通信系統(tǒng)及其通信方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)包括上位機(jī)、控制柜和外圍設(shè)備，所述控制柜包括用于所述外圍設(shè)備與所述上位機(jī)之間通信的串口，其中，當(dāng)所述通信系統(tǒng)處于工作階段時(shí)，所述通信系統(tǒng)的系統(tǒng)周期包括輪詢階段和自由通信階段，所述上位機(jī)能夠在在所述輪詢階段向所述控制柜發(fā)送查詢指令，所述控制柜能夠在所述自由通信階段與所述外圍設(shè)備通信。本發(fā)明還提供利用所述通信系統(tǒng)的通信方法。利用本發(fā)明所提供的通信系統(tǒng)可以確?？刂乒衽c上位機(jī)和外圍設(shè)備通信時(shí)的可靠性。而且，本發(fā)明所提供的通信系統(tǒng)并沒有增加控制柜中的串口的數(shù)量，從而避免了通信系統(tǒng)的物理體積增加以及避免了通信系統(tǒng)的成本增加。
【專利說明】通信系統(tǒng)及其通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及上位機(jī)與外圍設(shè)備的通信，具體地，涉及一種通信系統(tǒng)和該通信系統(tǒng)的通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中通常包括多個(gè)進(jìn)行不同工序的生產(chǎn)設(shè)備(S卩，外圍設(shè)備)，為了 了解不同生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)進(jìn)度以及生產(chǎn)設(shè)備自身的參數(shù)，通常需要利用上位機(jī)對不同的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。目前多通過控制柜的串口實(shí)現(xiàn)外圍設(shè)備與上位機(jī)之間的通信。即，控制柜通過串口與外圍設(shè)備通信，以獲取外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)，并且控制柜通過串口與上位機(jī)通信，以將從外圍設(shè)備中獲取的數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)。
[0003]隨著工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩鄻有?，控制柜中的串口的個(gè)數(shù)不一定能滿足該控制柜與上位機(jī)以及外圍設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)的需求。常見的解決方案有兩種:第一種，增加控制柜的串口數(shù)量；第二種，通過傳輸報(bào)文協(xié)議解析，即控制柜中的一個(gè)串口同時(shí)與兩個(gè)以上的串口設(shè)備(包括上位機(jī)和外圍設(shè)備)通信，通過不同的報(bào)文協(xié)議解析對不同的串口設(shè)備加以區(qū)別。
[0004]第一種解決方案會(huì)增加成本和硬件體積，第二種解決方案容易出現(xiàn)兩種串口設(shè)備的數(shù)據(jù)混在一起的情況，一旦兩種串口設(shè)備的數(shù)據(jù)混在一起解析錯(cuò)誤就會(huì)出現(xiàn)亂碼。
[0005]因此，如何在不增加設(shè)備成本和硬件體積的情況下，可靠地實(shí)現(xiàn)控制柜與上位機(jī)以及外圍設(shè)備之間的通信成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種通信系統(tǒng)和一種通信方法，所述通信系統(tǒng)中的控制柜可以可靠地與上位機(jī)和外圍設(shè)備進(jìn)行通信，且不會(huì)增加通信系統(tǒng)的成本和硬件體積。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括上位機(jī)、控制柜和外圍設(shè)備，所述控制柜包括用于所述外圍設(shè)備與所述上位機(jī)之間通信的串口，其中，當(dāng)所述通信系統(tǒng)處于工作階段時(shí)，所述通信系統(tǒng)的系統(tǒng)周期包括輪詢階段和自由通信階段，所述上位機(jī)能夠在所述輪詢階段向所述控制柜發(fā)送查詢指令，所述控制柜能夠在所述自由通信階段與所述外圍設(shè)備通信。
[0008]優(yōu)選地，所述上位機(jī)包括上位機(jī)處理器和與所述上位機(jī)處理器電連接的上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)，所述上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)與所述控制柜進(jìn)行通信，所述上位機(jī)處理器通過所述上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)獲取所述控制柜中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對所述外圍設(shè)備和所述控制柜的監(jiān)控。
[0009]優(yōu)選地，所述控制柜包括控制裝置、能夠與所述上位機(jī)通信的控制柜數(shù)傳電臺(tái)和能夠與所述外圍設(shè)備通信的無線收發(fā)器，所述控制柜數(shù)傳電臺(tái)和所述無線收發(fā)器通過同一個(gè)串口與所述控制裝置通信，所述上位機(jī)能夠在所述輪詢階段向所述控制柜數(shù)傳電臺(tái)發(fā)送所述查詢指令，所述控制裝置能夠在所述自由通信階段通過所述無線收發(fā)器與所述外圍設(shè)備通信。[0010]優(yōu)選地，所述上位機(jī)中設(shè)置有上級(jí)計(jì)時(shí)器，所述控制柜中設(shè)置有下級(jí)計(jì)時(shí)器，在所述輪詢階段，所述上位機(jī)向所述控制柜發(fā)送目的報(bào)文，所述目的報(bào)文中包括所述上級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值，所述控制柜能夠?qū)⑺錾霞?jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值與所述下級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值比較，并將所述下級(jí)計(jì)時(shí)器與所述上級(jí)計(jì)時(shí)器同步。
[0011 ] 優(yōu)選地，在所述通信系統(tǒng)的同步階段內(nèi)，所述上位機(jī)能夠向所述控制柜發(fā)送握手報(bào)文，所述握手報(bào)文中包括所述上級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值，接收到所述握手報(bào)文的控制柜能夠?qū)⑺錾霞?jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值與所述下級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值比較，以使所述上級(jí)計(jì)時(shí)器和所述下級(jí)計(jì)時(shí)器同步。
[0012]優(yōu)選地，在一個(gè)系統(tǒng)周期內(nèi)，所述輪詢階段占I個(gè)時(shí)間片，所述自由通信階段占至少一個(gè)時(shí)間片。
[0013]優(yōu)選地，所述上位機(jī)中設(shè)置有與所述上位機(jī)處理器電連接的第一運(yùn)算單元，所述控制柜中設(shè)置有與所述控制裝置電連接的第二運(yùn)算單元，所述第一運(yùn)算單元用于計(jì)算所述上級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值除以所述系統(tǒng)周期所得的第一余數(shù)，所述上位機(jī)處理器根據(jù)所述第一余數(shù)判斷所述上位機(jī)是否處于所述輪詢階段，所述第二運(yùn)算單元用于計(jì)算所述下級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值除以所述系統(tǒng)周期所得的第二余數(shù)，所述控制裝置根據(jù)所述第二余數(shù)判斷所述控制柜是否處于所述自由通信階段。
[0014]作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種利用本發(fā)明所提供的上述的通信系統(tǒng)的通信方法，其中，所述通信方法包括在工作階段內(nèi)進(jìn)行的查詢步驟，該查詢步驟包括:
[0015]S2、判斷所述通信系統(tǒng)的時(shí)間狀態(tài)；
[0016]當(dāng)所述通信系統(tǒng)處于輪詢階段時(shí)，則執(zhí)行步驟S32:上位機(jī)向控制柜發(fā)送查詢指令；
[0017]當(dāng)所述通信系統(tǒng)處于自由通信階段時(shí)，則執(zhí)行步驟S33:控制柜與外圍設(shè)備通信。
[0018]優(yōu)選地,所述步驟S32之前還包括:
[0019]S31、所述上位機(jī)向所述控制柜發(fā)送空閑監(jiān)測指令，當(dāng)監(jiān)測到所述控制柜空閑時(shí)，則執(zhí)行步驟S32 ;當(dāng)監(jiān)測到所述控制柜繁忙時(shí)，重復(fù)所述步驟S31，直至監(jiān)測到所述控制柜空閑為止。
[0020]優(yōu)選地，當(dāng)所述通信系統(tǒng)處于所述輪詢階段時(shí)，所述步驟S32包括:
[0021]S32a、所述上位機(jī)向所述控制柜發(fā)送目的報(bào)文，所述控制柜接收到所述目的報(bào)文后，根據(jù)所述目的報(bào)文中的上級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值更新下級(jí)計(jì)時(shí)器，以使所述上級(jí)計(jì)時(shí)器與所述下級(jí)計(jì)時(shí)器同步；和
[0022]S32b、所述控制柜向所述上位機(jī)發(fā)送目標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0023]優(yōu)選地,所述步驟S2包括:
[0024]S21、所述上位機(jī)獲取上級(jí)計(jì)時(shí)器中的時(shí)鐘值，所述控制柜獲取下級(jí)計(jì)時(shí)器中的時(shí)
鐘值；
[0025]S22、第一運(yùn)算單元計(jì)算所述上級(jí)計(jì)時(shí)器中的時(shí)鐘值除以系統(tǒng)周期所得的第一余數(shù)，當(dāng)該第一余數(shù)小于所述輪詢階段所需的時(shí)間時(shí)，則判定所述上位機(jī)處于所述輪詢階段，當(dāng)所述第一余數(shù)大于所述輪詢階段所需的時(shí)間時(shí)，則判定所述上位機(jī)處于所述自由通信階段；第二運(yùn)算單元計(jì)算所述下級(jí)計(jì)時(shí)器中的時(shí)鐘值除以系統(tǒng)周期所得的第二余數(shù)，當(dāng)所述第二余數(shù)小于所述輪詢階段所需的時(shí)間時(shí)，則判定所述控制柜處于所述輪詢階段，當(dāng)所述第二余數(shù)大于所述輪詢階段所需的時(shí)間時(shí)，則判定所述控制柜處于所述自由通信階段。
[0026]優(yōu)選地，所述通信系統(tǒng)還包括輔助設(shè)備，所述輔助設(shè)備與所述控制柜的所述控制裝置相連，向所述控制裝置提供輔助的參數(shù)。
[0027]優(yōu)選地，所述通信方法還包括在所述查詢步驟之前進(jìn)行的同步步驟，該同步步驟在同步階段進(jìn)行，并且所述同步步驟包括:
[0028]S11、所述上位機(jī)向所述控制柜發(fā)送握手報(bào)文；
[0029]S12、所述控制柜根據(jù)所述握手報(bào)文中的時(shí)鐘值更新所述控制柜中的下級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值，使得所述控制柜中的所述下級(jí)計(jì)時(shí)器與上級(jí)計(jì)時(shí)器一致。
[0030]優(yōu)選地，所述同步步驟還包括:
[0031]S10、所述上位機(jī)啟動(dòng)后，在第一預(yù)定時(shí)間內(nèi)監(jiān)測所述控制柜是否空閑；當(dāng)監(jiān)測到所述控制柜空閑時(shí)，執(zhí)行所述步驟S11。
[0032]優(yōu)選地，所述同 步步驟所需的時(shí)間為系統(tǒng)周期的I至5倍。
[0033]優(yōu)選地，當(dāng)所述控制柜未能在所述同步階段接收到所述握手報(bào)文時(shí)，所述控制柜執(zhí)行所述步驟S33。
[0034]本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)和通信方法，在所述輪詢階段內(nèi)，上位機(jī)向控制柜發(fā)送查詢指令，以向控制柜索取所需的數(shù)據(jù)；在自由通信階段內(nèi)，控制柜與外圍設(shè)備組成對等通訊鏈路，這個(gè)自由通信階段，控制柜與外圍設(shè)備都會(huì)主動(dòng)發(fā)起通信。由此可知，在同一時(shí)間，只有一種數(shù)據(jù)通過所述控制柜的串口。例如，在所述輪詢階段，只有上位機(jī)發(fā)送的查詢指令通過所述串口傳遞至控制柜，在所述自由通信階段，只有外圍設(shè)備和控制柜之間的通信數(shù)據(jù)通過所述串口，因而，在同一時(shí)間，通過所述串口的數(shù)據(jù)不會(huì)受到干擾。所以，控制柜可以利用同一個(gè)串口與外圍設(shè)備和上位機(jī)進(jìn)行通信，從而在不增加通信系統(tǒng)的成本和硬件體積的情況下，可靠地實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)中的控制柜與上位
[0035]機(jī)和外圍設(shè)備之間的通信。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0037]圖1為本發(fā)明所提供的通信系統(tǒng)的示意圖；
[0038]圖2為系統(tǒng)周期的劃分圖；
[0039]圖3為本發(fā)明所提供的通信方法中同步步驟的流程圖；
[0040]圖4為本發(fā)明所提供的通信方法中查詢步驟的流程圖；
[0041]圖5為上位機(jī)通信處理流程圖；
[0042]圖6為控制器通信處理流程圖。
[0043]附圖標(biāo)記說明
[0044]100:上位機(jī)110:上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)
[0045]120:上位機(jī)處理器130:上級(jí)計(jì)時(shí)器
[0046]140:第一運(yùn)算單元200:控制柜
[0047]210:控制裝置220:控制柜數(shù)傳電臺(tái)
[0048]230:無線收發(fā)器240:下級(jí)計(jì)時(shí)器[0049]250:第二運(yùn)算單元 300:外圍設(shè)備
[0050]400:輔助設(shè)備
【具體實(shí)施方式】
[0051]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0052]如圖1所示，作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)包括上位機(jī)100、控制柜200和外圍設(shè)備300，控制柜200包括用于外圍設(shè)備300與上位機(jī)100之間通信的串口(未示出)，其中，當(dāng)所述通信系統(tǒng)處于工作階段時(shí)，所述通信系統(tǒng)的系統(tǒng)周期包括輪詢階段和自由通信階段，上位機(jī)100可以在所述輪詢階段向控制柜200發(fā)送查詢指令，控制柜200可以在所述自由通信階段與外圍設(shè)備300通信。
[0053]該通信系統(tǒng)，在所述輪詢階段內(nèi)，上位機(jī)向控制柜發(fā)送查詢指令，以向控制柜索取所需的數(shù)據(jù)；在自由通信階段內(nèi)，控制柜與外圍設(shè)備組成對等通訊鏈路，這個(gè)自由通信階段，控制柜與外圍設(shè)備都會(huì)主動(dòng)發(fā)起通信。由此可知，在同一時(shí)間，只有一種數(shù)據(jù)通過所述控制柜的串口。例如，在所述輪詢階段，只有上位機(jī)發(fā)送的查詢指令通過所述串口傳遞至控制柜，在所述自由通信階段，只有外圍設(shè)備和控制柜之間的通信數(shù)據(jù)通過所述串口，因而，在同一時(shí)間，通過所述串口的數(shù)據(jù)不會(huì)受到干擾。所以，控制柜可以利用同一個(gè)串口與外圍設(shè)備和上位機(jī)進(jìn)行通信，從而在不增加通信系統(tǒng)的成本和硬件體積的情況下，可靠地實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)中的控制柜與上位機(jī)和外圍設(shè)備之間的通信。
[0054]作為本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】，上位機(jī)100包括上位機(jī)處理器120和與該上位機(jī)處理器120電連接的上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)110，上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)110與控制柜200進(jìn)行通信。上位機(jī)處理器120通過上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)110獲取控制柜200中的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)對外圍設(shè)備300和控制柜200的監(jiān)控。
[0055]如上文中所述，在所述通信系統(tǒng)的工作階段(即，外圍設(shè)備進(jìn)行正常作業(yè)，上位機(jī)通過控制柜對外圍設(shè)備的作業(yè)情況進(jìn)行監(jiān)控的階段)內(nèi)，所述通信系統(tǒng)的系統(tǒng)周期包括輪詢階段和自由通信階段。在所述輪詢階段內(nèi)，上位機(jī)處理器120通過上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)110向控制柜200發(fā)送查詢指令，以向控制柜200索取所需的數(shù)據(jù)。在自由通信階段內(nèi)，控制柜200與外圍設(shè)備300組成對等通訊鏈路，這個(gè)自由通信階段，控制柜200與外圍設(shè)備300都會(huì)主動(dòng)發(fā)起通信。由此可知，在同一時(shí)間，只有一種數(shù)據(jù)通過所述串口。例如，在所述輪詢階段，只有上位機(jī)100發(fā)送的查詢指令通過所述串口傳遞至控制柜200，在所述自由通信階段，只有外圍設(shè)備300的參數(shù)或控制柜200的數(shù)據(jù)通過所述串口，因而，在同一時(shí)間，通過所述串口的數(shù)據(jù)不會(huì)受到干擾。所以，控制柜200可以利用同一個(gè)串口與外圍設(shè)備300和上位機(jī)100進(jìn)行通信，從而減小了所述通信系統(tǒng)的物理體積。
[0056]應(yīng)當(dāng)理解的是，在所述通信系統(tǒng)的工作階段內(nèi)，上位機(jī)100通過控制柜200獲取外圍設(shè)備300的數(shù)據(jù)以及控制柜200本身的數(shù)據(jù)，并且控制柜200獲取外圍設(shè)備300的數(shù)據(jù)。一個(gè)上位機(jī)100可以對應(yīng)于多個(gè)控制柜200 (圖1中僅示出了其中的兩個(gè)控制柜)，每個(gè)控制柜200都與相應(yīng)的外圍設(shè)備相對應(yīng)。在所述通信系統(tǒng)的運(yùn)行的過程中，各個(gè)控制柜200中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是不同的，在不同的時(shí)間段，上位機(jī)100需要不同控制柜200中的數(shù)據(jù)，因此，上位機(jī)100周期性地輪詢不同控制柜200。上位機(jī)處理器120中設(shè)置有監(jiān)測程序，當(dāng)監(jiān)測程序需要預(yù)定的控制柜中的數(shù)據(jù)時(shí)，則在所述輪詢階段通過上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)110與該預(yù)定的控制柜通信，以獲取所需的數(shù)據(jù)。
[0057]在所述通信系統(tǒng)進(jìn)行通信時(shí),上位機(jī)100的上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)110僅在所述輪詢階段向控制柜200發(fā)送查詢指令，并且控制柜200僅在所述自由通信階段與外圍設(shè)備300通信，避免了控制柜200與上位機(jī)100和外圍設(shè)備300同時(shí)通信的情況，從而可以避免產(chǎn)生的解析錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。因此，利用本發(fā)明所提供的通信系統(tǒng)可以確?？刂乒?00與上位機(jī)100和外圍設(shè)備300通信時(shí)的可靠性。而且，本發(fā)明所提供的通信系統(tǒng)并沒有增加控制柜200中的串口的數(shù)量，從而避免了通信系統(tǒng)的物理體積增加以及避免了通信系統(tǒng)的成本增加。
[0058]在本發(fā)明中，外圍設(shè)備300為執(zhí)行具體生產(chǎn)工藝的設(shè)備，外圍設(shè)備300與控制柜200之間進(jìn)行通信，以將外圍設(shè)備300的數(shù)據(jù)(例如，工藝參數(shù)、外圍設(shè)備300自身的運(yùn)行參數(shù)等)傳輸給控制柜200，在所述輪詢階段，控制柜200將外圍設(shè)備300的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī) 100。
[0059]容易理解的是，在自由通信階段，上位機(jī)100不發(fā)送指令，但可以接收數(shù)據(jù)。
[0060]在輪詢階段，控制柜200的串口與上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)110通信，在自由通信階段，控制柜200的串口與外圍設(shè)備300通信。為了實(shí)現(xiàn)上述功能，優(yōu)選地，控制柜200可以包括控制裝置210、可以與上位機(jī)100通信的控制柜數(shù)傳電臺(tái)220和可以與外圍設(shè)備300通信的無線收發(fā)器230，控制柜數(shù)傳電臺(tái)220和無線收發(fā)器230通過同一個(gè)串口與控制裝置210通信，在所述輪詢階段，控制裝置210通過控制柜數(shù)傳電臺(tái)220與上位機(jī)通信，在所述自由通信階段，控制裝置210通過無線收發(fā)器230與外圍設(shè)備300通信。容易理解的是，外圍設(shè)備300可以包括用于發(fā)送數(shù)據(jù)的遙控器，通過遙控器將外圍設(shè)備300中的數(shù)據(jù)發(fā)送給控制柜200的無線收發(fā)器230。
[0061]在所述通信系統(tǒng)的工作階段，上位機(jī)100的時(shí)間與控制柜200的時(shí)間應(yīng)當(dāng)是同步的，從而可以確保控制柜200和上位機(jī)100同時(shí)處在所述輪詢階段，并且還可以確保輪詢階段過后，控制柜200可以進(jìn)入自由通信階段，以及上位機(jī)100在自由通信階段不會(huì)向控制柜200發(fā)送命令。可以通過多種實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)上述目的，例如，可以在上位機(jī)100和控制柜200中分別設(shè)置精確的時(shí)鐘，以確保上位機(jī)100和控制柜200的時(shí)間精確。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然在自由通信階段，上位機(jī)100不向控制柜200發(fā)送命令，但是上位機(jī)100可以接收到控制柜200與外圍設(shè)備300的通信過程數(shù)據(jù)，并對該通信過程數(shù)據(jù)做記錄。
[0062]為了降低成本，優(yōu)選地，上位機(jī)100中可以設(shè)置有上級(jí)計(jì)時(shí)器130，每個(gè)控制柜200中均可以設(shè)置有下級(jí)計(jì)時(shí)器240。
[0063]在所述輪詢階段，上位機(jī)100的上位機(jī)處理器120通過上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)110向控制柜200發(fā)送目的報(bào)文，該目的報(bào)文中包括上級(jí)計(jì)時(shí)器130的時(shí)鐘值，控制柜200可以將所述上級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值與下級(jí)計(jì)時(shí)器240的時(shí)鐘值比較，并根據(jù)比較結(jié)果將下級(jí)計(jì)時(shí)器240與上級(jí)計(jì)時(shí)器130同步。
[0064]應(yīng)當(dāng)理解的是，只有在控制柜200空閑時(shí)(即，未與外圍設(shè)備300進(jìn)行通信時(shí))，方可接收上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)110發(fā)送的目的報(bào)文。
[0065]所述目的報(bào)文的目的在于查詢所述控制柜200中的數(shù)據(jù)。具體地，所述控制柜200中的數(shù)據(jù)可以包括控制柜200自身的運(yùn)行參數(shù)以及該控制柜200對應(yīng)的外圍設(shè)備300的運(yùn)行參數(shù)以及相應(yīng)的工藝參數(shù)。[0066]通常，控制柜200的串口為小端模式，為了數(shù)據(jù)處理方便，所有的數(shù)值類型都采用小端格式數(shù)據(jù)。目的報(bào)文的定義如表1所示:
[0067]表1
【權(quán)利要求】
1.一種通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括上位機(jī)、控制柜和外圍設(shè)備，所述控制柜包括用于所述外圍設(shè)備與所述上位機(jī)之間通信的串口，其特征在于，當(dāng)所述通信系統(tǒng)處于工作階段時(shí)，所述通信系統(tǒng)的系統(tǒng)周期包括輪詢階段和自由通信階段，所述上位機(jī)能夠在所述輪詢階段向所述控制柜發(fā)送查詢指令，所述控制柜能夠在所述自由通信階段與所述外圍設(shè)備通f目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)包括上位機(jī)處理器和與所述上位機(jī)處理器電連接的上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)，所述上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)與所述控制柜進(jìn)行通信，所述上位機(jī)處理器通過所述上位機(jī)數(shù)傳電臺(tái)獲取所述控制柜中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對所述外圍設(shè)備和所述控制柜的監(jiān)控。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述控制柜包括控制裝置、能夠與所述上位機(jī)通信的控制柜數(shù)傳電臺(tái)和能夠與所述外圍設(shè)備通信的無線收發(fā)器，所述控制柜數(shù)傳電臺(tái)和所述無線收發(fā)器通過同一個(gè)串口與所述控制裝置通信，所述上位機(jī)能夠在所述輪詢階段向所述控制柜數(shù)傳電臺(tái)發(fā)送所述查詢指令，所述控制裝置能夠在所述自由通信階段通過所述無線收發(fā)器與所述外圍設(shè)備通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述 的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)中設(shè)置有上級(jí)計(jì)時(shí)器，所述控制柜中設(shè)置有下級(jí)計(jì)時(shí)器，在所述輪詢階段，所述上位機(jī)向所述控制柜發(fā)送目的報(bào)文，所述目的報(bào)文中包括所述上級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值，所述控制柜能夠?qū)⑺錾霞?jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值與所述下級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值比較，并將所述下級(jí)計(jì)時(shí)器與所述上級(jí)計(jì)時(shí)器同步。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，在所述通信系統(tǒng)的同步階段內(nèi)，所述上位機(jī)能夠向所述控制柜發(fā)送握手報(bào)文，所述握手報(bào)文中包括所述上級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值，接收到所述握手報(bào)文的控制柜能夠?qū)⑺錾霞?jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值與所述下級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值比較，以使所述上級(jí)計(jì)時(shí)器和所述下級(jí)計(jì)時(shí)器同步。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，在一個(gè)系統(tǒng)周期內(nèi)，所述輪詢階段占I個(gè)時(shí)間片，所述自由通信階段占至少一個(gè)時(shí)間片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)中設(shè)置有與所述上位機(jī)處理器電連接的第一運(yùn)算單元，所述控制柜中設(shè)置有與所述控制裝置電連接的第二運(yùn)算單元，所述第一運(yùn)算單元用于計(jì)算所述上級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值除以所述系統(tǒng)周期所得的第一余數(shù)，所述上位機(jī)處理器根據(jù)所述第一余數(shù)判斷所述上位機(jī)是否處于所述輪詢階段，所述第二運(yùn)算單元用于計(jì)算所述下級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值除以所述系統(tǒng)周期所得的第二余數(shù)，所述控制裝置根據(jù)所述第二余數(shù)判斷所述控制柜是否處于所述自由通信階段。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，還包括輔助設(shè)備，所述輔助設(shè)備與所述控制柜的所述控制裝置相連，向所述控制裝置提供輔助的參數(shù)。
9.一種利用權(quán)利要求1至8中所述的通信系統(tǒng)的通信方法，其特征在于，所述通信方法包括在工作階段內(nèi)進(jìn)行的查詢步驟，該查詢步驟包括: S2、判斷所述通信系統(tǒng)的時(shí)間狀態(tài)； 當(dāng)所述通信系統(tǒng)處于輪詢階段時(shí)，則執(zhí)行步驟S32:上位機(jī)向控制柜發(fā)送查詢指令； 當(dāng)所述通信系統(tǒng)處于自由通信階段時(shí)，則執(zhí)行步驟S33:控制柜與外圍設(shè)備通信。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信方法，其特征在于，所述步驟S32之前還包括: S31、所述上位機(jī)向所述控制柜發(fā)送空閑監(jiān)測指令，當(dāng)監(jiān)測到所述控制柜空閑時(shí)，則執(zhí)行步驟S32 ;當(dāng)監(jiān)測到所述控制柜繁忙時(shí)，重復(fù)所述步驟S31，直至監(jiān)測到所述控制柜空閑為止。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的通信方法，其特征在于，當(dāng)所述通信系統(tǒng)處于所述輪詢階段時(shí)，所述步驟S32包括: S32a、所述上位機(jī)向所述控制柜發(fā)送目的報(bào)文，所述控制柜接收到所述目的報(bào)文后，根據(jù)所述目的報(bào)文中的上級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值更新下級(jí)計(jì)時(shí)器，以使所述上級(jí)計(jì)時(shí)器與所述下級(jí)計(jì)時(shí)器同步；和 S32b、所述控制柜向所述上位機(jī)發(fā)送目標(biāo)數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的通信方法，其特征在于，所述步驟S2包括: 521、所述上位機(jī)獲取上級(jí)計(jì)時(shí)器中的時(shí)鐘值，所述控制柜獲取下級(jí)計(jì)時(shí)器中的時(shí)鐘值； 522、第一運(yùn)算單元計(jì)算所述上級(jí)計(jì)時(shí)器中的時(shí)鐘值除以系統(tǒng)周期所得的第一余數(shù)，當(dāng)所述第一余數(shù)小于所述輪詢階段所需的時(shí)間時(shí)，則判定所述上位機(jī)處于所述輪詢階段，當(dāng)所述第一余數(shù)大于所述輪詢階段所需的時(shí)間時(shí)，則判定所述上位機(jī)處于所述自由通信階段；第二運(yùn)算單元計(jì)算所述下級(jí)計(jì)時(shí)器中的時(shí)鐘值除以系統(tǒng)周期所得的第二余數(shù)，當(dāng)所述第二余數(shù)小于所述輪詢階段所需的時(shí)間時(shí)，則判定所述控制柜處于所述輪詢階段，當(dāng)所述第二余數(shù)大于所述輪詢階段所需的時(shí)間時(shí)，則判定所述控制柜處于所述自由通信階段。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的通信方法，其特征在于，所述通信方法還包括在所述查詢步驟之前進(jìn)行的同步步驟，所述同步步驟在同步階段進(jìn)行，并且所述同步步驟包括: 511、所述上位機(jī)向所述控制柜發(fā)送握手報(bào)文；` 512、所述控制柜根據(jù)所述握手報(bào)文中的時(shí)鐘值更新所述控制柜中的下級(jí)計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘值，使得所述控制柜中的所述下級(jí)計(jì)時(shí)器與上級(jí)計(jì)時(shí)器一致。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的通信方法，其特征在于，所述同步步驟還包括: S10、所述上位機(jī)啟動(dòng)后，在第一預(yù)定時(shí)間內(nèi)監(jiān)測所述控制柜是否空閑；當(dāng)監(jiān)測到所述控制柜空閑時(shí)，執(zhí)行所述步驟S11。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的通信方法，其特征在于，所述同步步驟所需的時(shí)間為系統(tǒng)周期的I至5倍。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的通信方法，其特征在于，當(dāng)所述控制柜未能在所述同步階段接收到所述握手報(bào)文時(shí)，所述控制柜執(zhí)行所述步驟S33。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103763167SQ201310727077
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】政越偉, 蘇立軍, 錢晨菲 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方專用顯示科技有限公司