[发明专利]一种控制通讯补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制通讯补偿技术，用于提高工业过程控制通讯总线的实时性，属于自动控制仪表技术领域。

背景技术

传统的分散控制系统(DCS)或者可编程控制器(PLC)在控制通讯总线上无论是采用自身专用的通讯协议，或者采用满足IEEE802.3等规约为基础的通讯协议，或者采用现成国际通用的现场总线协议(如ProfiBUS DP、ModBus、CAN、FF等)，由于控制通讯总线在实际应用上会挂接相当多的被通讯设备(IO卡件)，同时它还有可能离柜设计，甚至处于多干扰源的恶劣环境(如与动力电源布置在一起)，虽然大部分控制通讯总线在设计时为减少干扰的概率而在通讯数据包校核上采取很多措施，但仍然无法避免该帧通讯的失败，因此造成残余数据错误的概率大幅度提高。

通常地，在总线无硬件故障情况下，局部数据包的出错会被扔掉，而保持上一次通讯成功的数据包，如果同一被通讯设备的数据包连续多次通讯故障会被判定为该被通讯设备故障，对于冗余的分散控制系统(DCS)或者可编程控制器(PLC)有可能整体判定该总线有故障而切换到备用总线。这就是传统的通讯帧出错的判断机理。

而工业过程控制尤其作为保护系统使用时要求控制过程非常快(几毫秒到几百毫秒)，而每次的通讯帧出错的判断机理意味着挂在该被通讯设备上的相关的控制监视对象要延迟一个周期，使控制系统的实时性降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是尽可能弥补无硬件故障的单一通讯帧出错造成控制系统实时性的降低。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种控制通讯补偿方法，其步骤为：

步骤1、将主控设备与被控设备通过通讯控制总线相连，其特征在于：

步骤2、在主控设备与被控设备上均多扩展一个通讯补偿接口，增加一条与通讯控制总线同类型的通讯补偿总线；

步骤3、将主控设备与被控设备的通讯补偿接口接入通讯补偿总线，所有主控设备和被控设备均增加作为通讯补偿总线使用的通讯控制器和通讯收发器；

步骤4、在所述主控设备与所述被控设备通讯过程中，若局部数据包的通讯帧出错时，则启动通讯补偿总线，主控设备通过通讯补偿总线再次获取此局部数据包后，通过定位插值的方法将原整体数据包进行恢复，使整个通讯过程在一个周期内无故障地完成。

优选地，所述主控设备采用单个控制处理器，控制处理器接入所述通讯补偿总线。

优选地，所述主控设备采用两个控制处理器，所有控制处理器均接入所述通讯补偿总线。

优选地，所述主控设备采用三个控制处理器，所有控制处理器均接入所述通讯补偿总线。

本发明的优点是：尽可能大地保证在一个通讯周期内数据的正确性，避免由于通讯帧出错造成数据的延迟以至于影响控制系统的实时性。

附图说明

图1为单机系统的一补一通讯补偿方法示意图；

图2为双机容错系统的一补二通讯补偿方法示意图；

图3为三机容错系统的一补三通讯补偿方法示意图；

图4通讯补偿过程的简易程序流程图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本发明提供了一种控制通讯补偿方法，其步骤为：

步骤1、将主控设备与被控设备通过通讯控制总线相连；

步骤2、在主控设备与被控设备上均多扩展一个通讯补偿接口，增加一条与通讯控制总线同类型的通讯补偿总线；

步骤3、将主控设备与被控设备的通讯补偿接口接入通讯补偿总线，所有主控设备和被控设备均增加作为通讯补偿总线使用的通讯控制器和通讯收发器；

结合图4，步骤4、在所述主控设备与所述被控设备通讯过程中，若整体数据包中的局部数据包的通讯帧出错时，则启动通讯补偿总线，主控设备通过通讯补偿总线再次获取此局部数据包后，通过定位插值的方法将原整体数据包进行恢复，使整个通讯过程在一个周期内无故障地完成。

若主控设备采用单个控制处理器，则采用的是如图1所示的一补一的通讯补偿方法，控制处理器接入所述通讯补偿总线。

若主控设备采用两个控制处理器，则采用的是如图2所示的一补二的通讯补偿方法，所有控制处理器均接入所述通讯补偿总线。

若主控设备采用三个控制处理器，则采用的是如图3所示的一补三的通讯补偿方法，所有控制处理器均接入所述通讯补偿总线。