/O计数(count)。

图8示出了一种系统8000的示例性实施例的框图，其中该系统可以包括PLC 8200。某些实施例可以支持增加多达三个附件模块(附件端口0)、比如附件模块8100，以及附件卡(附件端口1)、比如附件卡8300。I/O附件卡8300可以安装于PLC 8200的机壳的罩下。通信附件模块比如附件模块8100可以增加到PLC 8200的逻辑左侧。

图9示出了一种系统9000的示例性实施例的框图，其中该系统可以包括PLC 9200、通信附件模块9100、和/或I/O附件卡9250。PLC 9200可以支持增加多至三个附件模块、附件卡9250、和/或多至两个扩展I/O模块比如第一I/O模块9300和第二I/O模块9400。

某些实施例可以支持增加通信耦合至PLC9200的多至三个附件模块、附件卡9250、和/或八个扩展I/O模块。

图10示出了一种系统10000的示例性实施例的框图，其中该系统可以包括一个扩展模块10100。扩展模块10100可以包括一个ASIC10200。ASIC 10200可以包括一个第一延迟和/或转发器电路10300，该电路能够适于转发和/或输入一个或多个字符(比如两个字符)作为从PLC和/或扩展模块10100相对于该PLC上游的模块的发送一个第一消息过程中的延迟。该第一消息可以被发送至通信耦合到扩展模块10100的模块以及扩展模块10100相对于该PLC的逻辑下游的模块。ASIC10200可以包括一个第二延迟和/或转发器电路10500，其中该电路能够适于转发和/或输入一个或多个字符(比如两个字符)作为从该PLC和/或扩展模块10100相对于该PLC的逻辑下游的模块发送一个第二消息过程中的延迟。该第二消息可以被发送至该PLC和/或通信耦合到扩展模块10100的模块以及扩展模块10100相对于该PLC的逻辑上游的模块。第一延迟和/或转发器电路10300和/或第二延迟和/或转发器电路10500能够适于把字符添加到消息和/或帧，以使通信同步和/或使扩展模块10100中的处理同步。

在某些实施例中，扩展模块10100可以包括一个PLC IN端口10800，该端口适于从PLC和/或串联到该PLC的模块来接收通信。扩展模块10100可以包括一个PLC OUT端口10820，该端口能够适于将消息从扩展模块10100和/或其他通信耦合到扩展模块10100的模块通信耦合和/或发送给该PLC和/或在扩展模块10100与该PLC逻辑之间的模块。扩展模块10100可以包括一个Module OUT端口10840，该端口能够适于提供与比如以串联布置的方式被通信耦合至扩展模块10100的下一个模块的通信耦合。扩展模块10100可以包括一个Module IN端口10860，该端口能够适于从直接连接到扩展模块10100的其他模块、在模块10100与该PLC逻辑之间的其他模块、和/或该PLC来接收通信。通过一对“IN”和“OUT”端口，模块能够适于在模块之间和/或在模块与该PLC之间提供全双工的通信通道。

某些实施例可以包括一个通信控制器10400，其中该通信控制器可以对与扩展模块10100有关的发送和/或接收的路由进行调控。来自该PLC的传送可以通过PLC IN端口10800而被接收。至该PLC的传送可以通过PLC OUT端口10820而被发送。在某些实施例中，一个第一开关10600可以在地址分配之后被闭合。在某些实施例中，当该模块响应于一个请求时，一个第二开关10700可以改变状态。

在某些实施例中，模块地址可以被分配。扩展模块10100能够适于以默认的和/或未配置的地址分配以及以断开的第一开关10600来加电。该PLC能够适于把设定的模块地址发送至在本地机架上的第一模块。在某些实施例中，直到模块已经被分配了地址而不是默认的和/或未配置的地址，第一模块10600才可以保持断开。在某些实施例中，模块地址可以顺序地被分配给模块，直到已经进行了全部的地址分配。

图11示出了一种方法11000的示例性实施例的流程图。方法11000的动作可以自动地被执行。自动执行的动作可以通过在机器可读介质上编码的计算机程序来组成。该计算机程序能够适于实施方法11000的任何动作。在动作11100处，与8B/10B格式变换有关的帧可以被定义。该8B/10B格式能够适于提供一个相对低的DC偏差。

在动作11200处，八比特格式的消息可以被接收。该八比特格式的消息可以在PLC处和/或在通信耦合至该PLC的模块处被接收。该八比特格式的消息可以包含多个不同的有序数据字段。

在动作11300处，该八比特格式的消息可以被编码为一个十比特格式的消息。该消息可以通过8B/10B编码帧而被编码。该消息能够适于硬实时地在一个输入/输出模块和该PLC之间进行通信。该输入/输出模块可以是串联地通信耦合至该PLC的第一输入/输出模块串之一。该输入/输出模块可以包含发送电路和/或接收电路。该PLC可以串联地通信耦合至一个第二通信模块串。该第二通信模块串的至少之一能够适于通信耦合至信息装置。该8B/10B编码帧可以包括大小为八比特的消息类型字段。存储在该消息类型字段中的值可以表明每个帧的数据字段的内容。该消息类型字段可以跟随每个帧所包含的第一有序字段序列。该第一有序字段序列可以是和/或可以包含前导(preamble)字段、帧开始字段、大小为八比特的目标地址字段、长度字段、和/或大小可以为八比特或更多比特的源地址字段。每个帧所包含的第二有序字段序列可以跟随该消息类型字段。该第二有序序列可以是和/或可以包含数据字段、大小可以等于32比特的循环冗余校验字段、和/或帧结束字段。

在动作11400处，该十比特格式的消息可以通过分组网络被发送。该十比特格式的消息可以通过通信模块和/或I/O模块被发送至目的地。

在动作11500处，接收模块和/或PLC可以解码该十比特消息，以形成该八比特消息。在某些实施例中，该接收模块和/或该PLC的处理器可以解码该消息。

在动作11600处，该八比特格式的消息可以通过该模块和/或该PLC被解释。比如，被解释的消息可以自动地被确定，以表明与通过可编程逻辑控制器(PLC)发送至模块的第一消息有关的错误。该模块能够适于发送所述被解释的消息，且该PLC能够适于接收它。所述被解释的消息可以通过8B/10B编码帧而被发送，其中该编码帧包含有错误分类和错误代码。该PLC能够适于响应于错误分类而自动地解释、报告、和/或采取校正措施，其中该错误分类表明了与该模块有关的信息、该模块对该第一消息的接收、该模块理解该第一消息的能力、和/或该模块利用该第一消息的能力。所述被解释的消息可以包含有适于对表明该模块的装置类别的值进行接收的装置类别字段、适于对表明该模块的装置类型的值进行接收的装置类型字段、和/或适于对表明该模块的状态的值进行接收的装置状态字段。该PLC的自动动作可以响应于该装置类别字段、该装置类型字段和/或该装置状态字段所包含的值而被确定、改变和/或更改。

该PLC能够适于响应于错误代码而自动地解释、报告、和/或采取校正措施，其中错误代码代表了一个或多个情况，比如：

该第一消息的消息类型是该模块所不支持的消息类型；

该第一消息试图为该模块的地址分配一个无效的地址；

该第一消息试图允许与一个被通信耦合的第二模块通信，并且这种通信事先已经被允许；

所发送的第一消息参照了一个不正确的输入/输出计数；

所发送的第一消息参照了一个无效的部件号；

对该模块所包含的存储器的写操作失败；

在该模块处正处理一个部件更新操作；

在所传输的第一消息中消息格式无效；和/或

下载内容无效、部件无效、和/或存储器访问不允许。

图12示出了一种信息装置12000的示例性实施例的框图，其中该信息装置在某些有效实施例中比如可以包含有图1的用户信息装置1540。信息装置12000可以包含任意多的部件，比如一个或多个网络接口12100、一个或多个处理器12200、含有指令12400的一个或多个存储器12300、一个或多个输入/输出(I/O)装置12500、和/或耦合到I/O装置12500的一个或多个用户界面12600等。

在某些实施例中，通过一个或多个用户界面12600，比如一个图形用户界面，用户可以查看信息的图示，所述信息涉及研究、设计、模拟、创建、开发、建造、制造、运行、维护、存储、行销、出售、配送、选择、规定、请求、命令、接收、返回、分级、和/或这里所述的任何产品、服务、方法、和/或信息的推荐。

定义

当以下的词语在本文实质上被使用时，适用后面的定义。这些词语和定义的提供不损害本申请并且符合本申请，在起诉本申请或对此要求优先权的任何申请期间，保留对这些词语进行重新定义的权利。为了解释对此要求优先权的任何专利的权利要求，每个定义(或重新定义的词语，如果在起诉本专利期间最初的定义被修改)、功能清晰而明确地否认该定义之外的主题。

8B/10B编码-以把8比特字符映射为10比特字符的方式而格式化数字数据流，每个10比特字符包含有在比特“1”的计数与比特“0”的计数之间的、为0、+2、或-2的差，并且在一个有效的消息中选择一个字符，使得当被初始化为-1时，在比特“1”的计数与比特“0”的计数之间存在的差绝对不超过+3到-3之间的范围，并且在每个完整字符的末尾是+1或-1。一个有效的消息还具有以下的属性，即在该消息中的任何点对于字符的任何组合都不多于5个连续的比特“1”或5个连续的比特“0”。

一个-至少一个。

能力-能够实现的品质。

接受-接收。

通知-从数据的接收机发送一个消息，通知已经从发送机接收了信号、信息、或分组。

动作-行为、动作、行动、功能、步骤、和/或处理和/或其中的部分。

执行器-一种装置，转换、转变、和/或解释信号(比如电的、光学的、液压的、气动的等)以产生一种物理和/或人可感觉的动作和/或输出比如运动(比如电机轴的旋转、振动、阀门的位置、线圈的位置、开关的位置、和/或继电器的位置等)、可听声音(比如喇叭、钟、和/或警报等)、和/或可视图像(比如指示灯、非数字显示器、和/或数字显示器等)。

适于-合适、适合、和/或能够执行某一功能。

地址-(名词)一个或多个标识，比如一个或多个符号、字符、名字、和/或数字，用于在信息传输、存储、和/或检索中进行标识，可分配给特定物理、逻辑、和/或虚拟机、过程、节点、对象、实体、记录、数据单元、部件、端口、界面、位置、链路、路由、电路、和/或网络的一个或多个标识；(动词)定位、访问、分配、和/或提供一个标识给某一物理、逻辑、和/或虚拟机、过程、节点、对象、实体、记录、数据单元、部件、端口、界面、位置、链路、路由、电路、和/或网络。

邻近-接近、靠近、临近、和/或相邻。

全部-一组实体的每一个实体。

允许-提供、使其做、发生、和/或准许。

和/或-共同或可选。

另一-补充的一个。

设备-用于某一目的的设备或装置。

专用集成电路(ASIC)-适于实现某一功能和/或程序的一种微芯片。

分配-指定、约定、分派、和/或归属、和/或为某一目的而选择和分离。

分配的-指定的。

关联的-有关的。

自动地-以本质上独立与外部人员影响和/或控制的方式来动作和/或运行。比如，一个自动灯开关能够根据在其视野中“看到”一个人而打开，而不用人手动操作灯开关。

在...之间-在其分离的间隔中和/或在其中间。

比特-总具有为0或1的值的信息单位。

广播-(动词)同时地发送至多个接收位置；(名词)至多个接收位置的同时发送。

能够-有能力，在至少一些实施例中。

促使-致使、驱使、使发生、产生、引起、是其原因、导致、和/或影响。

串-被串联地通信耦合的一组装置。

变化-(动词)导致差别；(名词)改变或更改的动作、过程、和/或结果。

字符-代表可由信息装置来解释的数据的符号、数字、字母、和/或标点符号等。

电路-包含有一个或多个有效电装置的导电路径。

闭合-把开关设置为一种方式，以通信耦合电路元件。

代码-用于代表和/或表示某物、比如用于代表至一个信息装置的指令的符号系统，和/或一个标准化的字符序列，以用于表明多个、本质上相同的、保健诊断和/或过程。代码值可用于填充记录字段。

命令-用于开始由指令所定义的操作的信号。

通信-交换信息。

通信-信息的传输和/或交换。

通信模块-适于在可编程逻辑控制器(PLC)与除传感器和执行器之外的装置比如信息装置之间接收和/或发送通信的装置和/或系统。

通信连接-建立的通信信道。

通信耦合-以便于通信的方式来连接。

部件-组成单元和/或部分。

包含-包括但不局限于。

包含于-被包括于。

计算-通过处理器来计算、评估、确定、和/或查明。

确认-核实、保证、证实、和/或确立实情。

包含-其中具有。

内容-所存储数据的实质和/或实质性部分。

控制-(名词)用于在预定的限制内运行机器的机械或电子装置；(动词)实施命令式的和/或决定性的影响，致使以预定的方式来动作、指挥、调节成所要求的，和/或调整。

对应的-有关的，关联的，伴随的，在目的和/或位置上相似的，在各方面都相符的，和/或等效的和/或在数目、数量、大小、质量、和/或程度上一致的。

计数-(名词)通过计数所达到的数目和/或所定义的数量；(动词)开始于零并典型加一的递增。

耦合-结合，连接，和/或把两个东西连接在一起。

循环冗余校验(CRC)-用于从大块的数据比如网络通信分组或计算机文件块生成校验和的一种函数类型，其中该校验和是少量的比特，以检测在传输和/或存储中的错误。CRC在发送或存储之前被计算并被附加，并之后被验证，以确认没有发生变化。

数据-以适于由信息装置来处理的形式来表示的信息。

数据结构-允许数据有效地进行处理的数据集合的组织，和/或在被设计以支持特定数据处理功能的数据元素间的逻辑关系。数据结构可以包含元数据以描述该数据结构的属性。数据结构的例子可以包括：阵列、词典、图形、无用数据、堆、连接列表、矩阵、对象、队列、环、栈、树、和/或向量。

截止时间-时间间隔，在该间隔期间活动的完成对系统有更多的用途，并且在该间隔之后该活动的完成就具有较少的用途。这种时间间隔可以仅仅通过上限来限定，或者它可以通过上限和下限来限定。

默认-自动选择的选项，除非指定代替的选项。

延迟-在两个状态和/或事件之间所度过的时间。

目标-发送、传输、和/或航行到最终指向的位置、地址、和/或实体。

目标地址-与发送最终指向的位置和/或实体相关的名字。

确定-通过调查、推理、或计算而找出或做出决定。

装置-机械、产品、和/或其集合。

装置类别-装置的特定种类。

不同-变化的、不同的、和/或分离的。

方向-在某物之间的空间关系以及它指向和/或移动的路线；两点之间在描述相互位置的空间中的一种距离独立关系；和/或建立任何位置关于其他任何位置的校准和/或定向的一种关系。

发现-看到，得知，谅解，找到，和/或找出。

下载-从存储器装置传递数据。

在...期间-在时间间隔的某时。

动态地-以一种交互的方式，其中当前的状态取决于过去的和/或将来的输入和/或输出。

每一个-所考虑的一组个体中的每一个。

编码-通过使用通常由二进制数字组成的代码来变换数据，这样就可以返回到最初的形式。

帧结束字符-表示数据分组结束的一个或多个预定的比特和/或符号。

错误-动作和/或过程的无目的的和/或不可接受的结果。

错误分类字段-表明错误的成因和/或结果的比特组。

错误代码字段-表明错误的标识的比特组。

执行-运行计算机程序和/或一个或多个指令。

存在-实际存在。

扩展模块-一种输入/输出模块，其位于与可编程逻辑控制器(PLC)机壳不同的机壳中，并适于被通信耦合到该PLC。

失败-不成功。

失败-正确功能或性能的终止。

字段-一类数据的逻辑存储空间。字段可以包含有文本、数字、日期、图形、音频、视频、动画、和/或计算数据。字段可以具有以下的属性，包括固定的或可变的长度、预定的显示格式、有效属性、和/或与另一字段的相关性。

现场可编程门阵列(FPGA)-一种可编程处理器，其中当利用特定的电路配置来编程时，其适于执行特定的功能和/或过程。

第一-一个系列的初始的单元。

为了-目的是。

格式-与数据的分组化、传输、通信、提供显示、和/或再现有关的数据布置和/或数据参数。

第四-在一系列的第三单元之后紧接着的一个单元。

帧-一种分组。

来自于-用于表示源。

全双工-在两个节点之间在两个方向上同时以相同的速率来传输数据的一种能力。

另外-之外。

严格截止时间-特殊的情况，其中在截止时间内一个活动的完成致使在该系统中可能从该活动获得所有的用途，并且在该截止时间之外该活动的完成导致零用途(也即由该活动所消耗的资源被浪费，比如当一个人某一天去海滩旅游以拍摄日出，而在太阳升起之后才到达)或者用途的一些负值(也即该活动是适得其反的，比如当在建筑倒塌前几秒消防员进入燃烧的建筑以搜索失踪人员，导致消防员的受伤或死亡)。严格截止时间的时间表标准应该总是符合严格截止时间，即使这意味着活动的改变。

硬实时-涉及为一个事件提供绝对明确响应的计算机系统。这种响应不是基于平均事件时间，相反，在这计算机系统中，截止时间是固定的，并且该系统必须保证在一个固定的和明确的时间内进行响应。以硬实时运行的系统典型地通过嵌入的系统在物理硬件的低等级上进行交互，并且如果违反时间限定就可以遭受严重失败。严格实施计算系统的一个典型例子是汽车上的防抱死刹车。在这种系统中的硬实时限定或截止时间是其间刹车必须释放以防止车轮抱死的时间。另一例子是汽车发动机控制系统，其中控制信号延迟可能导致引擎故障或损坏。硬实时嵌入系统的其他例子包括诸如心脏起搏器的医学系统以及工业过程控制器。

不正确-错误的和/或实际错误的。

表明-示出、标记、发信号、表示、指示、显示、表明、证明、声明、阐明、规定、解释、展示、呈现、揭示、显露、和/或显示。

可表明的-用来表明的。

信息-与主题有关的事实、词语、概念、短语、表述、命令、数字、字符、和/或符号等。有时与数据同义地使用，有时用于描述经组织的、经变换的、和/或经处理的数据。通常可以使某些活动自动化，所述活动包括信息的管理、组织、存储、变换、通信、和/或提供。

信息装置-其上驻留有能够实现这里所述的至少一部分方法、构造、和/或图形用户界面的有限状态机的任何装置。信息装置可以包括公知的通信耦合部件比如一个或多个网络接口、一个或多个处理器、一个或多个包含有指令的存储器、一个或多个输入/输出(I/O)装置、和/或一个或多个用户界面(比如耦合到I/O装置)，其中通过上述装置可以提供信息，以实现这里所述的一个或多个功能。比如，一个信息装置可以是任何通用目的和/或特殊目的的计算机，比如个人计算机、视频游戏系统(比如PlayStation、Nintendo Gameboy、X-Box等)、工作站、服务器、迷你计算机、大型计算机、超级计算机、计算机终端、膝上型电脑、可穿戴电脑、和/或个人数字助理(PDA)、iPod、移动终端、蓝牙装置、通信装置、“灵巧”电话机(比如Treo类装置)、消息业务(比如黑莓)接收机、寻呼机、传真机、蜂窝电话、传统电话、电话装置、编程的微处理器或微控制器和/或外围集成电路单元、数字信号处理器、ASIC或其他集成电路、诸如分立元件电路的硬件电子逻辑电路、和/或诸如PLD、PLA、FPGA、或PAL的可编程逻辑装置、或诸如此类。

输入-提供给处理器、装置和/或系统的信号、数据、和/或信息。

输入/输出(I/O)装置-任何感官取向的输入和/或输出装置，比如音频、视频、触觉、嗅觉、和/或味觉取向的装置，比如包括监控器、显示器、投影仪、高位显示器、键盘、小键盘、鼠标、轨迹球、游戏杆、游戏键盘、方向盘、触摸盘、触摸面板、指点装置、麦克风、话筒、视频照相机、照相机、扫描仪、打印机、触觉装置、振动器、触觉模拟器、和/或触觉盘，其中可能还包括能够附加或连接I/O装置的端口。

输入/输出模块-适于在可编程逻辑控制器(PLC)与预定集合的传感器和/或执行器之间接收和/或传送信息的装置和/或系统。

引入-创建。

无效-有错误的和/或不是有效的。

无效部件号-装置名字和/或标识的未识别的和/或错误的值。

缺乏-特定的缺少或没有。

长度-某物的最长尺寸和/或某物沿其最大尺寸的广度的度量。

位于-定位于某一点和/或位置。

机器指令-指示，适于促使机器比如信息装置实施一个或多个特定的活动、操作、和/或功能。这些指示有时可以构成一种实体，称为“处理器”、“核”、“操作系统”、“程序”、“应用程序”、“实用程序”、“子程序”、“脚本”、“宏”、“文件”、“项目”、“模块”、“库”、“类”、和/或“对象”等，这些指示可以作为机器码、源代码、对象代码、编译代码、汇编代码、可解释代码、和/或可执行代码而被包含到硬件、固件、和/或软件中。

机器可读-信息装置可以从中获取数据和/或信息的一种形式。

机器可读介质-物理构造，机器比如信息装置、计算机、微处理器、和/或控制器等可以从其获取和/或存储数据、信息、和/或指令。比如包括存储器、穿孔卡、和/或光学可读形式等。

可以-在至少一些实施例中允许和/或许可。

存储器-能够存储模拟或数字信息的装置，比如非易失存储器、易失存储器、随机存取存储器、RAM、只读存储器、ROM、闪存、磁介质、硬盘、软盘、磁带、光学介质、光盘、紧致盘、CD、数字通用光盘、DVD、和/或独立冗余磁盘阵列等。存储器可以被耦合到处理器，并且能够存储适于根据在此所公开的示例性实施例由处理器来执行的指令。

消息-通信。

消息类型-表明通信类型的一个或多个字符。

方法-用于完成某事的处理、过程、和/或相关活动的集合。

模块-装置，适于被通信耦合至信息装置、输入/输出装置、传感器、和/或执行器的预定集合。

更-附加的。

网络-被通信耦合的多个节点。网络可以是和/或可以采用任何的广泛不同的子网络，比如线路交换的、公用交换的、分组交换的、数据、电话、电信、视频分配、电缆、地面、广播、卫星、宽带、企业、全球、国家、地区、广域、主干、分组交换的TCP/IP、快速以太网、令牌环网、公用因特网、专用、ATM、多域、和/或多区子网络，可以是和/或可以采用一个或多个因特网业务提供商、和/或一个或多个信息装置、比如不直接连接到局域网的交换机、路由器、和/或网关等。

非致命-不会致使计算机程序和/或子程序的执行终止。

不-否定。

获取-接收、得到、占有、取得、获得、计算、确定、和/或运算。

一个-一个单独的单位。

仅仅-完全没有其他的。

断开位置-一种开关设置，使一个否则就通信耦合的连接去耦合。

输出-(名词)产生的和/或生成的东西；由执行机器可读指令的信息装置所生成的数据；和/或由系统所生成的能量、电力、工作、信号、和/或信息；(动词)提供，产生，制造，和/或生成。

分组-离散的通信实例。

对-数量为两个。

多个-多个和/或多于一个的状态。

前导-自动附加到被传输数据的开头的预定数据。前导可以是不完整的符号、完整的符号、或不完整的和完整的字符的某种组合。

预定的-事先建立的。

之前-此时以前。

过程-适于执行某一任务的机器可读指令组。

处理器-用于执行一个或多个预定任务的装置和/或机器可读指令组。处理器可以包括硬件、固件、和/或软件中的任何一种或其组合。处理器可以利用机械的、气动的、液压的、电力的、磁的、光学的、信息的、化学的、和/或生物学的原理、信号、和/或输入来执行任务。在某些实施例中，处理器可以通过对可执行过程和/或信息装置所使用的信息进行操作、分析、更改、变换、发送、和/或把信息路由至输出装置而对信息进行处理。处理器可以作为中央处理单元、本地控制器、远程控制器、并行控制器、和/或分布控制器等来运行。除非另外说明，处理器可以是通用目的的装置，比如微控制器和/或微处理器，比如加利福尼亚圣克拉拉的英特尔公司制造的奔腾IV系列微处理器。在某些实施例中，处理器可以是专用装置，比如在其硬件和/或固件中已被设计以实现在此所公开的示例性实施例的至少一部分的特定用途集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。

可编程逻辑控制器(PLC)-一种固态的、基于微处理器的、硬实时计算的系统，该系统用于通过网络自动地监控现场连接的传感器输入的状态，并按照在存储器中存储的用户创建的数值组以及用户创建的逻辑和/或指令自动地控制被控工业系统(比如执行器、线圈、继电器、开关、电机启动器、速度驱动装置(比如变频驱动装置、可控硅整流器等)、领示灯、点火器、带驱动装置、扬声器、打印机、监视器、显示器、等)的被通信耦合装置。传感器输入反映了与受控的工业系统有关的测量值和/或状态信息。PLC提供以下任何功能：自动输入/输出控制；开关；计数；算术运算；复杂数据操作；逻辑；计时；排序；通信；数据文件操作；报告生成；控制；继电器控制；运动控制；过程控制；分布控制；和/或过程的监控、设备制造、和/或被控工业系统的其他自动控制。由于它的精确而硬实时的计时和排序能力，PLC使用梯形逻辑或结构化编程语言的某形式而被编程，所述编程语言在IEC 61131-3中被规定，也即FBD(功能块图)、LD(梯形图)、ST(结构化文本，Pascal类型语言)、IL(指令列表)和/或SFC(顺序功能图)。由于其精确而实时的计时和排序能力，PLC可以代替多至几千个继电器和凸轮定时器。PLC硬件总是具有良好的冗余和故障转移能力。PLC可以使用人机界面(HMI)以与用户交互，以用于配置、警报、和/或控制。

进程-向前的运动。

提供-供应、供给、给予、传达、发送、和/或使具有。

机架号-对可编程逻辑控制器系统的逻辑底板进行标识的名字的数字值，其中该逻辑底板上被通信耦合了装置。

实时-其特征在于对单个的活动的时间限定以及调度标准的系统(或子系统)，其中所述调度标准用于使用这些时间限定来实现具有可接受的预见性的、可接受的系统活动时间表。

接受-接收的行为。

接收-采集、采用、取得、获得、接受、得到、和/或已给予。

恢复过程-机器指令组，适于使可编程逻辑控制器(PLC)响应于与其通信耦合的模块的故障而实施一个或多个预定的动作。

参考的-指导的。

关于-有关。

保持-处于同一位置和/或状态。

转发-在预定的时间延迟之后发送消息。

转发器-适于在预定的时间延迟之后发送消息的处理器。

应答-响应信号、影响、和/或激励。

请求-(动词)表示需要和/或期望；询问和/或要求；(名词)某物传达了期望的表述，和/或某物要求。

重新设置-在之前建立值之后再建立该值，和/或变量的值恢复到变化的之前的值。

响应(动词)-应答。

响应(名词)-应答和/或回答。

响应的-响应于影响和/或激励。

所述的-当用于系统或装置的权利要求中时，表示先前已经介绍的、后来的权利要求词语的条目。

第二-在一个系列的最初元素之后紧接着的一个元素。

发送-传送、分配、和/或传输。

传感器-一种装置，适于自动地检测、感知、探测、和/或测量物理属性(比如压力、温度、流量、质量、热、光、声、湿度、接近度、位置、速度、振动、响度、电压、电流、电容、电阻、电感、和/或电磁辐射等)，并把物理量转换为信号。例子包括接近开关、污染计、光电传感器、热电偶、液面指示装置、速度传感器、加速计、电压指示器、电流指示器、开/关指示器、和/或流量计。

串行发送的消息-一种通信，其中整体的每个部分顺序地被提供。

串联-部件在电路中的、一个接着另一个的布置，使得该电路在其之间不分流。

设置-建立值。

信号-信息，比如机器动作指令，其被编码为物理变量中的可自动探测的变化，比如气动的、液压的、声学的、流体的、机械的、电气的、磁的、光学的、化学的、和/或生物学的变量，比如功率、能量、压力、流速、粘度、密度、力矩、冲击、力、电压、电流、电阻、磁通势、磁场密度、磁通量、磁通密度、磁阻、磁导率、折射系数、光学波长、偏振、反射比、透射比、相位偏移、浓度、和/或温度等。根据上下文，信号可以是同步的、异步的、硬实时的、弱实时的、非实时的、连续生成的、连续变化的、模拟的、离散生成的、离散变化的、量化的、数字的、连续测量的、和/或不连续测量的等等。

插槽号-识别在可编程逻辑控制器系统的预定逻辑底板上逻辑位置的名字的数字值，其中装置被通信耦合到该可编程逻辑控制器系统。

弱截止时间-通常在截止时间之前完成动作导致在系统中接收到在延迟方面的(完成时间减截止时间)被度量的用途，使得存在与系统的正用途价值相对应的正延迟。延迟可以在延缓(正延迟)、或提前(负延迟)方面被观察。通常并且可能在特定的范围中，较大的正延迟值或延缓代表较低的用途，较大的正提前值代表较大的用途。

弱实时-涉及计算机系统，该系统尽可能接近并使从事件到响应的等待时间最小化，而保持吞吐量完全达到外部事件。如果违反时间限定，那么这种系统将不会遭受严重的故障。比如，直播音视频系统通常是弱实时的；违反时间限定可能导致质量下降，但该系统可以继续运行。另一例子是网络服务器，其是这样一种系统，对其期望有最快的响应，但对其没有截止时间。如果该网络服务器是重载荷的，那么它的响应时间可以变慢，而在服务上没有故障。这与防抱死刹车系统有鲜明对比，在该防抱死刹车系统中响应减慢将可能造成系统故障，甚至可能造成灾难性故障。

源地址-与从其发送和/或传送通信的地址和/或实体有关的名字。

帧开始字符-表示数据分组开始的一个或多个预定比特和/或符号。

状态-实体在给定时间的状况。

状况-状态和/或情况和/或与之有关的信息。

存储-放置在存储器装置中。

随后的-在时间上跟随的。

充分-相当的、大的、和/或非常的，但不必全部和/或完全的范围和/或程度。

开关-(名词)机械、电气、和/或电子装置，其断开和/或闭合电路、完备和/或中断电通路、和/或选择通路和/或电路，和/或一种装置，其在网络中在分离的传输路径段之间(或在网络之间)建立连接；(动词)电气上通电或断电。

系统-机械、装置、数据、和/或指令的组合，该组合设计用于实施一个或多个特定的功能。

第三-紧跟在一个系列的第二单元之后的单元。

朝向-在物理和/或逻辑方向上。

传输-从一个装置到另一装置发送。

发送-作为信号提供、供应、供给、发送、和/或从一个地方和/或事物到另一个的传送(比如力、能量、和/或信息)。

类型-具有相同特点或特征的、被划分为组群或等级的多个事物。

未配置的-在模块中缺少允许在装置与可编程逻辑控制器(PLC)之间通过该模块进行通信的信息。

理解-明白所想要的含义。

不支持的-未支持的和/或未定义的。

直到-直至某一时间。

更新-变化。

使用的-在完成某事过程中所采用的。

利用-使用和/或使工作。

值-测量的、分配的、确定的、和/或计算的变量和/或参数的量或性质。

通过-经由和/或利用。

当-在一个时间。

其中-关于其；以及；和/或另外。

写操作-适于在存储器装置上编码数据的一个或多个动作。

对于本领域的技术人员来说，通过阅读上述的和/或这里所包括的详细描述和/或某些实施例的附图，其他充分而明确的实际和有用的实施例将变得显而易见。应理解的是，许多变化、修改、和其他的实施例也是可以的，并从而所有这些变化、修改、和实施例应被认为属于本申请的范围。

因此，不管本申请的任何部分(比如标题、领域、背景、简述、摘要、附图、等)的内容，除非关于任何权利要求比如通过清晰的定义、声明、或论述来明确地相反地进行规定：本申请和/或任何申请的任何权利要求是否要求对此的优先权，以及原先是否已存在，否则：

不需要包含任何特定描述的或示出的特征、功能、动作、或单元、任何特定顺序的动作、或元素的任何特定关联；

任何元素都可以被集成、分离、和/或复制；

任何动作都可以被重复、由多个实体来实施、和/或在多个权限区中被实施；以及

任何动作或元素都可以被特定地排除，动作的顺序可以变化，和/或元素的关联可以变化。

而且，当在此描述任何数目或范围时，除非清晰地陈述，否则该数目或范围是近似的。当在此描述任何范围时，除非清晰地陈述，否则该范围包括其中的所有值以及其中的所有子范围。比如，如果陈述了1到10的一个范围，那么该范围就包括其间的所有值，比如1.1、2.5、3.335、5、6.179、8.9999等，并且包括其间的所有子范围，比如1到3.65、2.8到8.14、1.93到9等。

在作为参考而在此被结合的任何材料中(比如美国专利、美国专利申请、书、文章、等)的任何信息仅仅作为参考而被结合，而其前提是在这些信息与这里所进行的其他陈述和附图之间不存在冲突。如果有这种冲突，包括将致使这里的任何权利要求无效或寻求对此的优先的冲突，那么在作为参照而被结合的这些材料中任何这种冲突信息在此尤其不被作为参照而结合。

相应地，本申请的任何部分(比如标题、领域、背景、简述、摘要、附图等)，除了权利要求本身，本质上都应认为是说明性的，而不是作为限定。

Claims

1.一种控制系统，其包括：

第一模块串的第一模块，所述第一模块串的每个相邻的对串联地通信耦合到可编程逻辑控制器(PLC)，所述第一模块包括发送电路、接收电路、和转发器电路，所述第一模块适于通过8B/10B编码帧与所述可编程逻辑控制器通信，所述第一模块包括第一转发器，该第一转发器转发从可编程逻辑控制器方向到所述第一模块串的第二模块的发送，所述第一转发器包括第一开关，所述第一开关适于在通过所述可编程逻辑控制器将模块地址分配给所述第一模块之前默认为断开状态，所述第一开关适于保持在断开状态直到所述模块地址被分配给所述第一模块，所述第一模块还包括第二转发器，该第二转发器转发从第二模块方向到可编程逻辑控制器方向的发送，所述第二转发器包括第二开关，该第二开关选择向可编程逻辑控制器的通信是来自第一模块发送电路还是被转发自第二模块。

2.根据权利要求1所述的控制系统，还包括：

第二模块串，所述第二模块串的每个相邻的对串联地通信耦合到所述可编程逻辑控制器。

3.根据权利要求1所述的控制系统，还包括：

第二模块串，所述第二模块串的每个相邻的对串联地通信耦合到所述可编程逻辑控制器，其中所述第二模块串包括通信模块。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第一开关适于在给所述第一模块分配所述模块地址之后闭合。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第二开关被动态地控制，以当第一模块有信息要发送时允许从第一模块向可编程逻辑控制器的发送，或其选择该第二转发器以允许从该第二模块的方向提交的任何消息朝可编程逻辑控制器转发。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其中第一模块串仅仅包括输入/输出模块。

7.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第一模块通过由机器指令控制的ASIC来实现。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述可编程逻辑控制器通过由机器指令控制的ASIC来实现。

9.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第一模块通过软件来实现。

10.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第一模块通过固件来实现。

11.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述可编程逻辑控制器通过固件来实现。

12.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述第一模块通过由机器指令控制的FPGA来实现。

13.根据权利要求1所述的控制系统，其中所述可编程逻辑控制器通过由机器指令控制的FPGA来实现。

14.一种控制方法，包括：

发送来自可编程逻辑控制器(PLC)的消息，该可编程逻辑控制器被通信耦合到第一模块串的第一模块，所述第一模块串的每个相邻的对被串联地通信耦合，所述第一模块串输入/输出模块中的每一个适于与所述可编程逻辑控制器硬实时地进行通信，所述可编程逻辑控制器通信耦合到第二模块串，所述第二模块串的每个相邻的对被串联地通信耦合，所述第二模块串中的每一个是通信模块，所述第一模块包括发送电路、接收电路、和转发器电路，所述第一模块适于通过8B/10B编码帧与所述可编程逻辑控制器通信，所述第一模块包括第一转发器，该第一转发器转发从可编程逻辑控制器方向到所述第一模块串的第二模块的发送，所述第一转发器包括第一开关，所述第一开关适于在通过所述可编程逻辑控制器将模块地址分配给所述第一模块之前默认为断开状态，所述第一开关适于保持在所述断开状态直到所述模块地址被分配给所述第一模块，所述第一模块还包括第二转发器，该第二转发器转发从第二模块方向到可编程逻辑控制器方向的发送，所述第二转发器包括第二开关，该第二开关选择向可编程逻辑控制器的通信是来自第一模块发送电路还是被转发自第二模块，所述8B/10B编码帧的每一个都包括大小相当于八比特的消息类型字段，存储在所述消息类型字段中的值表明所述帧的数据字段的内容，所述消息类型字段跟随所述帧包含的第一有序字段序列，所述第一有序字段序列是或者包括前导字段、帧开始字段、大小相当于八比特的目标地址字段、长度字段、以及大小相当于八比特的源地址字段，所述消息类型字段跟随有由所述帧所包含的第二有序字段序列，所述第二有序序列包括数据字段、大小相当于32比特的循环冗余校验字段、以及帧结束字段。

15.一种控制系统，其包括：

电路，该电路适于将可编程逻辑控制器(PLC)通信耦合到模块串的第一模块，所述模块串的每个相邻的对串联地通信耦合，所述第一模块包括发送电路、接收电路、和转发器电路，所述第一模块适于通过8B/10B编码帧与所述可编程逻辑控制器通信，所述第一模块包括第一转发器，该第一转发器转发从可编程逻辑控制器方向到所述模块串的第二模块的发送，所述第一转发器包括第一开关，所述第一开关适于在通过所述可编程逻辑控制器将模块地址分配给所述第一模块之前默认为断开状态，所述第一开关适于保持在所述断开状态直到所述模块地址被分配给所述第一模块，所述第一模块还包括第二转发器，该第二转发器转发从第二模块方向到可编程逻辑控制器方向的发送，所述第二转发器包括第二开关，该第二开关选择向可编程逻辑控制器的通信是来自第一模块发送电路还是被转发自第二模块。