CN103257947B - 一种串口通信系统及串口通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种串口通信系统及串口通信方法，其中串口通信系统包括工控主机、备用主机和终端，在工控主机上设有串口电路和串口旁路电路，在工控主机正常工作时，终端通过串口电路与工控主机正常通信；在工控主机发生故障，与终端通信中断时，备用主机与终端通过串口旁路电路连接，实时建立起终端与其它正常备用主机的串口通信。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种串口通信系统及串口通信方法。
背景技术
串口，即串行接口，是采用串行通信方式的扩展接口。因其线路简单，易于实现等优势，目前仍常见用于工控和测量设备以及部分通信设备中。
在工业自动化控制领域，串口应用极为广泛，很多工控系统采用串口连接。工控主机通过串口通信，向工控终端发送控制信号或收集终端数据。在这种模式下，工控主机负责数据收集处理，发送控制信号，起到主导作用。如果工控主机功能出现异常，会导致串口通信中断，导致工控主机系统无法完成数据收集和控制信号发送。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中工控主机功能出现异常导致串口通信中断的缺陷，提供一种串口旁路通信方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种串口通信系统，包括工控主机、备用主机和终端，所述工控主机上设有串口电路和串口旁路电路，所述终端通过所述串口电路与所述工控主机连接，在所述工控主机与所述终端通信中断时，所述备用主机与所述终端通过所述串口旁路电路连接，进行串口通信。
本发明所述的串口通信系统中，所述串口电路包括第一串口，所述串口旁路电路包括第二串口，所述第一串口连接所述终端，所述第二串口连接所述备用主机，在所述工控主机与所述终端通信中断时，所述第一串口和所述第二串口通过所述串口旁路电路连接。
本发明所述的串口通信系统中，所述串口旁路电路上设有控制开关，用于控制第一串口和第二串口之间的旁路连接。
本发明所述的串口通信系统中，所述控制开关为信号继电器。
本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：
提供一种串口通信方法，包括以下步骤：
检测工控主机与终端之间的通信是否中断；
若工控主机与终端之间的通信中断，则串口旁路连通，终端通过串口旁路与备用主机通信。
本发明所述的串口通信方法中，通过信号继电器控制所述串口旁路的连通。
本发明产生的有益效果是：本发明在所述工控主机上设有串口电路和串口旁路电路，在工控主机正常工作时，所述终端通过所述串口电路与所述工控主机正常通信；在所述工控主机发生故障，与所述终端通信中断时，所述备用主机与所述终端通过所述串口旁路电路连接，实时建立起终端与其它正常备用主机的串口通信。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例串口通信系统的结构示意图；
图2是本发明实施例中工控主机正常时的串口结构示意图；
图3是本发明实施例中工控主机异常时的串口结构示意图；
图4本发明实施例串口通信系统的部分电路图一；
图5本发明实施例串口通信系统的部分电路图二；
图6本发明实施例串口通信系统的部分电路图三；
图7本发明实施例串口通信系统的部分电路图四；
图8是本发明实施例中串口通信方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例串口通信系统，包括工控主机101、备用主机105和终端103，工控主机101上设有串口电路102和串口旁路电路104，终端103通过串口电路102与工控主机101连接，在这种模式下，工控主机101负责数据收集处理，发送控制信号，起到主导作用。如果工控主机101功能出现异常，会导致串口通信中断，导致系统不能完成数据收集和控制信号发送。在工控主机101与终端通信中断时，备用主机105与终端103通过串口旁路电路104连接，进行串口通信。即工控主机异常时，通过串口旁路功能，可以将与串口电路102连接的旁路打开，实时建立起终端103与其它正常备用工控主机的串口通信.
在本发明实施例中，串口电路102包括第一串口，串口旁路电路104包括第二串口，第一串口连接终端103，第二串口连接备用主机105，在工控主机101与终端103通信中断时，第一串口和第二串口通过串口旁路电路连接。如图2所示，在工控主机正常通信时，两个串口是独立的，并不相连；如3所示，当工控主机发生异常时，则两个串口连通，实现了旁路备用功能。
在本发明实施例中，串口旁路电路上设有控制开关，用于控制第一串口和第二串口之间的旁路连接。即在工控主机101出现故障，无法与终端103进行数据采集或者发送控制信号时，第一串口和第二串口直接连通，由备用主机105完成与终端103之间的正常串口通信。在本发明的一个实施例中，控制开关为信号继电器，其可以实现在工控主机101出现异常时，自动使终端和其他备用主机通信。
如图4、5、6和7所示为本发明实施例串口通信系统的电路图，其中图4是与第一串口连接的信号继电器连接电路，图5是与第二串口连接的信号继电器连接电路，图6是两个串口，第一串口为COM13A，第二串口为COM12B，这两个串口是并列的，电路连接均类似，可以互换使用。图7是电源和信号的连接电路。如图4所示，四个信号继电器NA5W-K的引脚4和9均与连接终端的串口(如图6中的串口COM13A)连接；如图5所示的四个信号继电器NA5W-K的引脚4和9均与连接备主机的串口(如图6中的串口COM12B)连接；在工控主机信号GPIO正常的情况下，信号继电器的引脚3和4、9和10断开连接，引脚4和5连接，引脚8和9连接，工控主机与终端正常通信；在工控主机GPIO信号发生故障时，信号继电器引脚3和4连接，引脚9和10连接，引脚4和5断开连接，引脚8和9断开连接，则两个串口相连，终端通过串口旁路与备用主机通信。
本发明实施例还提供了一种串口通信方法，包括以下步骤：
检测工控主机与终端之间的通信是否中断；
若工控主机与终端之间的通信中断，则串口旁路连通，终端通过串口旁路与备用主机通信，实时建立起工控终端与其它正常备用工控主机的串口通信。
在本发明的一个实施例中，可以通过信号继电器控制串口旁路的连通，在上文电路中已有详细描述，在此不赘述。可以理解的是，根据本发明的方法还可以通过其他的电路实现本发明的目的。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (1)
1.一种串口通信系统，其特征在于，包括工控主机、备用主机和终端，所述工控主机上设有串口电路和串口旁路电路，所述终端通过所述串口电路与所述工控主机连接，在所述工控主机与所述终端通信中断时，所述备用主机与所述终端通过所述串口旁路电路连接，进行串口通信；
其中，所述串口电路包括第一串口，所述串口旁路电路包括第二串口，所述第一串口连接所述终端，所述第二串口连接所述备用主机，所述串口旁路电路还包括与第一串口和第二串口连接的信号继电器连接电路，所述信号继电器连接电路在工控主机的GPIO信号发生故障时将所述第一串口和第二串口相连；
所述信号继电器连接电路包括第一四个信号继电器和第二四个信号继电器，所述第一四个信号继电器的引脚4和9均与第一串口连接，所述第二四个信号继电器的引脚4和9均与第二串口连接；在工控主机的GPIO信号正常时，信号继电器的引脚3和4、9和10断开连接，引脚4和5连接，引脚8和9连接，工控主机与终端正常通信；在工控主机的GPIO信号发生故障时，信号继电器的引脚3和4连接，引脚9和10连接，引脚4和5断开连接，引脚8和9断开连接,将第一串口和第二串口相连，终端通过串口旁路电路与备用主机通信。
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