[发明专利]一种Modbus总线控制器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种Modbus总线控制器及其控制方法。该控制器包括：控制模块、和通信模块；通信模块用于接收指令；控制模块包括主控CPU和解题专用CPU；主控CPU用于从通信模块接收指令并判断指令是否为PLC指令；在指令为非PLC指令时，主控CPU用于处理非PLC指令；在指令为PLC指令时，主控CPU用于将PLC指令发送至解题专用CPU，解题专用CPU用于处理PLC指令。本发明采用专用芯片来处理PLC指令，并且所有的题解算法集成到专用芯片中，因此它较软解题方式有着运行速度快，性能稳定等特点。

技术领域

本发明涉及Modbus总线控制技术领域，具体涉及一种Modbus总线控制器及其控制方法。

背景技术

MODBUS总线广泛应用于航空航天测试以及工业自动化测试等领域。可编程总线控制器是一款通用型高性能的中型可编程控制器，具有更高的硬件集成度，采用专用的硬件逻辑处理芯片，程序执行速度高和I/O处理能力强，配合标准的编程软件VLadder丰富的指令功能，既可以处理快速的离散量顺序处理，又可以执行复杂的过程量运算控制。可编总线程控制器在应用上可以作为一独立控制系统，也可通过MODBUS/TCP功能来连接多台可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称为PLC)以达到分布式控制的功能。可广泛应用于军工、工业及单一过程控制装置等领域的系统或设备控制。

PLC作为工业控制系统最核心的技术指标就是实时性要求，与计算机构架控制系统不同，需要保证整个系统运行数十年系统运行状态也与刚投入使用的情况相同，不会随着时间的变化，系统出现变慢控制周期不准确的情况。大型PLC控制系统的控制规模大、功能复杂、运行程序较多如需更好的保证产品的正常运行就需要其提高运行效率。

因此，如何建立一种高效、可靠的Modbus总线控制器，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种Modbus总线控制器及其控制方法，以解决由于控制规模大、功能复杂、运行程序多导致Modbus总线控制器运行效率低、实时性差的问题。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种Modbus总线控制器，该控制器包括：控制模块、和通信模块；

所述通信模块用于接收指令；

所述控制模块包括主控CPU和解题专用CPU；

所述主控CPU用于从所述通信模块接收所述指令并判断所述指令是否为PLC指令；

在所述指令为非PLC指令时，所述主控CPU用于处理所述非PLC指令；

在所述指令为PLC指令时，所述主控CPU用于将所述PLC指令发送至所述解题专用CPU，所述解题专用CPU用于处理所述PLC指令。

进一步地，所述解题专用CPU用于从所述通信模块接收所述指令，并判断所述指令是否为功能块指令；在所述指令为功能块指令时，将所述功能块指令发送至所述主控CPU，所述主控CPU还用于处理所述功能块指令。

进一步地，所述解题专用CPU处理所述PLC指令包括判断所述PLC指令是否是布林代数指令或指令表逻辑指令；

当所述PLC指令为布林代数指令或指令表指令时，所述解题专用CPU用于通过横向扫描的方式处理所述PLC指令；

当所述PLC指令不属于布林代数指令且不属于指令表指令时，所述解题专用CPU用于通过纵向扫描的方式处理所述PLC指令。

进一步地，所述通信模块包括以太网接口、RS485接口、RS422接口、1553B接口和CAN通信接口。

进一步地，所述RS485接口通过磁隔离芯片与所述控制模块连接；