基于Linux系统的轨道交通控制数据的传输系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Linux系统的轨道交通控制数据的传输系统及方法，该系统包括PLC模块、IO模块和HMI模块，所述PLC模块内设有IO通信输入模块、IO通信输出模块、输入转换模块、输出转换模块、任务计算模块以及多个缓冲区，所述IO模块内设有输入模块、输出模块以及输入数据缓冲区和输出数据缓冲区，经过各级模块的单独工作，可以将数据从IO模块快速的传输到HMI中。本设计数据传输速度快、实时性高、模块独立、容错性高、数据处理速度快、可移植性强。

【技术实现步骤摘要】
基于Linux系统的轨道交通控制数据的传输系统及方法
本专利技术涉及轨道交通控制系统领域，特别是涉及一种基于Linux系统的轨道交通控制数据的传输系统及方法。
技术介绍
目前轨道交通控制的PLC采用通用PLC，其功耗大、成本高，再次研发时间长，外扩设备多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于Linux系统的轨道交通控制数据的传输系统及方法，本数据传输系统及方法具备很高的实时性、精确度高、数据传输速度快、模块独立、容错性高、数据处理速度快、可移植性强。本专利技术的目的是这样实现的：一种基于Linux系统的轨道交通控制数据的传输系统，包括PLC模块、IO模块和HMI模块，所述PLC模块内设有IO通信输入模块、IO通信输出模块、输入转换模块、输出转换模块、任务计算模块以及多个缓冲区，所述IO模块内设有输入模块、输出模块以及输入数据缓冲区和输出数据缓冲区，所述IO模块的输入模块用于将IO点的输入数据读取出来放到IO模块的输入数据缓冲区中；所述PLC模块的IO通信输入模块用于读取IO模块的输入数据缓冲区中保存的输入数据，并将其保存到PLC模块的输入数据缓冲区中；所述PLC模块的输入转换模块用于将PLC模块的输入数据缓冲区保存的输入数据转换成所需要的输入值，并将其保存到输入值缓冲区中，供HMI模块取用以及任务计算模块取用；所述HMI模块用于读取PLC模块的缓冲区中的所有数据，并显示；所述HMI模块用于输出指令数据给PLC模块，所述PLC模块用于将HMI模块发送的指令数据保存到输出值缓冲区中；所述PLC模块的任务计算模块用于提取输入值缓冲区和输出值缓冲区中的数据，并进行计算，将计算结果放入到输出值缓冲区中；所述PLC模块中的输出转换模块用于将PLC模块的输出值缓冲区中需要输出的值转换成IO模块所需要的输出数据，存放到输出数据缓冲区中；所述PLC模块中IO通信输出模块用于将保存到输出数据缓冲区的输出数据取出，并发送到IO模块对应的输出数据缓冲区中；所述IO模块的输出模块用于读取其输出数据缓冲区的输出数据，将数据输出到对应的IO点上。输出的数据都是经过任务计算模块输出的。HMI不直接参与控制，当HMI需要修改数据时，先将输出数据发送到PLC中，PLC根据任务计算模块结果进行控制输出。当HMI模块输出指令数据如开门指令数据给PLC模块，PLC模块的任务计算模块需要提取该开门指令数据，并进行计算，判断是否可以执行开门操作，防止误操作。输出数据大多输出的是状态、指示灯、报警数据。任务计算模块里设置了若干功能计算模块，各个功能计算模块相互独立，用于实现不同的任务计算。所述HMI模块包括读取操作模块、写入操作模块和人机界面，所述读取操作模块、写入操作模块用于分别读取、写入PLC数据，所述人机界面用于显示读取的PLC数据。所述IO模块通过以太网与PLC模块进行通讯。所述HMI模块通过以太网与PLC模块进行通讯。一种采用基于Linux系统的轨道交通控制数据的传输系统的数据传输方法，包括如下步骤：IO模块周期性的取出IO点的输入数据，将其保存到其输入数据缓冲区中，PLC模块的IO通信输入模块则周期性的读取IO模块的输入数据缓冲区中的输入数据，并将其保存到本身的输入数据缓冲区中，PLC模块运行输入数据转换，将PLC模块的输入数据缓冲区保存的输入数据转换成所需要的输入值，将转换的结果放入输入值缓冲区中；当有HMI模块来读取数据时，取出缓冲区的数据传输到HMI模块中，当HMI模块发送写入操作命令时，PLC模块更新输出值缓冲区中的数据；PLC模块运行任务计算模块，将其计算结果放入到对应的输出值缓冲区中；PLC模块运行输出数据转换，将PLC模块的输出值缓冲区中需要输出的值转换成IO模块所需要的输出数据，将转换的结果放入输出数据缓冲区中，IO通信输出模块则周期性的取出PLC模块的输出数据缓冲区的数据，将其发送到IO模块的输出数据缓冲区中，IO模块周期性的读取存放在输出空间中的数据，将数据输出对应的IO点上。所述PLC模块中输出值缓冲区中的值由HMI模块输入或者任务计算模块的输出决定，如果HMI模块对该区域有修改，而同时PLC模块中的任务计算模块对该HMI模块修改的区域也有修改，那么HMI所修改的操作是无效的。由于采用了上述方案，本专利技术实时性、可靠性要求非常高，PLC中方法实现需要占用资源少、运行效率高。本专利技术的各模块工作不干扰，例如跟HMI通信模块不工作时，不影响PLC的控制。且本专利技术简单修改后，可以应用到其他领域，可移植性强。本专利技术运行周期短，任务过程简单，数据交互速度快，程序运行占用资源少，剩余给以太网数据传输时间多，数据传输速度快。本数据传输系统自身任务少，占用内存低，内部循环少，占用CPU较低，对于其他任务而言判断更精确，数据处理更及时，数据处理速度快。总之，本数据传输系统及方法具备很高的实时性、精确度高、数据传输速度快、模块独立、容错性高、数据处理速度快、可移植性强。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为本专利技术的数据传输系统的原理框图；图2为本专利技术的任务计算模块的一个功能计算模块的运行流程图；图3为本专利技术的任务计算模块的另一个功能计算模块的运行流程图。具体实施方式参见图1，一种基于Linux系统的轨道交通控制数据的传输系统，包括PLC模块、IO模块和HMI模块，所述IO模块通过以太网与PLC模块进行通讯。所述HMI模块通过以太网与PLC模块进行通讯。所述HMI模块包括读取操作模块、写入操作模块和人机界面，所述读取操作模块、写入操作模块用于分别读取、写入PLC数据，所述人机界面用于显示读取的PLC数据。所述PLC模块内设有IO通信输入模块、IO通信输出模块、输入转换模块、输出转换模块、任务计算模块以及多个缓冲区，所述IO模块内设有输入模块、输出模块以及输入数据缓冲区和输出数据缓冲区，所述IO模块的输入模块用于将IO点的输入数据读取出来放到IO模块的输入数据缓冲区中；所述PLC模块的IO通信输入模块用于读取IO模块的输入数据缓冲区中保存的输入数据，并将其保存到PLC模块的输入数据缓冲区中；所述PLC模块的输入转换模块用于将PLC模块的输入数据缓冲区保存的输入数据转换成所需要的输入值，并将其保存到输入值缓冲区中，供HMI模块取用以及任务计算模块取用。例如IO模块获取到电源柜电压值2，而该IO模块通道值的范围为0-5，所测量的电压值范围为0-50v，则需要将获取到的电压值转换成实际电压值20v，供计算模块计算和HMI监控使用。所述HMI模块用于读取PLC模块的缓冲区中的所有数据，并显示；所述HMI模块用于输出指令数据给PLC模块，所述PLC模块用于将HMI模块发送的指令数据保存到输出值缓冲区中；所述PLC模块的任务计算模块用于提取输入值缓冲区和输出值缓冲区中的数据，并进行计算，将计算结果放入到输出值缓冲区中。所述PLC模块中的输出转换模块用于将PLC模块的输出值缓冲区中需要输出的值转换成IO模块所需要的输出数据，存放到输出数据缓冲区中；所述PLC模块中IO通信输出模块用于将保存到输出数据缓冲区的输出数据取出，并发送到IO模块对应的输出数据缓冲区中；所述IO模块的输出模块用于读取其输出数据缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Linux系统的轨道交通控制数据的传输系统，其特征在于：包括PLC模块、IO模块和HMI模块，所述PLC模块内设有IO通信输入模块、IO通信输出模块、输入转换模块、输出转换模块、任务计算模块以及多个缓冲区，所述IO模块内设有输入模块、输出模块以及输入数据缓冲区和输出数据缓冲区，所述IO模块的输入模块用于将IO点的输入数据读取出来放到IO模块的输入数据缓冲区中；所述PLC模块的IO通信输入模块用于读取IO模块的输入数据缓冲区中保存的输入数据，并将其保存到PLC模块的输入数据缓冲区中；所述PLC模块的输入转换模块用于将PLC模块的输入数据缓冲区保存的输入数据转换成所需要的输入值，并将其保存到输入值缓冲区中，供HMI模块取用以及任务计算模块取用；所述HMI模块用于读取PLC模块的缓冲区中的所有数据，并显示；所述HMI模块用于输出指令数据给PLC模块，所述PLC模块用于将HMI模块发送的指令数据保存到输出值缓冲区中；所述PLC模块的任务计算模块用于提取输入值缓冲区和输出值缓冲区中的数据，并进行计算，将计算结果放入到输出值缓冲区中；所述PLC模块中的输出转换模块用于将PLC模块的输出值缓冲区中需要输出的值转换成IO模块所需要的输出数据，存放到输出数据缓冲区中；所述PLC模块中IO通信输出模块用于将保存到输出数据缓冲区的输出数据取出，并发送到IO模块对应的输出数据缓冲区中；所述IO模块的输出模块用于读取其输出数据缓冲区的输出数据，将数据输出到对应的IO点上。...

【技术特征摘要】
1.一种基于Linux系统的轨道交通控制数据的传输系统，其特征在于：包括PLC模块、IO模块和HMI模块，所述PLC模块内设有IO通信输入模块、IO通信输出模块、输入转换模块、输出转换模块、任务计算模块以及多个缓冲区，所述IO模块内设有输入模块、输出模块以及输入数据缓冲区和输出数据缓冲区，所述IO模块的输入模块用于将IO点的输入数据读取出来放到IO模块的输入数据缓冲区中；所述PLC模块的IO通信输入模块用于读取IO模块的输入数据缓冲区中保存的输入数据，并将其保存到PLC模块的输入数据缓冲区中；所述PLC模块的输入转换模块用于将PLC模块的输入数据缓冲区保存的输入数据转换成所需要的输入值，并将其保存到输入值缓冲区中，供HMI模块取用以及任务计算模块取用；所述HMI模块用于读取PLC模块的多个缓冲区中的所有数据，并显示；所述HMI模块用于输出指令数据给PLC模块，所述PLC模块用于将HMI模块发送的指令数据保存到输出值缓冲区中；所述PLC模块的任务计算模块用于提取输入值缓冲区和输出值缓冲区中的数据，并进行计算，将计算结果放入到输出值缓冲区中；所述PLC模块中的输出转换模块用于将PLC模块的输出值缓冲区中需要输出的值转换成IO模块所需要的输出数据，存放到输出数据缓冲区中；所述PLC模块中IO通信输出模块用于将保存到输出数据缓冲区的输出数据取出，并发送到IO模块对应的输出数据缓冲区中；所述IO模块的输出模块用于读取其输出数据缓冲区的输出数据，将数据输出到对应的IO点上。2.根据权利要求1所述的传输系统，其特征在于：所述HMI模块包括读取操作模块、写入操作模块和人机界面，所述读取操作模块、写入操作模块用于分别读取、写...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏中山，马乾，刘先振，
申请(专利权)人：重庆川仪自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85