通信模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及但不限于通信模塊、通信組件和通信網(wǎng)絡(luò)如工業(yè)控制環(huán)境中的控制模塊、控制組件和控制網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)。
【背景技術(shù)】
[0002]通信應(yīng)用如工業(yè)控制應(yīng)用對于通信信號在通信網(wǎng)絡(luò)中的傳輸可能是惡劣的環(huán)境。這部分是由于環(huán)境中的電磁噪聲量。因此，通過其傳輸通信信號的通信協(xié)議和傳輸介質(zhì)通常必須是魯棒的，從而使其能夠承受電磁干擾的潛在破壞影響。對這樣的噪聲魯棒的通信通常需要高的傳輸功率或彈性的信令技術(shù)。另外，在一些環(huán)境中，通信信號覆蓋的距離可能是大的，這對工業(yè)控制環(huán)境中的通信網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)帶來了進一步的限制。
[0003]工業(yè)控制環(huán)境通常實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)如控制網(wǎng)絡(luò)，其包括可以用作網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點的大量控制模塊。在一些控制網(wǎng)絡(luò)中，一些節(jié)點遠離其他節(jié)點，而其他節(jié)點緊密靠近地聚集在一起。在一些模塊或節(jié)點緊密靠近地放置例如以對特定的設(shè)備進行測量或向其傳輸控制信號或為了進行其他動作的情況下，相關(guān)的模塊也可以機械地彼此耦接。為了降低實現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)的成本，通常將通信分為使用不同協(xié)議的部分。第一協(xié)議可以用于通常充滿噪聲的環(huán)境中的遠距離通信，而不同的第二通信協(xié)議用于聚集在一起的模塊之間的通信。
[0004]因為第二協(xié)議通常在機械地耦接的模塊之間在相對良好的環(huán)境中操作，所以第二協(xié)議可以是比第一協(xié)議簡單的或較不魯棒的協(xié)議。第二協(xié)議與第一協(xié)議的不同之處可以在于，分組結(jié)構(gòu)和/或物理層性質(zhì)與第一協(xié)議不相同。因此，控制網(wǎng)絡(luò)中的移位節(jié)點可以使用第一協(xié)議進行通信，而控制網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的群組可以使用第二協(xié)議分離地彼此通信。這樣的布置需要協(xié)議轉(zhuǎn)換電路以在第一協(xié)議與第二協(xié)議之間進行轉(zhuǎn)換。然而，協(xié)議轉(zhuǎn)換電路通常是需要外部電功率和信號處理的有源電路，這增加了控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的功率需要、成本和復(fù)雜度，并且還可能給通信增加處理延遲。這對于可能需要快速起作用的實時的或確定性的通信的工業(yè)控制環(huán)境而言尤為不利。
[0005]需要如下控制網(wǎng)絡(luò)中的通信實現(xiàn):其中在沒有對網(wǎng)絡(luò)通信的有效性產(chǎn)生負面影響的情況下降低成本和復(fù)雜度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種用于在控制網(wǎng)絡(luò)中使用的控制模塊，該控制模塊包括:接口電路，用于實現(xiàn)與外部設(shè)備的通信；通信裝置，被配置成借助于與接口電路通信通過控制網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備通信；耦接裝置，被配置成將控制模塊機械地耦接至相鄰的控制模塊并且提供通信裝置與相鄰的模塊之間的數(shù)據(jù)連接；以及處于通信裝置與耦接裝置之間的數(shù)據(jù)連接中的電隔離。
[0007]通過提供包括被配置成將控制模塊機械地耦接至相鄰的控制模塊的耦接裝置以及處于通信裝置與通信模塊的耦接裝置之間的數(shù)據(jù)連接中的電隔離的控制模塊，可以僅使用單個通信協(xié)議以不對每個通信模塊的操作造成負面影響的成本有效的方式來實現(xiàn)模塊之間的通信如控制通信。通過在特定的通信模塊的耦接裝置與通信裝置之間提供隔離，減少了通過通信裝置的噪聲電流量。通信模塊的隔離不僅將通信裝置與通信網(wǎng)絡(luò)的其他元件隔離，還防止通信模塊的接口電路中引起的噪聲電流對通信裝置的操作造成負面影響。
[0008]這在僅采用單個通信協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)中尤其有利，因為設(shè)置在耦接裝置與通信裝置之間的隔離可以由通信協(xié)議以某種方式來規(guī)定。而且，這些特征使得能夠使用單個統(tǒng)一的通信協(xié)議來實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)如控制網(wǎng)絡(luò)的部署而不需要在通信模塊中部署另外的且相當(dāng)大的隔尚。
[0009]通過提供該能力，因為所有元件使用與通信網(wǎng)絡(luò)的其他元件相同的通信協(xié)議，所以也沒有必要在通信組件如控制組件內(nèi)執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。因此，可以實現(xiàn)將機械地耦接的模塊集成到通信網(wǎng)絡(luò)中而不需要第二通信協(xié)議和協(xié)議轉(zhuǎn)換器。這是因為，在不對各個模塊的可操作性造成負面影響的情況下，通過在接口電路與通信裝置之間提供連接簡化了在機械地耦接的通信模塊內(nèi)的魯棒的通信協(xié)議的實現(xiàn)。
【具體實施方式】
[0010]本發(fā)明提供了一種用于在控制網(wǎng)絡(luò)中使用的控制模塊，該控制模塊包括:接口電路，用于實現(xiàn)與外部設(shè)備的通信；通信裝置，被配置成借助于與接口電路通信通過控制網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備通信；耦接裝置，被配置成將控制模塊機械地耦接至相鄰的控制模塊并且提供通信裝置與相鄰的模塊之間的數(shù)據(jù)連接；以及處于通信裝置與耦接裝置之間的數(shù)據(jù)連接中的電隔離。
[0011]通過提供包括被配置成將控制模塊機械地耦接至相鄰的控制模塊的耦接裝置以及處于通信裝置與通信模塊的耦接裝置之間的數(shù)據(jù)連接中的電隔離的控制模塊，可以僅使用單個通信協(xié)議以不對每個通信模塊的操作造成負面影響的成本有效的方式來實現(xiàn)模塊之間的通信如控制通信。通過在特定的通信模塊的耦接裝置與通信裝置之間提供隔離，減少了通過通信裝置的噪聲電流量。通信模塊的隔離不僅將通信裝置與通信網(wǎng)絡(luò)的其他元件隔離，還防止通信模塊的接口電路中引起的噪聲電流對通信裝置的操作造成負面影響。
[0012]這在僅采用單個通信協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)中尤其有利，因為設(shè)置在耦接裝置與通信裝置之間的隔離可以由通信協(xié)議以某種方式來規(guī)定。而且，這些特征使得能夠使用單個統(tǒng)一的通信協(xié)議來實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)如控制網(wǎng)絡(luò)的部署而不需要在通信模塊中部署另外的且相當(dāng)大的隔尚。
[0013]通過提供該能力，因為所有元件使用與通信網(wǎng)絡(luò)的其他元件相同的通信協(xié)議，所以也沒有必要在通信組件如控制組件內(nèi)執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。因此，可以實現(xiàn)將機械地耦接的模塊集成到通信網(wǎng)絡(luò)中而不需要第二通信協(xié)議和協(xié)議轉(zhuǎn)換器。這是因為，在不對各個模塊的可操作性造成負面影響的情況下，通過在接口電路與通信裝置之間提供連接簡化了在機械地耦接的通信模塊內(nèi)的魯棒的通信協(xié)議的實現(xiàn)。
【主權(quán)項】
1.一種用于在控制網(wǎng)絡(luò)中使用的控制模塊，其特征在于，所述控制模塊包括:接口電路，所述接口電路用于實現(xiàn)與外部設(shè)備的通信；通信裝置，所述通信裝置被配置成借助于與所述接口電路通信通過所述控制網(wǎng)絡(luò)與所述外部設(shè)備通信；耦接裝置，所述耦接裝置被配置成將所述控制模塊機械地耦接至相鄰的控制模塊并且提供所述通信裝置與所述相鄰的模塊之間的數(shù)據(jù)連接；以及電隔離，所述電隔離處于所述通信裝置與所述耦接裝置之間的所述數(shù)據(jù)連接中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制模塊，其特征在于，所述接口電路電連接至所述通信裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制模塊，其特征在于，所述接口電路和所述通信裝置處于同一電壓電位。
【專利摘要】通信模塊，一種用于在控制網(wǎng)絡(luò)中使用的控制模塊，該控制模塊包括：接口電路，用于實現(xiàn)與外部設(shè)備的通信；通信裝置，被配置成借助于與接口電路通信通過控制網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備通信；耦接裝置，被配置成將控制模塊機械地耦接至相鄰的控制模塊并且提供通信裝置與相鄰的模塊之間的數(shù)據(jù)連接；以及處于通信裝置與耦接裝置之間的數(shù)據(jù)連接中的電隔離。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN105629804
【申請?zhí)枴緾N201410584042
【發(fā)明人】李 東
【申請人】青島金訊網(wǎng)絡(luò)工程有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月27日