CN102130809A - 提高rs485轮询效率的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种提高RS485轮询效率的方法及系统，采用通信转换模块作为主机与各从设备之间的转换器件，主机与通信转换模块之间采用CAN总线方式通信，所述通信转换模块与从设备之间采用RS485总线方式通信；所述通信转换模块具有协议转换功能，能够将采集的数据处理转换为统一格式；在原有RS485系统上进行了扩展，采用高速CAN通信与低速RS485通信相结合，提高了整体通信效率；减少了主机的数据处理量，提高数据处理效率，提高了设备检测的实时性，系统易于扩展，通过对通信转换模块的配置，可轻松实现RS485接口的数量变化，有利于节约成本，提高产品的适用性。

Description

提高RS485轮询效率的方法及系统
技术领域
本发明涉及一种工业现场设备组网通信的方法，具体是一种提高RS485轮询效率的方法。
背景技术
随着现代技术的发展，工业设备的信息化程度越来越高，具有联网通信接口逐渐成为一个必需要求。在分布式控制系统中，有多种通信方式。RS485因为传输距离远、多节点、成本低、实现简单等特点，成为工业应用中数据传输的首选。RS485采用总线方式，一条总线可以带多台设备。但是半双工的通信机制决定了主设备对总线上从设备的数据采集只能采用轮询的方式，即对从设备的数据采集只能是完成一个设备的数据通信，才能去进行与下一个从设备的数据通信，如图1所示。
RS485总线通信方式固有的特性致使在下级设备比较多时，相应存在以下缺点：
1、对从设备数据采集周期较长
参照图1所示数据采集模式，如果对一个从设备的采集周期为T，总线带有N个从设备，同时主设备在数据采集间隙完成其他任务所需的时间为T1，对一个从设备的数据采集周期最少为T×N+T1。
2、对主设备数据处理量要求加大
在从设备的状态没有变化的情况下，主设备仍然需要对该从设备进行轮询，对采集数据进行相应的处理，相应加大了主设备的处理工作量。
3、从设备的类型固定。
RS485总线在同一总线上要求采用同一类型的设备，即设备的通信协议、数据格式必须相同。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高RS485轮询效率的方法及系统，方便系统的扩展，可以提高RS485的通信效率和速度，并同步减少主机的数据处理量。
本发明的目的是通过以下方法来实现：
一种提高RS485轮询效率的方法，采用通信转换模块作为主机与各从设备之间的转换器件，主机与通信转换模块之间采用CAN总线方式通信，所述通信转换模块与从设备之间采用RS485总线方式通信；所述通信转换模块具有协议转换功能，能够将采集的数据处理转换为统一格式；所述通信转换模块独立对从设备进行数据查询，所述主机对通信转换模块进行数据查询，两者分别独立进行，互不干涉；所述主机对同一通信转换模块两次查询数据相同时，主机不对数据进行处理。
并同时提供一种提高RS485轮询效率的系统，采用通信转换模块作为主机与各从设备之间的转换器件，主机与通信转换模块之间采用CAN总线方式通信，所述通信转换模块与从设备之间采用RS485总线方式通信。所述通信转换模块具有协议转换功能，能够将采集的数据处理转换为统一格式。
本发明针对现有技术的缺点，采用通信转换模块作为中间处理器件，并同时引入CAN总线方式与主机进行通信，CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点，CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信，具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点；通信转换模块具有数据处理能力，对于同样的数据，不在由主机进行处理，可独立对从设备进行数据查询，提高了现有系统的轮询效率，并可灵活实现RS485通信口数量的配置。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是RS485总线系统数据采集模式示意图；
图2是本发明所述提高RS485轮询效率的方法原理图；
图3是本发明所述提高RS485轮询效率的系统组成结构图；
图4是图3所示系统数据流向示意图。
图中：
1、主机；2、通信转换模块；3、从设备。
具体实施方式
本发明给出了一种提高RS485轮询效率的方法，采用通信转换模块作为主机与各从设备之间的转换器件，主机与通信转换模块之间采用CAN总线方式通信，所述通信转换模块与从设备之间采用RS485总线方式通信；所述通信转换模块具有协议转换功能，能够将采集的数据处理转换为统一格式；所述通信转换模块独立对从设备进行数据查询，所述主机对通信转换模块进行数据查询，两者分别独立进行，互不干涉；所述主机对同一通信转换模块两次查询数据相同时，主机不对数据进行处理。其工作原理如图2所示。
图3给出了采用本发明所述方法的一种提高RS485轮询效率的系统，采用通信转换模块2作为主机1与各从设备3之间的转换器件，主机1与通信转换模块2之间采用CAN总线方式通信，所述通信转换模块2与从设备3之间采用RS485总线方式通信。所述通信转换模块2具有协议转换功能，能够将采集的数据处理转换为统一格式。通信转换模块2的数量可以灵活配置，通过配置通信转换模块2的数量可以实现RS485通信口数量的配置。
图4给出了该系统工作时的数据流向，主机在对通信转换模块轮询的同时，通信转换模块对从设备的轮询也在进行。通过和图1的数据流向比较可以看出，通过调整通信转换模块个数以及每个通信口所带从设备的数量，可以大大缩短系统整体的采集周期。
本发明所述方法和系统在原有RS485系统上进行了扩展，高速CAN通信与低速RS485通信相结合，组建分级、并行、负荷分担的通信系统，提高了整体通信效率；系统对外对下层从设备仍采用RS485接口，可降低对下级设备的设计要求，降低整体成本；减少主机的数据处理量，提高数据处理效率，可以较快反应出设备各部分的运行状态，提高了设备检测的实时性，有利于快速的判断设备故障，并做出处理；系统易于扩展，通过对通信转换模块的配置，轻松实现RS485接口的数量变化，有利于节约成本，提高产品的适用性。

Claims (2)

1.一种提高RS485轮询效率的方法，其特征在于：
采用通信转换模块作为主机与各从设备之间的转换器件，主机与通信转换模块之间采用CAN总线方式通信，所述通信转换模块与从设备之间采用RS485总线方式通信；
所述通信转换模块具有协议转换功能，能够将采集的数据处理转换为统一格式；
所述通信转换模块独立对从设备进行数据查询，所述主机对通信转换模块进行数据查询，两者分别独立进行，互不干涉；
所述主机对同一通信转换模块两次查询数据相同时，主机不对数据进行处理。
2.一种提高RS485轮询效率的系统，其特征在于，采用通信转换模块作为主机与各从设备之间的转换器件，主机与通信转换模块之间采用CAN总线方式通信，所述通信转换模块与从设备之间采用RS485总线方式通信；所述通信转换模块具有协议转换功能，能够将采集的数据处理转换为统一格式。
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