本發(fā)明涉及工業(yè)通信領(lǐng)域，特別是涉及一種周期性分時通信方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)控制系統(tǒng)中，主控制器需要定期從多個從機(jī)采集數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的多從機(jī)通信系統(tǒng)通常采用輪詢方式或中斷觸發(fā)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。然而，這些方法存在一些不足之處。

2、輪詢方式下，主控制器按固定順序依次向每個從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)請求。這種方式實現(xiàn)簡單，但通信效率較低。當(dāng)系統(tǒng)中從機(jī)數(shù)量較多時，每個從機(jī)的數(shù)據(jù)更新周期會變長，難以滿足實時性要求。此外，輪詢方式難以根據(jù)不同從機(jī)的數(shù)據(jù)需求靈活調(diào)整采集頻率，可能導(dǎo)致對某些關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集不及時。

3、中斷觸發(fā)方式允許從機(jī)在有新數(shù)據(jù)時主動向主控制器發(fā)送中斷請求。這種方式可以提高數(shù)據(jù)的實時性，但在多從機(jī)系統(tǒng)中容易造成通信沖突。當(dāng)多個從機(jī)同時發(fā)送中斷請求時，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)響應(yīng)延遲。此外，頻繁的中斷請求會增加主控制器的處理負(fù)擔(dān)，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4、現(xiàn)有的多從機(jī)通信系統(tǒng)還面臨數(shù)據(jù)同步性差的問題。在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中，不同從機(jī)的數(shù)據(jù)采集時間點不一致，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析和決策出現(xiàn)偏差。同時，現(xiàn)有系統(tǒng)的通信協(xié)議往往較為復(fù)雜，增加了系統(tǒng)的實現(xiàn)難度和故障率。

5、這些問題導(dǎo)致現(xiàn)有的多從機(jī)通信系統(tǒng)難以同時滿足高效率、高實時性、數(shù)據(jù)同步性好以及靈活適應(yīng)不同數(shù)據(jù)需求的要求。在一些對數(shù)據(jù)采集精度和及時性要求較高的工業(yè)應(yīng)用場景中，如過程控制、能源管理等領(lǐng)域，現(xiàn)有技術(shù)的局限性日益凸顯。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種周期性分時通信方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的通信效率低、數(shù)據(jù)同步性差、難以靈活適應(yīng)不同數(shù)據(jù)需求以及系統(tǒng)可靠性低等問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種周期性分時通信方法，包括以下步驟：主機(jī)定義固定通信周期；主機(jī)將所述固定通信周期劃分為多個時間段；主機(jī)在每個所述時間段內(nèi)，依次向各從機(jī)發(fā)送控制信號；主機(jī)接收從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)。

4、進(jìn)一步地，所述控制信號為高電平脈沖信號。

5、具體地，主機(jī)在接收到的數(shù)據(jù)是通過輸入/輸出中斷函數(shù)響應(yīng)控制信號后發(fā)送的。

6、另外，所述數(shù)據(jù)采用modbus_rtu協(xié)議進(jìn)行傳輸。

7、第二方面，本發(fā)明還提供一種周期性分時通信方法，包括以下步驟：從機(jī)檢測來自主機(jī)的控制信號；從機(jī)響應(yīng)所述控制信號；從機(jī)根據(jù)所述控制信號確定當(dāng)前時間段；從機(jī)根據(jù)當(dāng)前時間段準(zhǔn)備相應(yīng)的數(shù)據(jù)；從機(jī)發(fā)送所述數(shù)據(jù)。

8、進(jìn)一步地，所述控制信號為高電平脈沖信號。

9、具體地，所述從機(jī)通過輸入/輸出中斷函數(shù)檢測所述控制信號。

10、另外，所述數(shù)據(jù)采用modbus_rtu協(xié)議進(jìn)行傳輸。

11、第三方面，本發(fā)明還提供一種周期性分時通信方法，包括以下步驟：主機(jī)定義固定通信周期；主機(jī)將所述固定通信周期劃分為多個時間段；主機(jī)在每個所述時間段內(nèi)，依次向各從機(jī)發(fā)送控制信號；從機(jī)檢測所述控制信號；從機(jī)響應(yīng)所述控制信號并發(fā)送數(shù)據(jù)。

12、進(jìn)一步地，所述控制信號為高電平脈沖信號。

13、具體地，從機(jī)通過輸入/輸出中斷函數(shù)檢測所述控制信號。

14、另外，所述數(shù)據(jù)采用modbus_rtu協(xié)議進(jìn)行傳輸。

15、第四方面，本發(fā)明還提供一種周期性分時通信系統(tǒng)，包括：主機(jī)；多個從機(jī)；通信總線，所述主機(jī)和所述多個從機(jī)均連接于所述通信總線；多條控制信號線，每條所述控制信號線的一端連接所述主機(jī)，另一端分別連接一個所述從機(jī)。

16、具體地，所述控制信號線為獨立的輸入/輸出線。

17、進(jìn)一步地，所述主機(jī)包括多個輸入/輸出端口，每個所述輸入/輸出端口通過一條所述控制信號線與一個從機(jī)連接。

18、另外，每個所述從機(jī)包括中斷檢測模塊，所述中斷檢測模塊與對應(yīng)的控制信號線連接，用于檢測所述控制信號。

19、此外，所述通信總線采用rs485標(biāo)準(zhǔn)。所述主機(jī)和所述多個從機(jī)均通過rs485接口連接到所述通信總線上。

20、最后，所述多個從機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)在所述通信總線上。

21、第五方面，本發(fā)明還提供一種通信設(shè)備，包括處理器和存儲器，所述處理器用于執(zhí)行所述存儲器存儲的計算機(jī)程序，使得所述通信設(shè)備執(zhí)行第三方面所述的方法。

22、第六方面，本發(fā)明還提供一種計算機(jī)存儲介質(zhì)，所述計算機(jī)存儲介質(zhì)上存儲有計算機(jī)程序，當(dāng)所述計算機(jī)程序由處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如第三方面所述的方法。

23、本發(fā)明通過將固定通信周期劃分為多個時間段，并在每個時間段內(nèi)依次向各從機(jī)發(fā)送控制信號的方式，實現(xiàn)了高效的分時通信。這種方法提高了通信效率，改善了數(shù)據(jù)同步性，并能靈活適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)需求。通過主機(jī)對通信過程的精確控制，避免了數(shù)據(jù)沖突，提高了系統(tǒng)的可靠性。

24、本發(fā)明采用獨立的控制信號線和中斷檢測機(jī)制，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和可靠性。使用rs485總線和modbus_rtu協(xié)議，使系統(tǒng)具有良好的兼容性和擴(kuò)展性。通過靈活的并聯(lián)或串聯(lián)連接方式，系統(tǒng)可以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景，滿足多樣化的工業(yè)控制需求。獨立的輸入/輸出線和中斷檢測模塊的設(shè)計增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力和實時性，而多個輸入/輸出端口的配置則提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性和靈活性。

技術(shù)特征：

1.一種周期性分時通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制信號為高電平脈沖信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，主機(jī)在步驟s4中接收到的數(shù)據(jù)是通過輸入/輸出中斷函數(shù)響應(yīng)控制信號后獲得的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采用modbus_rtu協(xié)議進(jìn)行傳輸。

5.一種周期性分時通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制信號為高電平脈沖信號。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述從機(jī)通過輸入/輸出中斷函數(shù)檢測所述控制信號。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采用modbus_rtu協(xié)議進(jìn)行傳輸。

9.一種周期性分時通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制信號為高電平脈沖信號。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，從機(jī)通過輸入/輸出中斷函數(shù)檢測所述控制信號。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采用modbus_rtu協(xié)議進(jìn)行傳輸。

13.一種周期性分時通信系統(tǒng)，其特征在于，包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制信號線為獨立的輸入/輸出線。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主機(jī)包括多個輸入/輸出端口，每個所述輸入/輸出端口通過一條所述控制信號線與一個從機(jī)連接。

16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通信總線采用rs485標(biāo)準(zhǔn)。所述主機(jī)和所述多個從機(jī)均通過rs485接口連接到所述通信總線上。

17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個從機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)在所述通信總線上。

18.一種通信設(shè)備，其特征在于，包括處理器和存儲器，所述處理器用于執(zhí)行所述存儲器存儲的計算機(jī)程序，使得所述通信設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求9至12中任一項所述的方法。

19.一種計算機(jī)存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機(jī)存儲介質(zhì)上存儲有計算機(jī)程序，當(dāng)所述計算機(jī)程序由處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)如權(quán)利要求9至12中任一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及工業(yè)通信領(lǐng)域，特別是一種周期性分時通信方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲介質(zhì)?，F(xiàn)有技術(shù)中存在通信效率低、數(shù)據(jù)同步性差等問題。本發(fā)明的方法包括：定義固定通信周期；根據(jù)數(shù)據(jù)需求將通信周期劃分為多個時間段；主機(jī)在各時間段內(nèi)依次向各從機(jī)發(fā)送控制信號；從機(jī)檢測控制信號；從機(jī)響應(yīng)控制信號并發(fā)送數(shù)據(jù)。系統(tǒng)包括主機(jī)、多個從機(jī)、通信總線和多條控制信號線。主機(jī)通過通信總線與多個從機(jī)連接，每條控制信號線分別連接主機(jī)與一個從機(jī)。本發(fā)明通過分時控制和獨立控制信號線，提高了通信效率和數(shù)據(jù)同步性，實現(xiàn)了對多個從機(jī)的高效、實時通信，并能靈活適應(yīng)不同數(shù)據(jù)需求，具有良好的系統(tǒng)可靠性和擴(kuò)展性。

技術(shù)研發(fā)人員：趙志堅,梁帥,張強(qiáng)強(qiáng),史曉虎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇天合清特電氣有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10