【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业自动化，尤其涉及一种背板总线扩展系统及管理方法、装置、服务器、存储介质。
技术介绍
1、随着由于工业系统复杂度的日益提高，应用规模的不断扩大，由于生产线上各仪表、plc等设备来自于不同的生产商，因此设备之间往往采用不同方式进行连接，不同的通信总线物理接口、工业通信协议和数据格式，使得设备之间的互联互通仍然存在着大量的问题；
2、可编程控制器系统被广泛应用于工业生产，其应用场景一般需要使用通信总线来扩展系统，并且使用基于通信总线的功能扩展模块，如io模块、通信模块和耦合器模块等来增加可编程控制器系统点数或其他功能；
3、为满足扩展应用的需求，可编程控制器系统可以与多个扩展模块之间采用扩展总线进行级连，不过每一级需要使用扩展总线收发器连接，用于经由本级后端总线接口与后一级扩展模块交换数据，通过层层数据转发来最终实现可编程控制器系统与扩展模块之间的通信，这种级联的方式灵活性不高；
4、为了能够实现快速安装调试，可编程控制器系统一般采用总线进行扩展，机架背板提供总线的硬件接口，控制器和其他功能扩展模块通过机架背板进行连接通信。不过传统的机架背板大都只能支持pcie总线、gige总线或can总线的一种，无法支持多种通信接口；
5、如果要在背板总线上集成多种通信总线及其协议，传统的总线扩展系统需要针对不同扩展模块确定通信接口，如果要实现协议自适应，需要在控制器和扩展模块中加入总线协议发生器，扩展模块总线协议控制器按照一定的次序通过扩展模块总线接口与扩展模块进行通讯握手确认，控
6、如果需要进一步确定基于通信接口的数据通信协议，可编程控制器就需要在背板总线扩展系统增加总线切换系统或装置，总线协议切换系统内设有协议转换网桥或多协议路由器，这样会额外增加系统的硬件成本；
7、因此，可编程控制器与多个总线扩展模块进行通信的应用场景中，可编程控制器需要针对不同总线接口、不同的总线通信协议、不同的扩展模块，需要增加不同的硬件，而且开发不同的驱动程序进行适配，从而需要大量的时间、人力和成本去调试和维护，无法满足快速开发、调试、设计的需求；
8、为此，提出一种背板总线扩展系统及管理方法、装置、服务器、存储介质。
技术实现思路
1、基于
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出了一种背板总线扩展系统及管理方法、装置、服务器、存储介质。
2、本专利技术提出的一种背板总线扩展系统，包括：
3、控制器单元，用于对系统进行控制和管理，执行各种任务和指令，控制器单元与其他组件进行通信和数据交换；
4、扩展模块单元，是背板总线扩展系统的外部设备，用于实现特定的功能和任务；
5、服务器，是背板总线扩展系统中的一个支持设备，用于存储总线配置信息和扩展模块信息，它可以提供管理、存储和远程访问的功能，为系统的运行和管理提供支持；
6、背板装置，用于连接和支持扩展模块单元的安装和通信；
7、控制器单元和扩展模块单元通过背板总线进行连接。
8、优选的，背板装置包括插槽；背板装置中的插槽提供了安装扩展模块的位置，插槽中包括电源接口以及can总线、spi总线、iic总线、通信接口，用于与扩展模块进行通信；电源接口用于提供电源给扩展模块；can总线、spi总线、iic总线、通信接口，用于与扩展模块进行通信和数据交换。
9、优选的，控制器单元包括cpu、存储器、内部总线和外部通信总线接口；cpu是控制器的核心处理单元，执行指令并控制系统的运行；存储器用于储存程序和数据，内部总线连接cpu、存储器和其他内部组件，以实现内部数据传输；外部通信总线接口连接控制器单元与外部设备进行通信，如连接背板的总线接口。
10、一种背板总线扩展系统的管理方法，包括以下步骤：
11、s1、根据状态机自动运行，在特定状态下执行对应的步骤；
12、s2、系统初始化：
13、系统电源开启后，状态机进入系统初始化状态；
14、执行初始化操作，包括对控制器单元和背板装置进行初始化设置和配置；
15、根据系统需求，初始化其他组件和参数，确保系统处于正确、稳定的初始状态；
16、s3、模块检测：
17、状态机根据配置信息，自动检测背板插槽中的扩展模块；
18、对每个插槽进行扫描，检测已插入的扩展模块是否存在、是否与系统兼容；
19、如果检测到新的模块插入或模块变动，根据需要进行相应的初始化和配置；
20、s4、通信建立：
21、状态机根据模块检测结果，自动建立与扩展模块之间的通信连接；
22、针对每个已检测到的扩展模块，根据配置信息和协议要求，建立相应的通信通道和协议栈；
23、执行握手协议和通信协议，确保控制器单元与各个扩展模块之间建立可靠的通信连接；
24、s5、数据传输：
25、状态机根据需要，自动执行数据传输任务，可以是从控制器向扩展模块发送数据，或从扩展模块向控制器接收数据；
26、执行数据传输前，根据配置信息和协议要求，确保数据格式和传输方式匹配；
27、使用建立的通信通道，执行数据传输操作，并对传输过程进行校验和错误处理；
28、s6、状态切换与控制：
29、状态机根据不同的条件和状态，自动切换任务和控制模式；
30、根据接收到的反馈信息、传感器数据，状态机可以触发状态切换，并执行相应的控制策略；
31、通过循环和状态监测，系统保持自动管理和控制状态，以满足实际需求。
32、优选的，解析描述总线的配置信息，确定总线的种类、属性及通信协议，控制器单元通过链表管理控制器cpu单元与扩展模块之间的所有总线。
33、优选的，解析描述扩展模块的配置信息，确定扩展模块的种类、型号和扩展模块相对应的地址信息，控制器单元通过总线通信协议与扩展模块单元进行数据通信。
34、优选的，解析权利要求5中总线配置信息和扩展模块信息，将存储在服务器的存储介质中。
35、一种运行背板总线扩展系统的运行装置，服务器下载的通信总线配置信息和扩展模块配置信息可以存储在该装置的存储介质中，背板总线扩展系统的管理程序将存储在该装置的存储介质中，并且该装置的处理器会运行实现如权利要求1至6中任一项所述的背板总线扩展系统及管理程序。
36、一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有总线配置信息、扩展模块以及程序指令，程序指令在运行时，执行如权利要求4至6任一项所述的用于背板总线扩展系统的管理方法。
37、本专利技术具有如下有益效果：
38、1、背板总线扩展系统针对不同的总线和不同的扩展模块开发不同驱动的问题，从而提高扩展系统适配性，减少开发、调试、维护的成本；
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种背板总线扩展系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种背板总线扩展系统，其特征在于：背板装置包括插槽；
3.根据权利要求1所述的一种背板总线扩展系统，其特征在于：控制器单元包括CPU、存储器、内部总线和外部通信总线接口；
4.一种背板总线扩展系统的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种背板总线扩展系统的管理方法，其特征在于：解析描述总线的配置信息，确定总线的种类、属性及通信协议，控制器单元通过链表管理控制器CPU单元与扩展模块之间的所有总线。
6.根据权利要求4所述的一种背板总线扩展系统的管理方法，其特征在于：解析描述扩展模块的配置信息，确定扩展模块的种类、型号和扩展模块相对应的地址信息，控制器单元通过总线通信协议与扩展模块单元进行数据通信。
7.一种运行背板总线扩展系统的服务器，其特征在于：解析权利要求5中总线配置信息和扩展模块信息，将存储在服务器的存储介质中。
8.一种运行背板总线扩展系统的运行装置，其特征在于：服务器下载的通信总线配置信息和扩展
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：计算机可读存储介质上存储有总线配置信息、扩展模块以及程序指令，程序指令在运行时，执行如权利要求4至6任一项所述的用于背板总线扩展系统的管理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种背板总线扩展系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种背板总线扩展系统，其特征在于：背板装置包括插槽；
3.根据权利要求1所述的一种背板总线扩展系统，其特征在于：控制器单元包括cpu、存储器、内部总线和外部通信总线接口；
4.一种背板总线扩展系统的管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种背板总线扩展系统的管理方法，其特征在于：解析描述总线的配置信息，确定总线的种类、属性及通信协议，控制器单元通过链表管理控制器cpu单元与扩展模块之间的所有总线。
6.根据权利要求4所述的一种背板总线扩展系统的管理方法，其特征在于：解析描述扩展模块的配置信息，确定扩展模块的种类、型号和扩展模块相...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，王明昕，许志明，周万里，潘文联，杨世杰，
申请(专利权)人：傲拓科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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