支持熱插拔的模塊、背板、用于確定其連接的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施例涉及自動控制領(lǐng)域，尤其涉及一種支持熱插拔的模塊、一種背板、一種包括該模塊和該背板的系統(tǒng)，以及一種用于確定該模塊與該背板的連接的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]分布式控制系統(tǒng)(DCS)是一種采用一個或多個計算機來控制制造過程中的多個控制回路等的自動控制系統(tǒng)。在DCS中，為了實現(xiàn)系統(tǒng)的可擴展性，期望允許諸如I/O模塊、主控制模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊等的一個或多個模塊被添加至在正在運行的DCS中提供的背板或者從該背板被移除，以實現(xiàn)模塊的熱插拔。
[0003]該模塊通常包括用于將該模塊連接至背板的連接器。管腳的陣列可以布置于該模塊的連接器上。同樣，該背板通常包括具有與該模塊的管腳的陣列相對應(yīng)的管腳的陣列的連接器。該模塊的管腳的陣列與該背板的管腳的陣列相配合，以使得該模塊被連接至該背板。可選地，微控制器單元(MCU)可以連接至該模塊的連接器或者該背板的連接器，從而對該模塊進(jìn)行控制。在該模塊的管腳的陣列中，一些管腳被用于對MCU進(jìn)行供電，而其它管腳則將由現(xiàn)場設(shè)備來使用。在將該模塊連接至該背板的過程中，如果用于MCU的管腳被有效連接至背板的對應(yīng)管腳，而用于現(xiàn)場設(shè)備的管腳并未有效連接至背板的對應(yīng)管腳，則該MCU可以正常工作，但是卻失去了對現(xiàn)場設(shè)備的控制。因此，無效數(shù)據(jù)可能被傳送至現(xiàn)場設(shè)備或控制器。為了避免諸如此類的問題，應(yīng)當(dāng)更好地確保MCU知曉該模塊的所有管腳/盡可能多的管腳是否被有效連接至背板，并且基于該模塊的正確連接來啟用該模塊。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，特殊的熱插拔IC或者特殊的連接器或機械開關(guān)被用于確保電力在在模塊被連接至背板或從背板移除之前被切斷。這些現(xiàn)有技術(shù)的解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)熱插拔功能，但是特殊的熱插拔IC十分昂貴，并且機械開關(guān)在熱插拔期間需要來自用戶的額外操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]考慮到上述內(nèi)容，本發(fā)明實施例的一個或多個目的是提出一種新的熱插拔解決方案，從而解決或至少部分緩解現(xiàn)有技術(shù)的問題的至少一部分。
[0006]根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供了一種支持熱插拔的模塊。該模塊可以包括用于將該模塊連接至背板的連接器。該連接器包括管腳的陣列，其中該陣列中的管腳的一部分被選擇為使得能夠基于該第一陣列中所選擇的管腳與背板的連接來確定該模塊與該背板的連接。
[0007]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳被配置為使得一旦所選擇的管腳被有效連接至所述背板，所選擇的管腳便彼此形成串聯(lián)連接，并且能夠在所選擇的管腳的串聯(lián)連接的一端檢測到用于指示所選擇的管腳與所述背板的有效連接的信號，由此能夠基于所述信號來確定所述模塊與所述背板的有效連接。
[0008]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳可以包括位于或靠近該連接器的周邊的至少三個管腳。
[0009]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳可以包括分別位于或靠近該陣列的左上角、左下角、右下角和右上角的至少四個管腳。根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳可以進(jìn)一步包括在位于或靠近左上角和左下角的管腳之間或者在位于或靠近右下角和右上角的管腳之間的至少一個管腳。
[0010]根據(jù)一個示例性實施例，該模塊可以進(jìn)一步包括微控制單元(MCU)，其連接至該連接器并且被配置為基于所確定的該模塊與該背板的連接來確定該模塊是否應(yīng)當(dāng)被啟用。
[0011]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳之一經(jīng)由第一電阻器連接至電源并且被連接至該MCU，并且所選擇的管腳中的另一個接地。
[0012]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳之一經(jīng)由第二電阻器接地并且被連接至該MCU，并且所選擇的管腳中的另一個被連接至電源。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實施例的第二方面，提供了一種背板。該背板可以包括第一連接器，其被配置為結(jié)合支持熱插拔的模塊的第二連接器來使用。該第二連接器包括管腳的陣列。該第一連接器包括與該第二連接器的管腳的陣列對應(yīng)的管腳的陣列。該第一連接器的陣列中的管腳的一部分能夠被選擇為使得能夠基于該第一連接器的所選擇的管腳與該第二連接器的對應(yīng)管腳的連接來確定該模塊與該背板的連接。
[0014]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳被配置為使得一旦所選擇的管腳被有效連接至該第二連接器的對應(yīng)管腳，所選擇的管腳便彼此形成串聯(lián)連接，并且能夠在該所選擇的管腳的串聯(lián)連接的一端檢測到用于指示所選擇的管腳與該第二連接器的對應(yīng)管腳的有效連接的信號，由此能夠基于該信號來確定該模塊與該背板的有效連接。
[0015]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳可以包括位于或靠近該第一連接器的周邊的至少三個管腳。
[0016]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳可以包括分別位于或靠近該第一連接器的陣列的左上角、左下角、右下角和右上角的至少四個管腳。根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳可以進(jìn)一步包括在位于或靠近左上角和左下角的管腳之間或者在位于或靠近右下角和右上角的管腳之間的至少一個管腳。
[0017]根據(jù)一個示例性實施例，該背板可以進(jìn)一步包括連接至該第一連接器的微控制單元(MCU)。
[0018]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳之一經(jīng)由第三電阻器連接至電源并且所選擇的管腳之一連接至該MCU，并且所選擇的管腳中的另一個接地。
[0019]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳之一經(jīng)由第四電阻器接地并且所選擇的管腳之一連接至該MCU，并且所選擇的管腳中的另一個連接至電源。
[0020]根據(jù)本發(fā)明實施例的第三方面，提供了一種用于確定模塊與背板的連接的方法。該模塊可以包括第一連接器，該第一連接器包括管腳的陣列；并且該背板可以包括第二連接器，該第二連接器包括對應(yīng)于該第一連接器的管腳的陣列的管腳的陣列。該方法可以包括選擇該第一連接器的管腳的一部分，將該第一連接器連接至該第二連接器，檢測所選擇的管腳是否被有效連接至該第二連接器的對應(yīng)管腳，并且基于該檢測來確定該模塊是否被有效連接至該背板。
[0021]根據(jù)一個示例性實施例，該方法可以進(jìn)一步包括:對所選擇的管腳進(jìn)行配置以使得一旦所選擇的管腳被有效連接至該背板，該所選擇的管腳便彼此形成串聯(lián)連接，并且在所選擇的管腳的串聯(lián)連接的一端檢測到用于指示該所選擇的管腳與該背板的有效連接的信號，由此基于該信號來確定該模塊與該背板的有效連接。
[0022]根據(jù)一個示例性實施例，選擇該第一連接器的管腳的一部分包括選擇位于或靠近該第一連接器的周邊的至少三個管腳。
[0023]根據(jù)一個示例性實施例，選擇該第一連接器的管腳的一部分包括選擇分別位于或靠近該第一連接器的左上角、左下角、右下角和右上角的至少四個管腳。
[0024]根據(jù)一個示例性實施例，該方法可以進(jìn)一步包括:將所選擇的四個管腳之一經(jīng)由第一電阻器連接至電源并且將所選擇的四個管腳之一連接至MCU，將所選擇的四個管腳中的另一個接地，使得所選擇的四個管腳中的其余兩個互相短路，使得第二連接器中對應(yīng)于所選擇的四個管腳之一的管腳與第二連接器中對應(yīng)于所選擇的四個管腳中的其余兩個管腳之一的管腳短路，并且使得第二連接器中對應(yīng)于所選擇的四個管腳中的另一個的管腳與第二連接器中對應(yīng)于所選擇的四個管腳中的其余兩個中的另一個的管腳短路。檢測所選擇的四個管腳是否被有效連接至對應(yīng)管腳包括利用該MCU來檢測所選擇的四個管腳之一處的電壓。基于該檢測來確定該模塊是否被有效連接至該背板包括在所檢測電壓等于零的情況下確定該模塊被有效連接至該背板，或者在所檢測電壓等于電源所提供的電壓的情況下確定該模塊并未被有效連接至該背板。
[0025]根據(jù)一個示例性實施例，該方法可以進(jìn)一步包括:將所選擇的四個管腳之一經(jīng)由第二電阻器接地并且將所選擇的四個管腳之一連接至MCU，將所選擇的四個管腳中的另一個連接至電源，使得所選擇的四個管腳中的其余兩個互相短路，使得該第二連接器中對應(yīng)于所選擇的四個管腳之一的管腳與該第二連接器中對應(yīng)于所選擇的四個管腳中的其余兩個之一的管腳短路，使得該第二連接器中對應(yīng)于所選擇的四個管腳中的另一個的管腳與所選擇的四個管腳中的其余兩個中的另一個短路。檢測所選擇的四個管腳是否被有效連接至第二連接器的對應(yīng)管腳包括利用該MCU來檢測所選擇的四個管腳之一處的電壓?；谠摍z測來確定該模塊是否被有效連接至該背板包括在所檢測的電壓等于電源所提供的電壓的情況下確定該模塊被有效連接至該背板，或者在所檢測的電壓等于零的情況下確定該模塊并未被有效連接至該背板。
[0026]根據(jù)本發(fā)明實施例的第四方面，提供了一種包括背板和支持熱插拔的模塊的系統(tǒng)。該模塊包括第一連接器，該第一連接器包括管腳的第一陣列；并且該背板包括第二連接器，該第二連接器包括對應(yīng)于該管腳的第一陣列的管腳的第二陣列。該第一陣列中的管腳的一部分被選擇為使得能夠基于該第一陣列中所選擇的管腳與該管腳的第二陣列中對應(yīng)管腳的連接來確定該模塊與該背板的連接。
[0027]根據(jù)一個示例性實施例，該第一陣列中的所選擇的管腳和該第二陣列中的對應(yīng)管腳能夠被配置為使得一旦該第一陣列中的所選擇的管腳被有效連接至該第二陣列中的對應(yīng)管腳，該所選擇的管腳便彼此形成串聯(lián)連接，并且能夠在所選擇的管腳的串聯(lián)連接的一端檢測到用于指示所選擇的管腳與該第二陣列中的對應(yīng)管腳的有效連接的信號，由此能夠基于該信號來確定該模塊與該背板的有效連接。
[0028]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳可以包括位于或靠近該第一陣列的周邊的至少三個管腳。
[0029]根據(jù)一個示例性實施例，所選擇的管腳可以包括分別位于或靠近該第一陣列的左上角、左下角、右下角和右上角的至少四個管腳。
[0030]根據(jù)一個示例性實施例