用于安全控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全控制領(lǐng)域，尤其是用于控制繼電器工作以使大型設(shè)備在安全狀況下運(yùn)行的安全控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)床、包裝機(jī)械、塑料機(jī)械、汽車制造等行業(yè)中，產(chǎn)線上的設(shè)備一般都為大型重型設(shè)備，需要人員操作，若設(shè)備出現(xiàn)異?？赡軐?dǎo)致人員傷亡或?yàn)?zāi)難發(fā)生，例如滾筒的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(可能將手卷入)、機(jī)器人在其正常工作區(qū)域以外的運(yùn)動(dòng)，極有可能產(chǎn)生危險(xiǎn)，而繼電器在這些設(shè)備中的應(yīng)用可以在設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)受控停止設(shè)備運(yùn)行，有效減小了災(zāi)難發(fā)生的可能。繼電器屬于受控執(zhí)行的安全開(kāi)關(guān)，需安全控制系統(tǒng)作為控制器根據(jù)情況對(duì)其控制，由于繼電器工作正常與否對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全有著至關(guān)重要的影響，對(duì)安全控制系統(tǒng)的可靠性要求極高，在安全控制系統(tǒng)的通信過(guò)程中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須正確，一旦傳輸錯(cuò)誤下位機(jī)將執(zhí)行錯(cuò)誤的程序，導(dǎo)致控制繼電器觸點(diǎn)啟閉出錯(cuò)，引發(fā)設(shè)備未能及時(shí)控停的嚴(yán)重后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于安全控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法，使系統(tǒng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)可靠性高。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種用于安全控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法，所述安全控制系統(tǒng)包括:上位機(jī)，其具備用于生成組件數(shù)據(jù)報(bào)文的配置單元、傳輸所述組件數(shù)據(jù)報(bào)文的發(fā)送單元和響應(yīng)控制單元；主處理器，其具備用于尋址并轉(zhuǎn)發(fā)所述組件數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)單元；以及至少兩個(gè)從處理器，其具備報(bào)文響應(yīng)單元、組件數(shù)據(jù)單元及輸出控制單元；
[0005]所述主處理器和從處理器首先處于工作模式中，該方法包括:
[0006]步驟S1:所述上位機(jī)的配置單元生成初始化數(shù)據(jù)報(bào)文，發(fā)送單元發(fā)送初始化數(shù)據(jù)報(bào)文至所述主處理器，主處理器根據(jù)初始化數(shù)據(jù)報(bào)文頭部和尾部校驗(yàn)之后切換至USB下載模式并進(jìn)行初始化，主處理器的轉(zhuǎn)發(fā)單元根據(jù)初始化數(shù)據(jù)報(bào)文頭部尋址并將所述初始化數(shù)據(jù)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)至尋址的從處理器；
[0007]步驟S2:所述從處理器接收主處理器轉(zhuǎn)發(fā)的初始化數(shù)據(jù)報(bào)文、根據(jù)初始化數(shù)據(jù)報(bào)文頭部確定初始化數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、校驗(yàn)報(bào)文頭部和尾部之后切換至USB下載模式并進(jìn)行初始化，從處理器的報(bào)文響應(yīng)單元根據(jù)初始化數(shù)據(jù)長(zhǎng)度確定需接收的初始化數(shù)據(jù)報(bào)文總數(shù)并在傳輸結(jié)束后生成確認(rèn)報(bào)文通過(guò)主處理器應(yīng)答給上位機(jī)；
[0008]步驟S3:所述上位機(jī)的響應(yīng)控制單元響應(yīng)所述確認(rèn)報(bào)文，并通知發(fā)送單元將配置單元中的組件數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送至主處理器，主處理器在USB下載模式中下載所述組件數(shù)據(jù)報(bào)文并將其轉(zhuǎn)發(fā)至所述從處理器；
[0009]步驟S4:所述從處理器在USB下載模式中下載所述組件數(shù)據(jù)報(bào)文，所述組件數(shù)據(jù)單元解析所述組件數(shù)據(jù)報(bào)文形成模塊組件，所述輸出控制單元根據(jù)所述模塊組件控制所述安全控制系統(tǒng)的輸出。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟S3中，上位機(jī)的發(fā)送單元相繼發(fā)送兩次組件數(shù)據(jù)報(bào)文至主處理器，每次組件數(shù)據(jù)報(bào)文分多個(gè)包發(fā)送，主處理器依次轉(zhuǎn)發(fā)至從處理器，步驟S4中，從處理器在USB下載模式中依次下載所述組件數(shù)據(jù)報(bào)文，對(duì)兩次組件數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行校對(duì)，若一致則確定為待解析報(bào)文，所述組件數(shù)據(jù)單元解析所述待解析報(bào)文形成模塊組件，所述輸出控制單元根據(jù)所述模塊組件控制所述安全控制系統(tǒng)的輸出，若不一致則通知上位機(jī)重發(fā)組件數(shù)據(jù)報(bào)文。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述從處理器還包括劃分多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)段的存儲(chǔ)單元，其至少包括區(qū)段一、區(qū)段二和區(qū)段三，將所述兩次組件數(shù)據(jù)報(bào)文分別存放在區(qū)段二和區(qū)段三中，將所述待解析報(bào)文存放于區(qū)段一中，若上位機(jī)重發(fā)組件數(shù)據(jù)報(bào)文，則將重發(fā)的組件數(shù)據(jù)報(bào)文替換區(qū)段二或區(qū)段三中的組件數(shù)據(jù)報(bào)文。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟S4中，從處理器將已存儲(chǔ)于區(qū)段一中的待解析報(bào)文裝入內(nèi)存中，并清空所述區(qū)段二和區(qū)段三，所述組件數(shù)據(jù)單元從內(nèi)存中獲取并解析所述待解析報(bào)文形成所述模塊組件。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，
[0014]所述模塊組件包括:
[0015]輸入組件，具備多個(gè)輸入端，用于輸入信號(hào)的輸入；
[0016]開(kāi)關(guān)組件，具備多個(gè)開(kāi)關(guān)，其連接所述輸入組件并根據(jù)所述輸入信號(hào)控制其相應(yīng)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通并傳輸所述輸入信號(hào)；
[0017]邏輯組件，連接所述開(kāi)關(guān)組件，其根據(jù)輸入信號(hào)、開(kāi)關(guān)組件、以及自身邏輯組成的配合得到輸出信號(hào)；
[0018]輸出組件，連接所述邏輯組件，用于所述輸出信號(hào)的輸出；
[0019]所述輸出信號(hào)用于所述從處理器的輸出控制單元對(duì)繼電器的控制。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述組件數(shù)據(jù)報(bào)文在主機(jī)端分成多個(gè)包發(fā)送，在從處理器端重組成一個(gè)組件數(shù)據(jù)報(bào)文，在從處理器端分析組件數(shù)據(jù)報(bào)文的頭部確定組件數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，從處理器根據(jù)長(zhǎng)度接收包總數(shù)后，報(bào)文響應(yīng)單元發(fā)送結(jié)束報(bào)文給上位機(jī)。
[0021]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出優(yōu)點(diǎn):上位機(jī)與從處理器之間的通信通過(guò)主處理器協(xié)調(diào)控制，主處理器可以統(tǒng)一控制多個(gè)從處理器的工作以及尋址上位機(jī)需通信的相應(yīng)處理器，多處理器的控制使得安全控制系統(tǒng)更可靠，上位機(jī)與從處理器間通過(guò)初始化數(shù)據(jù)報(bào)文建立用于報(bào)文交互的通信鏈路，主處理器和從處理器切換至USB (Universal Serial Bus，通用串行總線)下載模式并在建立的通信鏈路中下載傳輸組件數(shù)據(jù)報(bào)文，USB下載模式為處理器處于調(diào)試狀態(tài)(非工作狀態(tài))，在該狀態(tài)中傳輸數(shù)據(jù)出錯(cuò)率低，即使出錯(cuò)也可重新上電傳輸，且采用報(bào)文交互方式，使得上位機(jī)分包發(fā)送的報(bào)文在傳送結(jié)束后均得到從處理器的響應(yīng)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?、可靠性?br>【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的安全控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的用于圖1系統(tǒng)的一種數(shù)據(jù)通信方法的流程示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的用于圖1系統(tǒng)的另一種數(shù)據(jù)通信方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0026]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施以及具體附圖的限制。
[0027]圖1示出了本發(fā)明的一種安全控制系統(tǒng)，例如是用于通過(guò)控制圖中的繼電器4以控制設(shè)備安全運(yùn)行的控制系統(tǒng)，當(dāng)然也可以用于其他的一些安全開(kāi)關(guān)的控制，繼電器4可以指單個(gè)繼電器、或者多個(gè)繼電器的組合、或者單個(gè)繼電器及其旁路的組合、或者多個(gè)繼電器及其旁路的組合，圖中該系統(tǒng)還包括:上位機(jī)1，主處理器2，從處理器3和3’。
[0028]具體的，上位機(jī)I包括配置單元11、發(fā)送單元12和響應(yīng)控制單元13，主處理器2包括轉(zhuǎn)發(fā)單元21，從處理器3和3’包括報(bào)文響應(yīng)單元31和31’、組件數(shù)據(jù)單元32和32’及輸出控制單元33和33’。以標(biāo)記3的從處理器為例，其中，上位機(jī)I的配