[发明专利]一种基于USB总线的PLC通讯方法

权利要求书

1.一种基于USB总线的PLC通讯方法，包括：主控制器（1）、USB总线背板、USB扩展外设模块和背板电源，其特征在于：所述USB总线背板为设置有多个USB集线器（2），采用USB3.0串行总线通讯的背板，所述主控制器（1）、USB扩展外设模块和背板电源均安装在USB总线背板上，背板电源给整个背板供电，所述USB扩展外设模块包括通讯模块（3）、输入模块（4）和输出模块（5）；

所述主控制器（1）和USB扩展外设模块均通过与各自相连的USB集线器（2）接入USB3.0串行总线完成数据通讯，主控制器（1）与上位机（6）相连，主控制器（1）实现与上位机（6）的数据交互和对下行USB扩展设备的控制；

所述主控制器（1）的控制方法按以下步骤进行：

第一步，主控制器（1）启动，系统初始化，主控制器（1）判断是否有设备加入或退出系统，如果有设备加入系统，则进入第二步，如果有设备退出系统，则进入第三步；

第二步，主控制器（1）分配增加设备内存，然后进入第四步；

第三步，主控制器（1）释放该退出设备所占内存；

第四步，主控制器（1）判断新增设备的类型，如果新增设备为通讯模块（3），则进入第五步，如果新增设备为输入模块（4），则进入第六步，如果新增设备为输出模块（5），则进入第七步；

第五步，主控制器（1）主动发送查询包，然后等待接收通讯模块（3）发送的启动包，所述启动包的信息包括插槽位置和通讯协议，主控制器（1）接收到通讯模块（3）的启动包后发送可操作状态包通知通讯模块（3）进入正常操作状态，接着主控制器（1）发送配置信息包，然后等待上传数据，所述配置信息包包括通讯模块连接设备的地址、数据上传时间和数据上传字节数，最后主控制器（1）进行数据处理为上位机软件提供所需数据；

第六步，主控制器（1）等待接收输入模块（4）的启动包，主控制器（1）接收到启动包后发送应答帧，然后等待接收输入模块（4）发送的数据并判断收到数据的类型，如果收到数据为正常数据包，则发送心跳包给输入模块（4）并解析数据包，提供给上位机（6），如果收到数据为错误帧，则发送复位命令给输入模块（4），使输入模块（4）复位重启；

第七步，主控制器（1）等待接收输出模块（5）的启动包，主控制器（1）接收到启动包，则发送输出控制包和心跳包给收输出模块（5），主控制器（1）判断收到数据包是否为错误帧，如果主控制器（1）接收到不是错误帧，则主控制器（1）继续发送输出控制包和心跳包给收输出模块（5），如果主控制器（1）接收到错误帧，则发送复位命令，使输出模块复位重启。

2.根据权利要求1所述的一种基于USB总线的PLC通讯模块，其特征在于：所述通讯模块（3）与主控制器（1）的通讯方法按以下步骤进行：

第一步，通讯模块（3）启动后，等待接收主控制器（1）的查询包，然后进入第二步；

第二步，通讯模块（3）判断5秒内是否收到主控制器（1）的查询包，如果5秒内收到主控制器（1）的查询包，则进入第三步，如果5秒内没有收到主控制器（1）的查询包，则主动进入第三步；

第三步，通讯模块（3）发送启动包给主控制器（1），然后等待接收主控制器（1）发送的可操作状态包，如果收到配置信息包，则进入第四步，如果没有收到配置信息包，则重新发启动包给主控制器（1）；

第四步，通讯模块（3）按照配置信息包内容设置通讯的地址、数据上传字节数、数据上传时间间隔和采集周期，然后进入第五步；

第五步，通讯模块（3）按照配置信息内容，进行数据采集和上传，同时通讯模块（3）在指定时间判断是否接收到主控制器（1）发送的主控心跳包，如果收到，则继续进行数据传输，如果没有收到，则通讯模块（3）复位重启。