工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统和方法，所述系统包括主节点和若干从节点，所述主节点和每个所述从节点分别接至所述工业总线；所述主节点向每个所述从节点发出第一片选信号，所述从节点采集所述工业总线上的数据；所述主节点用于依次选择一个从节点作为待分配从节点，驱动所述待分配从节点对应的所述第一片选信号为有效状态，将所述目标地址作为总线数据发送至所述工业总线；所述待分配从节点用于在检测到对应的所述第一片选信号为有效状态时采集所述工业总线上的数据并设置为通信地址。本发明专利技术实现了一种新型的工业总线的从节点的通信地址的自动分配方式，通过维护一个程序即可以简单、快速地实现通信地址自动分配。

【技术实现步骤摘要】
工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统和方法
本专利技术涉及工业总线通信
，特别涉及一种工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统和方法。
技术介绍
工业总线通信系统一般是由一个主节点和若干个从节点组成，随着系统规模的增长，系统中的节点越来越多，如何有效区分系统中的节点显得尤为重要。在总线主从通信模式下，必须确定每个从节点的通信地址信息才能保证系统通信的可靠稳定。目前总线的从节点的通信地址设置的实现方式主要有两种：固定地址和硬件拨码，固定地址是每个从节点把通信地址信息存放在EEPROM(电可擦可编程只读存储器)中；硬件拨码是通过拨码开关硬件电路设置通信地址。固定地址方式存在以下问题：当从节点的通信地址进行变更时需要修改对应的软件程序代码并重新烧写程序至EEPROM，并且不同从节点的通信地址对应的程序不同，有多少个从节点就有多少个通信地址对应的程序，程序版本过多不便于统一管理和系统的更换维护。硬件拨码方式存在以下的问题：受拨码开关自身的限制，可表示的通信地址的数量有限，设置通信地址时需要系统维护人员进行人工手动设置拨码开关，每个从节点都需要进行一次拨码，工作量大，既不便于维护又容易出现设置错误。在工业总线通信系统中，主节点和从节点的控制芯片一般为单片机和ARM(一款微处理器)，这些控制芯片的IO(输入输出接口)资源有限，其IO资源宝贵，现有的工业总线的从节点的通信地址的设置方式占用了过多的控制芯片的IO资源，不利于控制成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中工业总线的从节点的通信地址设置时程序版本过多不便于统一管理与维护以及人工设置拨码开关工作量大且易出错的缺陷，提供一种通过维护一个程序即可以简单、快速地实现通信地址自动分配的工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统和方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统，其特点在于，所述系统包括主节点和若干从节点，所述主节点包括若干主节点输出端，每个所述从节点包括从节点使能端，所述主节点和每个所述从节点分别接至所述工业总线；所述主节点通过所述主节点输出端向每个所述从节点发出第一片选信号，所述第一片选信号包括有效和无效状态，所述从节点检测到对应的所述第一片选信号为有效状态时采集所述工业总线上的数据；每个所述第一片选信号默认为无效状态；所述主节点用于依次选择一个从节点作为待分配从节点；所述主节点还用于获取目标地址，所述目标地址为所述待分配从节点对应的待分配的地址；所述主节点还用于驱动所述待分配从节点对应的所述第一片选信号为有效状态，同时将所述目标地址作为总线数据发送至所述工业总线；所述待分配从节点用于在检测到对应的所述第一片选信号为有效状态时采集所述工业总线上的数据并设置为通信地址；所述主节点还用于判断是否所有从节点的通信地址均已设置，若否则重新选择一个从节点作为待分配从节点并完成通信地址的设置。本方案中，在通信地址的自动分配过程中，主节点每次仅选通一个从节点，其它从节点的第一片选信号均为无效状态，而只有选通的从节点才会采集工业总线上的数据，其它未被选通的从节点不会采集或者采集了也不会解析及进一步处理，从而实现了主节点有针对性地对从节点的通信地址进行设置的功能。本方案提供的系统能够简单快速地实现工业总线的从节点的通信地址的自动分配，不需要拨码开关，能够节省硬件成本，现场更换节点或者节点地址需要变更时能够实现从节点即插即用，不需要人工手动设置通信地址，减少了现场工作人员的工作量，提升了工作效率，提高了系统的灵活性和可靠性。较佳地，所述主节点还用于获取地址表，所述地址表用于存储所有从节点的待分配的地址，所述主节点用于从所述地址表中获取所述目标地址。本方案中，所有从节点的待分配的地址均存在于一个统一的地址表中，需要变更地址时只需要修改该地址表即可完成所有从节点地址的修改，避免了现有技术中一个从节点对应一个地址变更程序导致程序版本过多不便于统一管理和系统的更换维护的问题。较佳地，所述系统还包括译码器模块，所述译码器模块包括译码器片选端、n个译码器输入端和2n个译码器输出端，n为大于0的整数；所述主节点还包括主节点片选端；所述主节点输出端的数量与所述译码器输入端的数量相同；所述主节点片选端与所述译码器片选端电连接；所述主节点输出端与所述译码器输入端一一对应电连接；所述译码器输出端与所述从节点使能端依次一一对应电连接；所述主节点还用于按照所述译码器输出端在所述译码器上的端口的排列顺序依次选择所述待分配从节点；所述主节点还用于通过驱动所述主节点片选端使得所述译码器模块的译码器片选端的第二片选信号为有效状态，所述第二片选信号用于使能或禁止所述译码器模块；同时所述主节点还用于驱动所述主节点输出端，以使得所述译码器模块驱动所述译码器输出端输出所述待分配从节点对应的所述第一片选信号为有效状态。本方案中，主节点和从节点之间串接译码器模块，实现了只需较少的主节点的输出端即可实现对多个从节点的逐一使能的功能，从而节省了主节点IO资源，方便系统的拓展和升级。较佳地，所述从节点还用于将所述通信地址作为总线数据发送至所述工业总线；所述主节点还用于采集所述工业总线上的数据作为比对地址并判断所述比对地址与所述目标地址是否相同，若否则报警。本方案中，待分配从节点完成通信地址设置后，将该通信地址经工业总线发送给主节点，主节点接收到该数据后判断是否与预期的目标地址相同，如果不相同说明设置过程中出错，报警以便进一步处理；如果相同说明该待分配从节点设置成功，主节点可以继续其它未设置地址的从节点的地址分配。本方案中，进一步地，如果不相同，主节点也可以采用针对该从节点重新发送目标地址进行设置的策略，尝试预定次数均失败后再报警，如连续三次地址设置均不成功，主节点再停止地址自动设置并报警。较佳地，所述译码器模块包括多个级联的译码器。本方案中，译码器模块采用多个级联的译码器实现，从而达到连接更多从节点的功能，最大限度地节省主节点的IO资源，从而降低成本。本专利技术还提供一种工业总线的从节点的通信地址的自动分配的方法，其特点在于，所述方法使用权利要求1所述的工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统，所述方法包括以下步骤：S1、所述主节点依次选择一个从节点作为待分配从节点；S2、所述主节点获取所述目标地址；S3、所述主节点驱动所述待分配从节点对应的所述第一片选信号为有效状态，同时将所述目标地址作为总线数据发送至所述工业总线；S4、所述待分配从节点在检测到对应的所述第一片选信号为有效状态时采集所述工业总线上的数据并设置为通信地址；S5、所述主节点判断是否所有从节点的通信地址均已设置，若否则执行步骤S1。本方案中，在通信地址的自动分配过程中，主节点每次仅选通一个从节点，其它从节点的第一片选信号均为无效状态，此时主节点通过工业总线向从节点发送目标地址，只有选通的从节点才会采集工业总线上的数据，其它未被选通的从节点不会采集或者采集了也不会解析及进一步处理，从而实现了主节点有针对性地对从节点的通信地址进行设置的功能。每设置完一个从节点后，主节点会自动判断是否全部的从节点的通信地址均已设置完毕，若否则继续下一个从节点的自动设置，若是则自动地址分配结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统，其特征在于，所述系统包括主节点和若干从节点，所述主节点包括若干主节点输出端，每个所述从节点包括从节点使能端，所述主节点和每个所述从节点分别接至所述工业总线；所述主节点通过所述主节点输出端向每个所述从节点发出第一片选信号，所述第一片选信号包括有效和无效状态，所述从节点检测到对应的所述第一片选信号为有效状态时采集所述工业总线上的数据；每个所述第一片选信号默认为无效状态；所述主节点用于依次选择一个从节点作为待分配从节点；所述主节点还用于获取目标地址，所述目标地址为所述待分配从节点对应的待分配的地址；所述主节点还用于驱动所述待分配从节点对应的所述第一片选信号为有效状态，同时将所述目标地址作为总线数据发送至所述工业总线；所述待分配从节点用于在检测到对应的所述第一片选信号为有效状态时采集所述工业总线上的数据并设置为通信地址；所述主节点还用于判断是否所有从节点的通信地址均已设置，若否则重新选择一个从节点作为待分配从节点并完成通信地址的设置。

【技术特征摘要】
1.一种工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统，其特征在于，所述系统包括主节点和若干从节点，所述主节点包括若干主节点输出端，每个所述从节点包括从节点使能端，所述主节点和每个所述从节点分别接至所述工业总线；所述主节点通过所述主节点输出端向每个所述从节点发出第一片选信号，所述第一片选信号包括有效和无效状态，所述从节点检测到对应的所述第一片选信号为有效状态时采集所述工业总线上的数据；每个所述第一片选信号默认为无效状态；所述主节点用于依次选择一个从节点作为待分配从节点；所述主节点还用于获取目标地址，所述目标地址为所述待分配从节点对应的待分配的地址；所述主节点还用于驱动所述待分配从节点对应的所述第一片选信号为有效状态，同时将所述目标地址作为总线数据发送至所述工业总线；所述待分配从节点用于在检测到对应的所述第一片选信号为有效状态时采集所述工业总线上的数据并设置为通信地址；所述主节点还用于判断是否所有从节点的通信地址均已设置，若否则重新选择一个从节点作为待分配从节点并完成通信地址的设置。2.如权利要求1所述的工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统，其特征在于，所述主节点还用于获取地址表，所述地址表用于存储所有从节点的待分配的地址，所述主节点用于从所述地址表中获取所述目标地址。3.如权利要求2所述的工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统，其特征在于，所述系统还包括译码器模块，所述译码器模块包括译码器片选端、n个译码器输入端和2n个译码器输出端，n为大于0的整数；所述主节点还包括主节点片选端；所述主节点输出端的数量与所述译码器输入端的数量相同；所述主节点片选端与所述译码器片选端电连接；所述主节点输出端与所述译码器输入端一一对应电连接；所述译码器输出端与所述从节点使能端依次一一对应电连接；所述主节点还用于按照所述译码器输出端在所述译码器上的端口的排列顺序依次选择所述待分配从节点；所述主节点还用于通过驱动所述主节点片选端使得所述译码器模块的译码器片选端的第二片选信号为有效状态，所述第二片选信号用于使能或禁止所述译码器模块；同时所述主节点还用于驱动所述主节点输出端，以使得所述译码器模块驱动所述译码器输出端输出所述待分配从节点对应的所述第一片选信号为有效状态。4.如权利要求1所述的工业总线的从节点的通信地址的自动分配的系统，其特征在于，所述从节点还用于将所述通信地址作为总线数据发送至所述工业总线；所述主节点还用于采集所述工业总线上的数据作为比对地址并判断所述比对地址与所述目标地址是否相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张思文，陆宇，周实，王子健，孙华，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31