一种PLC扩展总线的终端电阻自动匹配系统及方法技术领域
本发明涉及可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）领域，尤其涉及一种PLC扩展总线的终端电阻自动匹配系统及方法。
背景技术
在现有技术中，PLC为扩展I/O（Input/Output，输入或输出）点或功能，一般需要通过扩展总线将各种I/O模块或功能模块连接起来构成PLC控制系统，PLC通过该扩展总线与I/O模块或功能模块进行通信。
现有的PLC与扩展模块之间采用的诸如串行外围设备接口（serialperipheralinterface，SPI）或控制器局域网总线（ControllerAreaNetwork，CAN）等扩展总线进行连接与通信，在具体应用中，在PLC与扩展模块进行通信前，需要完成终端电阻的匹配过程。其中，终端电阻为并联在总线拓扑结构的远端（相距最远的两个通信端口上）的一对通信线上的电阻，其作用是为了消除在通信线缆中的信号反射，有效地增强信号强度。但是现有技术中，在PLC与扩展模块进行级联的系统中，需要人工判断哪一级扩展模块是最后一级的扩展模块，并手动连接设置于该扩展模块处的终端电阻。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明实施例一种PLC扩展总线的终端电阻自动匹配方法及系统，可以自动识别PLC控制系统中最后一级扩展模块，并自动实现终端电阻的匹配。
为了达到上述发明目的，本发明实施例提供了一种PLC扩展总线的终端电阻自动匹配系统，其包括PLC以及多个扩展模块，所述PLC与所述多个扩展模块通过扩展总线级连形成总线拓扑结构，其中：
每一扩展模块均具有一前向总线接口以及一后向总线接口，在所述后向总线接口中设置有常闭开关，所述与所述常闭开关并联且连接一终端电阻至所述扩展总线；
当所述后向总线接口插入线缆时，则抵顶所述常闭开关并使其断开。
优选地，所述每一扩展模块的后向总线接口包括:
母头本体，其为一端开口的框体，其内设置有穿透该本体的多个端子，在所述多个端子之间设置有一个常闭开关，所述母头本体的侧壁引出有卡扣44；
在所述母头本体的一侧壁上设置有一个定位槽。
优选地，与所述后向总线接口连接的线缆具有一个线缆接头，其包括：
公头本体，其一端面设置有多个端子孔，在端子孔之间设置有一个常闭开关孔，在所述公头本体的一侧壁上设置有一个用与所述定位槽相配合的定位块。
优选地，所述扩展总线为MLVDS（MultipointlowVoltageDifferentialSignaling，多点低电压差分信号）总线。。
相应地，本发明实施例还提供了一种PLC扩展总线的终端电阻自动匹配方法，应用于前述的PLC扩展总线的终端电阻自动匹配系统中，该方法包括如下步骤：
将PLC与多个扩展模块通过线缆顺序连接；
在总线拓扑结构中，当本级扩展模块的前向总线接口与后向总线接口上均被插入线缆时，则所述扩展模块的上常闭开关被打开，所述本级扩展模块的终端电阻与扩展总线断开连接；
在总线拓扑结构中最后一级扩展模块上，其后向总线接口未被插入线缆，所述最后一个扩展模块的常闭开关处于闭合状态，则最后一级扩展模块中的终端电阻与扩展总线相连接，自动匹配至所述扩展总线上。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的技术方案，通过在通过扩展总线级联的PLC系统的每一扩展模块中的后向总线接口中均设置一常闭开关，且该常闭开关将终端电阻连接在扩展总线上；当各扩展模块级联后，处于中间位置的扩展模块，由于其后向总线接口被插入线缆，使其对应的常闭开关断开，从而使本级扩展模块上的终端电阻与扩展总线断开连接；而对于最后一个扩展模块，由于其后向总线接口未被插入线缆，故其对应的常闭开关处于闭合状态，故可以将终端电阻自动匹配至扩展总线。该方案中，能够快速准确地将终端电阻自动匹配至扩展总线上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种PLC扩展总线的终端电阻自动匹配系统一个实施例的结构示意图；
图2是图1中扩展模块在第一种情形下终端电阻的连接示意图；
图3是图1中扩展模块在第二种情形下终端电阻的连接示意图；
图4是图1中扩展模块在第三种情形下终端电阻的连接示意图；
图5是扩展模块的后向总线接口与线缆连接的结构示意图；
图6是后向总线接口的结构示意图；
图7是线缆接头的结构示意图；
图8是图6中的后向总线接口以及图7中线缆接头在连接前的纵剖面示意图；
图9是图6中的后向总线接口以及图7中线缆接头在连接后的纵剖面示意图；
图10是本发明提供的一种PLC扩展总线的终端电阻自动匹配方法的一个实施例的主流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详见说明。
如图1所示，示出了本发明提供的一种PLC扩展总线的终端电阻自动匹配系统一个实施例的结构示意图。在该实施例中，该PLC扩展总线的终端电阻自动匹配系统包括PLC1以及多个扩展模块2，PLC1与多个扩展模块2之间采用扩展总线进行级连；其中，在一个实施例中，该扩展总线采用MLVDS总线，其属于总线型拓扑结构半双工通信，在后文中提及的扩展总线均以MLVDS扩展总线进行说明，当可以理解的是，在其他的实施例中，也可以采用其他类型的总线。扩展模块2采用级联方式，每个扩展模块均是独立的个体，也没有优先顺序，但每个扩展模块2具备独立的地址，在一个例子中，PLC可以级联8个扩展模块。在该总线型拓扑结构中，PLC充当主机角色，扩展模块充当从机角色，总线接口包括扩展总线时钟、扩展总线数据及地址线等。其中扩展总线时钟由PLC主导发出，扩展模块按该扩展总线时钟的节拍进行数据交换。在一些例子中，该时钟频率可以达到55MHz甚至更高。具体地，每个扩展模块2具有一前向总线接口以及一后向总线接口，其中，前向总线接口向前连接前面的扩展模块2或PLC，后向总线接口向后连接后面的扩展模块2。
如图2所示，则示出了本发明实施例中扩展模块在第一种情形下终端电阻的连接示意图；在该实施例中，每一扩展模块均具有一前向总线接口以及一后向总线接口，在后向总线接口中设置有常闭开关K1，K1与常闭开关K1并联，且连接一终端电阻R1至扩展总线；
其中，K1与常闭开关K1均为常闭开关，在第一种情形时，即其前向总线接口与后向总线接口均没有插入线缆的情形下，K1与常闭开关K1处于闭合状态，该终端电阻R1至扩展总线相连接。
如图3所示，则示出了本发明实施例中扩展模块在第二种情形下终端电阻的连接示意图；其示出了扩展模块的前向总线接口与后向总线接口均没有插入线缆的情形，在该第二种情形下，由于该扩展模块的后向总线接口插入线缆时，则抵顶常闭开关K1并使其断开，故在这种情形下，终端电阻R1与扩展总线断开了连接。
如图3所示，则示出了本发明实施例中扩展模块在第三种情形下终端电阻的连接示意图；其示出了扩展模块的前向总线接口插入了线缆，而后向总线接口均没有插入线缆的情形，在该第二种情形下，由于该扩展模块的后向总线接口没有插入线缆时，常闭开关K1处于闭合状态，故在这种情形下，终端电阻R1仍然与扩展总线相互连接。
从上可以看出，当PLC与各级扩展模块进行连接之前各级扩展模块处于图2的情形；当PLC与各级扩展模块进行连接时，则处于前端的扩展模块处于图3的情形，由于其后向总线接口均插入了线缆，则各扩展模块中的终端电阻R1与扩展总线断开了连接；而最后一级的扩展模块处于图4的情形，由于其常闭开关K1处于闭合状态，终端电阻R1仍然与扩展总线相互连接，即终端电阻自动匹配到了扩展总线上。
如图5至图9所示，示出了一个具体的实施例中，扩展模块的后向总线接口与线缆连接的结构示意图。其中，后向总线接口4固定设置于扩展模块2上（图中仅示出了扩展模块2上的一部分），与后向总线接口4连接的线缆具有一个线缆接头5，具体地：
后向总线接口4包括：母头本体40，其为一端开口的框体，其内设置有穿透该本体的多个端子41，在该多个端子之间设置有一个常闭开关42（即前面的K1）；该母头本体40侧壁引出用于与线缆接头5相卡扣连接的卡扣44。在该母头本体40的一侧壁上设置一个定位槽43；
线缆接头5包括：公头本体50，其一端面设置有多个端子孔51，在端子孔51之间设置有一个常闭开关孔52，在该公头本体50的一侧壁上设置有定位块53。
相应地，当该线缆接头5与后向总线接口4相配合时，线缆接头5的公头本体50容纳至后向总线接口4的母头本体40中，端子41插入端子孔51中，常闭开关42插入常闭开关孔52中，通过抵压的作用使该常闭开关42打开，且卡扣44卡住公头本体50的端部，定位块53卡接在定位槽43中，从而使后向总线接口4和线缆接头5相固定连接。
相应地，如图10所示，示出了本发明提供的一种PLC扩展总线的终端电阻自动匹配方法的一个实施例的主流程示意图。在该实施例中，该PLC扩展总线的终端电阻自动匹配方法，应用于PLC以及多个扩展模块通过扩展总线级连的具有总线拓扑结构的PLC控制系统中，该方法包括如下步骤：
将PLC与多个扩展模块通过线缆顺序连接；
在总线拓扑结构中，当本级扩展模块的前向总线接口与后向总线接口上均被插入线缆时，则扩展模块的上常闭开关被打开，本级扩展模块的终端电阻与扩展总线断开连接；
在总线拓扑结构中最后一级扩展模块上，其后向总线接口未被插入线缆，最后一个扩展模块的常闭开关处于闭合状态，则最后一级扩展模块中的终端电阻与扩展总线相连接，自动匹配至扩展总线上。
更多的细节，可以一并参考图1到图10的说明，在此不进行赘述。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的技术方案，通过在通过扩展总线级联的PLC系统的每一扩展模块中的后向总线接口中均设置一常闭开关，且该常闭开关将终端电阻连接在扩展总线上；当各扩展模块级联后，处于中间位置的扩展模块，由于其后向总线接口被插入线缆，使其对应的常闭开关断开，从而使本级扩展模块上的终端电阻与扩展总线断开连接；而对于最后一个扩展模块，由于其后向总线接口未被插入线缆，故其对应的常闭开关处于闭合状态，故可以将终端电阻自动匹配至扩展总线。该方案中，能够快速准确地将终端电阻自动匹配至扩展总线上。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。