[发明专利]环网串行通讯方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业控制领域，尤其涉及一种环网串行通讯方法及系统。

背景技术

在工业控制领域，随着功率增大，单机柜方案已无法满足需求，对于采用多机柜串联的整机方案，各机柜之间的控制单元需要周期性交换数据。

目前工业控制中应用较广泛的通讯协议有powerlink、ethercat等，这些协议大多基于以太网，协议设计复杂，不利于开发或者需要缴纳相关费用。例如powerlink只兼容ALTERA、XINLIX等大厂家的FPGA，不利于移植。ethercat需要购买高成本专用定制芯片。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种环网串行通讯方法及系统，可解决现有工业控制方案设计复杂、成本较高的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种环网串行通讯系统，包括主节点以及与所述主节点串联成环网的至少一个从节点；

所述主节点包括：

主节点传输模块，用于向在数据传输方向上与所述主节点相邻的下一从节点发送数据传输帧，并从数据传输方向上与所述主节点相邻的上一从节点接收返回的数据传输帧，所述数据传输帧包括帧类型字段；

所述从节点包括：

从节点传输模块，用于接收从所述主节点或在数据传输方向上与所述从节点相邻的上一从节点发送来的数据传输帧，并将处理后的数据传输帧转发给所述主节点或在数据传输方向上与所述从节点相邻的下一从节点

帧类型确定模块，用于根据所述帧类型字段确定所述数据传输帧的类型；

点对点帧处理模块，用于当所述帧类型确定模块确定所述数据传输帧是点对点帧时，从所述点对点帧中提取目的地址信息，当所述目的地址信息与本节点地址一致时，提取所述点对点帧中的数据内容，将对应的数据内容写入所述点对点帧；

广播帧处理模块，用于当所述帧类型确定模块确定所述数据传输帧是广播帧时，从所述广播帧中指定给本节点的位置提取数据内容，并将本节点中对应的数据内容写入所述广播帧中指定给本节点的位置。

其中，所述主节点传输模块还用于向在数据传输方向上与所述主节点相邻的下一从节点发送地址配置帧；所述从节点传输模块还用于接收从所述主节点或在数据传输方向上与所述从节点相邻的上一从节点发送来的地址配置帧，所述地址配置帧包括节点地址字段；

所述从节点还包括：

地址配置模块，用于判断自己是否分配有节点地址，若判断为否，则将所述节点地址字段中的节点地址分配给自己；若判断为是，则通知所述从节点传输模块将所述地址配置帧转发给在数据传输方向上与所述从节点相邻的下一从节点。

其中，所述主节点传输模块还用于向在数据传输方向上与所述主节点相邻的下一从节点发送地址确认帧，并从在数据传输方向上与所述主节点相邻的上一从节点接收返回的地址确认帧；所述从节点传输模块还用于接收从所述主节点或在数据传输方向上与所述从节点相邻的上一从节点发送来的地址确认帧，并将处理后的地址确认帧转发给所述主节点或在数据传输方向上与所述从节点相邻的下一从节点；

所述从节点还包括：

地址确认帧处理模块，用于将本节点的节点地址写入所述地址确认帧中指定给本节点的位置。

其中：

所述主节点还包括：

地址确认模块，用于从返回的地址确认帧中提取各个从节点的节点地址信息，判断是否存在地址分配错误的从节点；

所述主节点传输模块还用于在地址确认模块的判断结果为是时，向在数据传输方向上与所述主节点相邻的下一从节点发送复位帧；

所述从节点传输模块还用于接收从所述主节点或在数据传输方向上与所述从节点相邻的上一从节点发送来的复位帧，并将复位帧转发给所述主节点或在数据传输方向上与所述从节点相邻的下一节点；

所述从节点还包括：

复位帧处理模块，用于根据复位帧清除本节点配置的节点地址。

其中：

所述主节点还包括：

主节点故障检测模块，用于当检测到故障时，确定故障类型；若所述故障是断线，则发送故障诊断帧；若所述故障是异常，则发送故障码；

所述从节点还包括：

从节点故障检测模块，用于当检测到故障时，确定故障类型；若所述故障是断线，则发送故障诊断帧；若所述故障是异常，则发送故障码。

相应地，本发明还提供了一种环网串行通讯方法，包括：

主节点向在数据传输方向上与所述主节点相邻的下一从节点发送数据传输帧，所述数据传输帧包括帧类型字段