技术领域
[0001] 本申请涉及通信技术领域,具体涉及一种从站自编址系统、方法、装置、设备及存储介质。
相关背景技术
[0002] 随着工业控制系统的发展,越来越多的工业现场都已经安装有传感器采集系统,以能在工业现场布置各种类型的传感器,从而采集到多个传感器数据,如温湿度、震动、噪声、光照,通过工业现场需要采集布置多个传感器来采集数据,为确保能准确采集到多个传感器数据,通常使用RS485总线连接各个传感器,从而实现传感器数据的稳定传输。
[0003] RS485总线是一种半双工总线,任一时刻只能有一个节点处于发送状态并向总线发送数据,其他所有节点都必须处于接收状态,实际应用时,RS485常采用主从通讯方式,即一条RS485总线上有一个RS485主站设备连接多个RS485从站设备,主站设备发起通信,从站设备进行响应;在此之前,为了实现各个设备之间的通信,先要对各从站设备分配一个唯一的地址。
[0004] 传统的从站编址方式需要主站设备和从站设备参与编址,如对采用RS485总线通信的主机和传感器设备,主机通过拨码等方式与作为从站设备的传感器设备协同为各个传感器设备编址,这种编址方式需要设计一套复杂的通信机制来完成使主站设备协同完成从站设备地址自动分配,往往设计方法过于复杂,容易出错,对通信的稳定性和可靠性考虑不足,并且设计成本过高。
具体实施方式
[0027] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0028] 本申请实施例中,需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0029] 而且,术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0030] 另外,本申请实施例中的“多个”是指两个或两个以上,鉴于此,本申请实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“至少一个”,可理解为一个或多个,例如理解为一个、两个或更多个。例如,包括至少一个,是指包括一个、两个或更多个,而且不限制包括的是哪几个,例如,包括A、B和C中的至少一个,那么包括的可以是A、B、C、A和B、A和C、B和C、或A和B和C。
[0031] 本申请实施例提供了一种从站自编址系统,图1示出了本申请实施例提供的从站编址系统的示意图,如图1所示,该从站自编址系统包括:主站设备和若干从站设备,主站设备和各从站设备通过半双工总线连接,各从站设备还包括输入接口和输出接口,从站设备的输入接口与相邻从站设备的输出接口连接。
[0032] 应当明确的是,各从站设备上的输入接口和输出接口为普通的IO接口,能实现电平信号传输即可,但是当该从站自编址系统还应用于其他特殊信号的传输时,输入接口和输出接口也可以设为能兼容实现特殊信号传输的对应接口。
[0033] 在一些实施例中,本申请实施例提供的从站自编址系统,应用于多个传感器的编址,从站设备为传感器设备,每一传感器设备均包括输入接口、输出接口和RS‑485接口。
[0034] 应当明确的是,本申请实施例提供的从站自编址系统,由主站设备(通常为上位机)和多个传感器设备通过RS485总线组成主从通信系统,用于获取各个传感器的数据,即各传感器可以包括相同类型的传感器,也可以包括不同类型的传感器。
[0035] 本申请实施例还提供一种从站自编址方法,应用于上述提供的从站自编址系统,图2示出了本申请实施例提供的从站自编址方法的流程图,如图2所示,该从站自编址方法包括:步骤S100:为第一从站设备编址,第一从站设备为输入接口与剩余各从站设备的输出接口没有连接的从站设备。可选地,第一从站设备可以理解为依次排列的各个从站设备中的第一个从站设备,因此该从站设备的输入接口闲置,中间各从站设备的输入接口和输出接口均与相邻从站设备连接,最后一个从站设备的输出接口闲置,第一从站设备编址后将具有唯一的地址。
[0036] 步骤S200:从第一从站设备向剩余各从站设备发送编址命令,并从第一从站设备的输出接口输出第一电平。可选地,第一从站设备通过广播命令向各从站设备发送编址命令,其余未进行编址的从站设备共用一个地址,即为广播地址。第一电平可以为高电平或者低电平。
[0037] 步骤S300:从各从站设备的输入接口检测电平,为检测出第一电平的从站设备编址,并从检测出第一电平的从站设备的输出接口输出第一电平,及向第一从站设备反馈编址成功指令。可选地,各个从站设备的输入接口仅与相邻从站设备的输出接口连接,因此只有一个从站设备能接收到第一电平,此时对接收到第一电平的从站设备编址,编址成功后该从站设备向第一从站设备反馈编址成功指令,以使第一从站设备获取到编址信息,并且编址成功后该从站设备的输出接口继续发送第一电平,以使与该从站设备相邻的从站设备能接收到第一电平。
[0038] 步骤S400:循环执行步骤:接收编址成功指令;
从第一从站设备向剩余各从站设备发送编址命令;
从各从站设备的输入接口检测电平,为检测出第一电平的从站设备编址,并从检测出第一电平的从站设备的输出接口输出第一电平,及向第一从站设备反馈编址成功指令。
[0039] 可选地,第一从站设备接收编址成功指令,将继续发送编址命令,进而继续使接收到第一电平的从站设备编址,通过循环该步骤从而使所有从站设备完成编址。
[0040] 应当明确的是,本申请实施例中,从站设备的输入接口和输出接口为独立存在的接口,因此能够通过输出接口发送电平。并且,本申请实施例中,输入接口具备检测电平为高电平和低电平的能力。可选地,还可以在从站设备的输入接口处设置对应的检测电路来检测电平,以提高检测能力。
[0041] 在一个示例中,本申请实施例提供的从站自编址方法,应用于对多个传感器设备编址,多个传感器设备为从站设备,与主站设备和通过RS485总线连接,组成主从通信系统。
[0042] 本申请实施例提供的从站自编址方法,为输入接口与剩余各从站设备的输出接口没有连接的第一从站设备先进行编址,然后通过第一从站设备向剩余各从站设备发送编址命令,并且第一从站设备的输出接口还输出第一电平,以为检测到第一电平的从站设备编址,新编址的从站设备向第一从站设备反馈编址成功指令,并且从输出接口输出第一电平,从而使第一从站设备接收到编址成功指令后继续发送编址命令,并且使检测到第一电平的从站设备继续编址,直至所有从站设备编址完成。本申请提供的从站自编址方法,主站设备无需参与编址,只需要从站设备参与就能完成编址,从而降低了编址设计难度和设计成本,提高了主从通信系统的稳定性和可靠性。
[0043] 在一些实施例中,图3示出了本申请实施例提供的从站自编址方法的另一流程图,如图3所示,本申请实施例提供的从站自编址方法中,步骤S100:为第一从站设备编址的步骤,包括:步骤S110:从各从站设备的输出接口输出第一电平,及通过各从站设备的输入接口检测电平。
[0044] 步骤S120:将没有检测出第一电平的从站设备设为第一从站设备,并编址为第一地址。
[0045] 可选地,各个从站设备中第一从站设备的输入接口没有连接到其余从站设备的输出接口,因此当其余从站设备从输入接口检测到第一电平时,第一从站设备的输入接口不能检测到第一电平。
[0046] 应当明确的是,第一电平为高电平或者低电平,但是第一电平应当与各从站设备上电后的初始电平相反,在一些实施例中,第一从站设备的输入接口检测到电平为初始电平,该初始电平不同于第一电平。
[0047] 在一些实施例中,图4示出了本申请实施例提供的从站自编址方法的又一流程图,如图4所示,本申请实施例提供的从站自编址方法中,步骤S100:为第一从站设备编址的步骤,还包括:将剩余各从站设备编址为第一广播地址。可选地,对于各从站设备上电后默认没有编址地址时,为第一从站设备编址后,还应将剩余各从站设备编址为广播地址,以使剩余各从站设备能通过广播地址接收命令。
[0048] 在一些实施例中,图5示出了本申请实施例提供的从站自编址方法的又一流程图,如图5所示,本申请实施例提供的从站自编址方法中,步骤S100:为第一从站设备编址的步骤之后,步骤S200:从第一从站设备向剩余各从站设备发送编址命令,并从第一从站设备的输出接口输出第一电平的步骤之前,还包括:步骤S150:从各从站设备的输出接口输出第二电平,并延时第一时间。可选地,步骤S110:从各从站设备的输出接口输出第一电平,及通过各从站设备的输入接口检测电平,使各从站设备的输出接口有输出第一电平,因此应优先使各从站设备复位,即,使各从站设备的输出接口输出第二电平。其中,第二电平为高电平或低电平,并且与第一电平相反。延时第一时间用于确保每个从站设备的输出接口已经复位。
[0049] 在一些实施例中,本申请实施例提供的从站自编址方法中,步骤S200:从第一从站设备向剩余各从站设备发送编址命令的步骤中,第一从站设备通过如RS485总线之类的半双工总线向第一广播地址发送编址命令。
[0050] 在一些实施例中,本申请实施例提供的从站自编址方法中,各从站设备的编址地址不相同,即每个从站设备的编址地址具有唯一性,以能在后续的主从通信中实现主站设备与单一从站设备的点对点通信。
[0051] 本申请实施例提供的从站自编址方法,为输入接口与剩余各从站设备的输出接口没有连接的第一从站设备先进行编址,然后通过第一从站设备向剩余各从站设备发送编址命令,并且第一从站设备的输出接口还输出第一电平,以为检测到第一电平的从站设备编址,新编址的从站设备向第一从站设备反馈编址成功指令,并且从输出接口输出第一电平,从而使第一从站设备接收到编址成功指令后继续发送编址命令,并且使检测到第一电平的从站设备继续编址,直至所有从站设备编址完成。本申请提供的从站自编址方法,主站设备无需参与编址,只需要从站设备参与就能完成编址,从而降低了编址设计难度和设计成本,提高了主从通信系统的稳定性和可靠性。
[0052] 基于上述提供的从站自编址方法,本申请实施例还提供一种从站自编址装置,图6示出了本申请实施例提供的装置示意图,如图6所示,本申请实施例提供的从站自编址装置包括:第一编址模块100,用于为第一从站设备编址,第一从站设备为输入接口与剩余各从站设备的输出接口没有连接的从站设备;
发送模块200,用于从第一从站设备向剩余各从站设备发送编址命令,并从第一从站设备的输出接口输出第一电平;
第二编址模块300,用于从各从站设备的输入接口检测电平,为检测出第一电平的从站设备编址,并从检测出第一电平的从站设备的输出接口输出第一电平,及向第一从站设备反馈编址成功指令;
接收模块400,用于循环执行步骤:
接收编址成功指令;
从第一从站设备向剩余各从站设备发送编址命令;
从各从站设备的输入接口检测电平,为检测出第一电平的从站设备编址,并从检测出第一电平的从站设备的输出接口输出第一电平,及向第一从站设备反馈编址成功指令。
[0053] 在一个示例中,本申请实施例提供的从站自编址装置,应用于对多个传感器设备编址,多个传感器设备为从站设备,与主站设备和通过RS485总线连接,组成主从通信系统。
[0054] 关于上述提供的从站自编址装置中各模块实现上述技术方案的其他细节,可参见上述发明实施例中提供的从站自编址方法中的描述,此处不再赘述。
[0055] 基于上述的从站自编址方法,本申请实施例还提供一种电子设备,图7示出了本申请实施例提供的电子设备的示意图,如图7所示,本申请实施例提供的电子设备包括处理器71和与该处理器71耦合的存储器72。存储器72存储有计算机程序,计算机程序被处理器71执行时,使得处理器71执行上述实施例中的从站自编址方法的步骤。
[0056] 关于上述电子设备中处理器71实现上述技术方案的其他细节,可参见上述发明实施例中提供的从站自编址方法中的描述,此处不再赘述。
[0057] 其中,处理器71还可以称为CPU(CentralProcessingUnit,中央处理单元),处理器71可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力;处理器71还可以是通用处理器、DSP(Digital Signal Process,数字信号处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gata Array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件,其中通用处理器可以是微处理器或者该处理器71也可以是任何常规的处理器等。
[0058] 基于上述的从站自编址方法,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,图8示出了本申请实施例提供的计算机存储介质的示意图,如图8所示,该存储介质上存储有可读的计算机程序81;其中,该计算机程序81可以以软件产品的形式存储在上述存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘、ROM(Read‑Only Memory,只读存储器)、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)等各种可以存储程序代码的介质,或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。
[0059] 以上内容是结合具体的实施方式对本申请所做的进一步详细说明,不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应视为本申请的保护范围。