分布式多主机通信系统、功能模块及其通信方法技术方案

本申请公开了一种分布式多主机通信系统，包括多个通过通信总线相连接的功能模块，每个功能模块具有唯一标识码，每个功能模块同步地进行重复计时，并在计时时长达到轮动触发周期时判断本功能模块的唯一标识码是否与通信系统的当前标识码匹配，在判定标识码匹配时通过通信总线向通信系统内的其他功能模块发送数据，而在判定标识码不匹配时通过通信总线接收标识码与通信系统当前标识码唯一匹配的功能模块发来的数据。该系统节约了线缆用量及布线工作量，降低了对数据吞吐能力的要求，任一主机发生故障均不会影响其他正常主机的运作。

【技术实现步骤摘要】
分布式多主机通信系统、功能模块及其通信方法
本申请涉及数据通信
，特别涉及分布式多主机通信系统及其通信方法，以及分布式通信系统的功能模块及其通信方法。
技术介绍
目前在控制设备进行数据采集、功能执行上，普遍采用的是PLC主从站的方式实现，从站提供与现场设备的接口和主站的通讯，负责将从现场设备采集到的数据发送至主站，主站提供运算处理、通讯处理等功能，负责对采集到的数据进行处理，依据处理结果获知现场情况，并以此控制现场设备进行相应动作，实现需要达到的目的。此种方式具有以下几点不足：1、此种通信架构下，当现场设备较多时，由于每个设备均需要与主站连接以受主站控制，并且现场设备可能会距离主站中控柜PLC的I/O模块较远，因此会产生大量的通信线缆，不利于通信架构的搭建，并且提高了成本。2、由于此种通信架构下的站点有主站和从站之分，只有一个主站，因此当主站的通信模块、甚至CPU发生故障时，整个架构就会陷入瘫痪，稳定性较差，对故障太敏感。3、在增设现场设备时，由于所有控制程序均在主站的同一程序文件内，因此当主站连接的设备较多时，控制程序的内容较多，而增设现场设备可能涉及对程序的修改，对于所有程序集中于一个文件的情况来说，工作量较大，费时费力。
技术实现思路
(一)申请目的基于此，为了节约线缆用量及布线工作量，提高通信架构稳定性，提高通信架构及其下属设备的可维护性和扩展性，本申请提供了一种新的通信机制，取消了主从站的结构，使所有站点均为主站并以总线形式连接，各站点各自运行并且是在达成总线控制权共识的前提下运行，按序轮动式发送数据及共享数据，以相较之下不太重要的一部分数据传输实时性换取了较为重要的系统稳定性，避免由于某一站点故障而影响到其他站点甚至整个系统的运行，将原单一主站的权限下放至所有站点，并将控制程序分割为站点各取所需，利于架构的调整和改动。(二)技术方案第一方面，本申请提供了分布式多主机通信系统，包括多个通过通信总线相连接的功能模块，每个所述功能模块以自适应的方式轮动式地向系统内其他功能模块发送数据和接收系统内其他功能模块发来的数据。在一种可能的实施方式中，每个所述功能模块存储所述向系统内其他功能模块发送的数据以及所述其他功能模块发来的数据，并在应用数据时通过直接提取本功能模块存储的上述数据进行数据获取。在一种可能的实施方式中，每个所述功能模块具有唯一标识码；每个所述功能模块同步地进行重复计时，并在计时时长达到轮动触发周期时判断本功能模块的唯一标识码是否与通信系统的当前标识码匹配；在判定标识码匹配时通过所述通信总线向所述通信系统内的其他功能模块发送数据，而在判定标识码不匹配时通过所述通信总线接收标识码与所述通信系统当前标识码唯一匹配的功能模块发来的数据。第二方面，本申请提供了分布式通信系统的功能模块，所述功能模块以自适应的方式轮动式地向系统内其他功能模块发送数据和接收系统内其他功能模块发来的数据。在一种可能的实施方式中，每个所述功能模块存储所述向系统内其他功能模块发送的数据以及所述其他功能模块发来的数据，并在应用数据时通过直接提取本功能模块存储的上述数据进行数据获取。在一种可能的实施方式中，所述功能模块具有唯一标识码，所述功能模块进行重复计时，并在计时时长达到轮动触发周期时判断唯一标识码是否与通信系统的当前标识码匹配；在判定标识码匹配时通过通信总线向外发出数据，而在判定标识码不匹配时通过通信总线接收发来的数据。第三方面，本申请提供了分布式多主机通信方法，该方法应用于包括多个功能模块的通信系统，各所述功能模块之间通过通信总线相连接；该方法包括：每个所述功能模块以自适应的方式轮动式地向系统内其他功能模块发送数据和接收系统内其他功能模块发来的数据。在一种可能的实施方式中，该方法包括：每个所述功能模块存储所述向系统内其他功能模块发送的数据以及所述其他功能模块发来的数据；在应用数据时通过直接提取本功能模块存储的上述数据进行数据获取。在一种可能的实施方式中，每个所述功能模块具有唯一标识码；所述功能模块以自适应的方式轮动式地向系统内其他功能模块发送数据和接收系统内其他功能模块发来的数据包括以下步骤：延时计时步骤，每个功能模块同步地进行重复计时；标识轮动步骤，在计时时长达到轮动触发周期时判断本功能模块的唯一标识码是否与通信系统的当前标识码匹配；数据收发步骤，在判定标识码匹配时通过所述通信总线向所述通信系统内的其他功能模块发送数据，而在判定标识码不匹配时通过所述通信总线接收标识码与所述通信系统当前标识码唯一匹配的功能模块发来的数据。第四方面，本申请提供了分布式通信系统功能模块的通信方法，该方法包括：以自适应的方式轮动式地向系统内其他功能模块发送数据和接收系统内其他功能模块发来的数据。在一种可能的实施方式中，该方法包括：每个所述功能模块存储所述向系统内其他功能模块发送的数据以及所述其他功能模块发来的数据；在应用数据时通过直接提取本功能模块存储的上述数据进行数据获取。在一种可能的实施方式中，所述功能模块具有唯一标识码；所述以自适应的方式轮动式地向系统内其他功能模块发送数据和接收系统内其他功能模块发来的数据包括以下步骤：延时计时步骤，功能模块进行重复计时；标识轮动步骤，在计时时长达到轮动触发周期时判断唯一标识码是否与通信系统的当前标识码匹配；数据收发步骤，在判定标识码匹配时通过通信总线向外发出数据，而在判定标识码不匹配时通过通信总线接收发来的数据。(三)有益效果本实施例公开的多主机通信系统、功能模块及通信方法，在布线上采用了总线拓扑结构，相较于传统的PLC单主机控制中需要从主机位置处向各个模块外接设备引出信号线来说，节约了线缆用量及布线工作量；在通信机制上，取消了主从模块的机制，模块之间地位平等而无需竞争权限，每个功能模块均可看作一个主机，实现了多主机共同控制通信且同一时间只会有一个主机在总线上广播数据，降低了对数据吞吐能力的要求，同时避免总线上发生数据冲突；同时，各个功能模块均存储有本模块的数据以及其他模块发来的数据，在需要获取其他模块的数据时直接调用本模块存储的数据即可，无需向相应功能模块发起通讯，省去了与其他功能模块的通讯时间和数据传输时间，并且所存储的数据种类及数据量在所有可能的应用场景下均能够满足对数据处理的需求；并且，各主机之间互相独立不产生干扰，任一主机发生故障均不会影响其他正常主机的数据采集、标识轮动、数据收发以及通信总线的数据传输；以及，在增加某个主机连接的功能设备时，只需对该主机的接口、数据获取程序进行增加和改动，无需对其他主机进行改动；另外，通信总线的时序无需通过某一上位的主机进行统一管控，避免由于单主机故障导致通信总线瘫痪的情况，实现通讯程序的模块化，无论功能模块实现何种功能，数据传输程序都是一致的，无需改动。附图说明以下参考附图描述的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式多主机通信系统，其特征在于，包括多个通过通信总线相连接的功能模块，每个所述功能模块以自适应的方式轮动式地向系统内其他功能模块发送数据和接收系统内其他功能模块发来的数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式多主机通信系统，其特征在于，包括多个通过通信总线相连接的功能模块，每个所述功能模块以自适应的方式轮动式地向系统内其他功能模块发送数据和接收系统内其他功能模块发来的数据。


2.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，每个所述功能模块存储所述向系统内其他功能模块发送的数据以及所述其他功能模块发来的数据，并在应用数据时通过直接提取本功能模块存储的上述数据进行数据获取。


3.如权利要求1或2所述的通信系统，其特征在于，每个所述功能模块具有唯一标识码，每个所述功能模块同步地进行重复计时，并在计时时长达到轮动触发周期时判断本功能模块的唯一标识码是否与通信系统的当前标识码匹配；
在判定标识码匹配时通过所述通信总线向所述通信系统内的其他功能模块发送数据，而在判定标识码不匹配时通过所述通信总线接收标识码与所述通信系统当前标识码唯一匹配的功能模块发来的数据。


4.一种分布式通信系统的功能模块，其特征在于，所述功能模块以自适应的方式轮动式地向系统内其他功能模块发送数据和接收系统内其他功能模块发来的数据。


5.如权利要求4所述的功能模块，其特征在于，每个所述功能模块存储所述向系统内其他功能模块发送的数据以及所述其他功能模块发来的数据，并在应用数据时通过直接提取本功能模块存储的上述数据进行数据获取。


6.一种分布式多主机通信方法，其特征在于，该方法应用于包括多个功能模块的通信系统，各所述功能模块之间通过通信总线相连接；该方法包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸣晓，侯开源，
申请(专利权)人：重庆欢腾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50