用于安全控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及安全控制領域，尤其是用于控制繼電器工作以使大型設備在安全狀況下運行的安全控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法。
【背景技術】
[0002]在機床、包裝機械、塑料機械、汽車制造等行業(yè)中，產(chǎn)線上的設備一般都為大型重型設備，需要人員操作，若設備出現(xiàn)異?？赡軐е氯藛T傷亡或災難發(fā)生，例如滾筒的回轉(zhuǎn)運動(可能將手卷入)、機器人在其正常工作區(qū)域以外的運動，極有可能產(chǎn)生危險，而繼電器在這些設備中的應用可以在設備出現(xiàn)異常時及時受控停止設備運行，有效減小了災難發(fā)生的可能。繼電器屬于受控執(zhí)行的安全開關，需安全控制系統(tǒng)作為控制器根據(jù)情況對其控制，由于繼電器工作正常與否對現(xiàn)場安全有著至關重要的影響，對安全控制系統(tǒng)的可靠性要求極高，在安全控制系統(tǒng)的通信過程中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須正確，一旦傳輸錯誤下位機將執(zhí)行錯誤的程序，導致控制繼電器觸點啟閉出錯，引發(fā)設備未能及時控停的嚴重后果。

【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]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案: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，其具備用于生成組件數(shù)據(jù)報文的配置單元、傳輸所述組件數(shù)據(jù)報文的發(fā)送單元和響應控制單元；主處理器，其具備用于尋址并轉(zhuǎn)發(fā)所述組件數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)單元；以及至少兩個從處理器，其具備報文響應單元、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:所述上位機的配置單元生成初始化數(shù)據(jù)報文，發(fā)送單元發(fā)送初始化數(shù)據(jù)報文至所述主處理器，主處理器根據(jù)初始化數(shù)據(jù)報文頭部和尾部校驗之后切換至USB下載模式并進行初始化，主處理器的轉(zhuǎn)發(fā)單元根據(jù)初始化數(shù)據(jù)報文頭部尋址并將所述初始化數(shù)據(jù)報文轉(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)報文、根據(jù)初始化數(shù)據(jù)報文頭部確定初始化數(shù)據(jù)長度、校驗報文頭部和尾部之后切換至USB下載模式并進行初始化，從處理器的報文響應單元根據(jù)初始化數(shù)據(jù)長度確定需接收的初始化數(shù)據(jù)報文總數(shù)并在傳輸結束后生成確認報文通過主處理器應答給上位機；
[0008]步驟S3:所述上位機的響應控制單元響應所述確認報文，并通知發(fā)送單元將配置單元中的組件數(shù)據(jù)報文發(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)報文，所述組件數(shù)據(jù)單元解析所述組件數(shù)據(jù)報文形成模塊組件，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)明的一個實施例，步驟S3中，上位機的發(fā)送單元相繼發(fā)送兩次組件數(shù)據(jù)報文至主處理器，每次組件數(shù)據(jù)報文分多個包發(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)報文，對兩次組件數(shù)據(jù)報文進行校對，若一致則確定為待解析報文，所述組件數(shù)據(jù)單元解析所述待解析報文形成模塊組件，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重發(fā)組件數(shù)據(jù)報文。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述從處理器還包括劃分多個存儲區(qū)段的存儲單元，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)報文分別存放在區(qū)段二和區(qū)段三中，將所述待解析報文存放于區(qū)段一中，若上位機重發(fā)組件數(shù)據(jù)報文，則將重發(fā)的組件數(shù)據(jù)報文替換區(qū)段二或區(qū)段三中的組件數(shù)據(jù)報文。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，步驟S4中，從處理器將已存儲于區(qū)段一中的待解析報文裝入內(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文形成所述模塊組件。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，
[0014]所述模塊組件包括:
[0015]輸入組件，具備多個輸入端，用于輸入信號的輸入；
[0016]開關組件，具備多個開關，其連接所述輸入組件并根據(jù)所述輸入信號控制其相應開關的導通并傳輸所述輸入信號；
[0017]邏輯組件，連接所述開關組件，其根據(jù)輸入信號、開關組件、以及自身邏輯組成的配合得到輸出信號；
[0018]輸出組件，連接所述邏輯組件，用于所述輸出信號的輸出；
[0019]所述輸出信號用于所述從處理器的輸出控制單元對繼電器的控制。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述組件數(shù)據(jù)報文在主機端分成多個包發(fā)送，在從處理器端重組成一個組件數(shù)據(jù)報文，在從處理器端分析組件數(shù)據(jù)報文的頭部確定組件數(shù)據(jù)長度，從處理器根據(jù)長度接收包總數(shù)后，報文響應單元發(fā)送結束報文給上位機。
[0021]采用上述技術方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下突出優(yōu)點:上位機與從處理器之間的通信通過主處理器協(xié)調(diào)控制，主處理器可以統(tǒng)一控制多個從處理器的工作以及尋址上位機需通信的相應處理器，多處理器的控制使得安全控制系統(tǒng)更可靠，上位機與從處理器間通過初始化數(shù)據(jù)報文建立用于報文交互的通信鏈路，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)出錯率低，即使出錯也可重新上電傳輸，且采用報文交互方式，使得上位機分包發(fā)送的報文在傳送結束后均得到從處理器的響應，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?、可靠性?br>【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例的安全控制系統(tǒng)的結構示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實施例的用于圖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。
【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0026]在下面的描述中闡述了很多具體細節(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實施，本領域技術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)明不受下面公開的具體實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)，例如是用于通過控制圖中的繼電器4以控制設備安全運行的控制系統(tǒng)，當然也可以用于其他的一些安全開關的控制，繼電器4可以指單個繼電器、或者多個繼電器的組合、或者單個繼電器及其旁路的組合、或者多個繼電器及其旁路的組合，圖中該系統(tǒng)還包括:上位機1，主處理器2，從處理器3和3’。
[0028]具體的，上位機I包括配置單元11、發(fā)送單元12和響應控制單元13，主處理器2包括轉(zhuǎn)發(fā)單元21，從處理器3和3’包括報文響應單元31和31’、組件數(shù)據(jù)單元32和32’及輸出控制單元33和33’。以標記3的從處理器為例，其中，上位機I的配