CN105425654A - Pas100控制系统的智能通信模块及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种PAS100控制系统的智能通信模块及其处理方法，包括微控制单元MCU，微控制单元MCU的第一输入输出端口通过第一总线驱动电路与第一总线通信接口电连接，微控制单元MCU的第二输入输出端口通过第二总线驱动电路与第二总线通信接口电连接；智能通信模块用于通过总线和Modbus通信协议实现与控制层的控制器和输入输出模块组的各IO模块进行通信，接收控制器发送的读写IO模块指令，同时解析控制器的输出控制指令，将各IO模块缓冲区中输入区的数据返回给控制器，发送输出指令到各输出模块，发送读取指令到各输入模块并将读取数据存储到IO模块数据缓冲输入区。本发明的智能通信模块提高了控制器与各IO模块之间的通信速率，兼容性好，运行安全稳定。

Description

PAS100控制系统的智能通信模块及其处理方法

技术领域

本发明属于控制系统，具体涉及一种PAS100控制系统的智能通信模块及其处理方法。

背景技术

PAS100控制系统一般包括输入输出层、控制层和监控层，输入输出层是集散型控制系统的最底层，直接与各类现场仪表、传感器和执行机构等设备等连接，负责现场监测信号采集和系统控制信号输出。输入输出层的主要部件是输入输出模块（简称IO模块）。控制层在系统中还起着承上启下的作用，不仅要实现系统数据的采集和处理功能，而且肩负着控制逻辑运算和控制结果输出以及实现与上层监控层的数据交互功能的重任。监控层负责系统运行管理和监控，主要包括工程师站、操作站和服务器等管理单元和管理计算机。PAS100控制系统的控制器是控制系统的核心部件，不仅要实现控制现场数据的采集和处理功能，而且肩负着控制逻辑运算和控制结果输出以及实现与上层监控层的数据交互等多种功能。随着技术的发展，CPU的性能逐渐提升，提高了控制器的工作效率。如果控制器采用逐一与IO模块通信的方式实现与输入输出模块组的各IO模块的数据交互，无论采取目前何种通信技术，控制器不得不花费很长的时间去处理与IO模块的的通信任务，不但影响控制器的工作效率，也制约了控制器挂接IO模块的数量。就目前的通信技术而言，相对控制器的运算效率，控制器与各个IO模块通信的效率是制约控制处理能力的一个瓶颈。采用新技术提高控制器与各IO模块通信速率的方式是减少控制器与IO模块通信时间的一种最直接最有效的方法。但是新技术的高速通信技术难度相对较高，成本也相对高，同时新通信技术的引进必然涉及到系统整体构架设计的变化，不但增加了系统设计的难度，提高了系统的成本，也不便于实现与原有系统的兼容。如果采用增加各个IO模块的通道数，可以适量减少同样容量系统中IO模块数量，在一定程度上减少控制器与IO模块的通信时间，但是在模块体积趋向小型化的趋势下，增加模块通道数很难实现，甚至是实现不了的。此外，IO模块过多的通道设计不符合集散型控制系统的设计思想，而且增加的各个IO模块的通道数是很有限的，因此通过这个方法提高控制器与IO模块的通信效率的效果也是有限的。

发明内容

本发明的目的之一是为了克服现有技术的不足，提供一种PAS100控制系统的智能通信模块，智能通信模块的结构简单，能提高控制器与各IO模块之间的通信速率，兼容性好，运行安全稳定，成本低廉。

本发明的目的之二提供一种PAS100控制系统的智能通信模块的处理方法，该处理方法能够提高控制器与IO模块的通信效率。

本发明的目的之一可以通过以下技术方案实现：

一种PAS100控制系统的智能通信模块，其特征在于：包括微控制单元MCU、第一总线驱动电路、第二总线驱动电路、用于与控制层的控制器进行通信的第一总线通信接口和用于与输入输出模块组内各IO模块进行通信的第二总线通信接口，所述微控制单元MCU的第一输入输出端口通过第一总线驱动电路与第一总线通信接口电连接，微控制单元MCU的第二输入输出端口通过第二总线驱动电路与第二总线通信接口电连接；所述智能通信模块用于通过总线和Modbus通信协议实现与控制层的控制器和输入输出模块组的各IO模块进行通信，将各输入模块的数据发送给控制层的控制器，同时解析来自控制器的输出控制指令，分别控制各输出模块的输出。

所述智能通信模块还设有第一隔离电路和第二隔离电路，所述第一隔离电路位于第一总线驱动电路与微控制单元MCU之间，所述第二隔离电路位于第二总线驱动电路与微控制单元MCU之间。

所述微控制单元MCU采用双核MCU，所述双核MCU的其中一个内核为主处理器，另一个内核为协处理器，所述主处理器用于实现输入输出模块组内各模块相关数据处理和与输入输出模块组内各IO模块之间的通信；所述协处理器用于处理与控制层的控制器之间通信。

所述第一总线驱动电路和第二总线驱动电路均采用RS485驱动电路。

本发明的目的之二可以通过以下技术方案实现：

一种PAS100控制系统的智能通信模块的处理方法，其特征在于：包括权利要求1至4任一所述的智能通信模块，步骤如下：

1）所述智能通信模块接收到控制器发送的各输入输出模块组中IO模块的组态信息；

2）所述智能通信模块根据组态信息读取IO模块的初始状态信息并初始化IO模块缓冲数据；

3）所述智能通信模块接收到控制器发送的读写IO模块指令；

4）所述智能通信模块根据读写指令修改IO模块缓冲区中输出区的数据，并提取IO模块缓冲区中输入区的数据返回给控制器；

5）所述智能通信模块根据组态信息和IO模块缓冲区输出区的数据，发送输出指令到各输出模块；

6）所述智能通信模块根据组态信息，发送读取指令到各输入模块并将读取数据存储到IO模块数据缓冲输入区；

7）返回步骤3），循环执行。

所述智能通信模块设有主处理器和协处理器，所述协处理器用于与控制层的控制器进行通信，所述智能通信模块接收到控制器发送的各输入输出模块组中IO模块的组态信息指令；根据控制器的组态信息指令要求设置指令标志，将指令中的输出数据存放到缓存区内，并将各输入输出模块组的IO模块数据缓冲区中输入区数据返回给控制器；

所述智能通信模块的主处理器用于实现本输入输出模块组内各IO模块相关数据处理以及与本输入输出模块组内各IO模块进行通信，具体步骤如下：

1）所述智能通信模块接收到控制器发送的输入输出模块组中各IO模块的组态信息指令标志；

2）智能通信模块根据组态信息读取IO模块的初始状态信息并初始化IO模块缓冲区数据，即对初始化缓冲区中输入区的数据进行有效标志，最后清除控制器的组态信息指令标志，等待接收控制器的下一条指令；

3）如果智能通信模块接收到控制器发送的读写输入输出模块组中各IO模块指令标志，判断IO模块缓冲区数据是否已进行有效标志，如果IO模块缓冲区数据已进行有效标志，则进入步骤4），如果IO模块缓冲区数据未进行有效标志，则进入步骤7）；如果智能通信模块未接收到控制器发送的读写输入输出模块组中各IO模块指令标志，则进入步骤8）；

4）智能通信模块会根据控制器的读写输入输出模块组中各IO模块指令，修改IO模块缓冲区中输出区的数据，并提取IO模块缓冲区中输入区的数据返回给控制器；

5）根据各IO模块的组态信息和IO模块缓冲区中输出区的数据，发送输出指令到各输出模块；

6）智能通信模块根据各IO模块的组态信息，发送读取指令到各输入模块，并将读取数据存储到IO模块缓冲区中输入区，对IO模块缓冲区中输入区数据进行有效标志；

7）清除控制器读写输入输出模块组的各IO模块指令标志，等待接收控制器发送的下一条指令；

8）智能通信模块在2s后未接收到控制器发出的读写输入输出模块组中各IO模块指令标志，清除IO模块缓冲区中输入区数据的有效标志，等待接收控制器发送的下一条指令。

所述智能通信模块采用Modbus协议用于与控制层的控制器和输入输出模块组中各IO模块进行通信，其中与控制层的控制器通信中，智能通信模块为Modbus从节点，即控制器发送指令，智能通信模块予以响应；所述智能通信模块与输入输出模块组中各IO模块通信中，智能通信模块为Modbus主节点，即智能通信模块发送指令，各IO模块响应智能通信模块指令。

所述智能通信模块采用中断方式接收和发送通信数据。

本发明的有益效果：本发明智能通信模块采用微控制单元MCU，第一、第二总线驱动电路，微控制单元MCU通过第一总线驱动电路与第一总线通信接口电连接，第一总线通信接口用于与控制层的控制器进行通信，微控制单元MCU通过第二总线驱动电路与第二总线通信接口电连接，第二总线通信接口用于与输入输出模块组内各IO模块通信通信。通过第一、第二总线驱动电路实现微控制单元MCU的UART接口与RS485总线的信号转换。智能通信模块通过总线和Modbus通信协议实现与控制层的控制器和各IO模块进行通信，将各输入模块的数据发送给控制层的控制器，同时解析来自控制器的输出控制指令，分别控制各输出模块的输出。采用智能通信模块负责本输入输出模块组内的多个IO模块的数据通信和管理，实现了输入输出模块组内各IO模块与控制器数据的统一交互，也就是说，智能通信模块读取输入输出模块组内所有输入模块数据并打包发送给控制器；控制器将输入输出模块组内所有输出模块的控制信息统一发送给智能通信模块，智能通信模块再将控制输出结果一一发送给组内各IO模块。这样控制器只需通过一次发送和接收通信即可实现所有IO模块的数据交互，这种方式大大减少了控制器与各IO模块数据交互的通信时间。实现集中管理各组IO模块的数据通信和处理功能，减少控制器在处理通信任务上的开销，提高了控制器与各IO模块的通信效率。本发明控制系统结合工控行业和集散型控制系统特定需求，充分考虑了系统的可靠性、安全性以及设计成本、技术难度和与原有产品的兼容性等因素，采用智能通信模块用以分担控制器通信的繁杂任务，提升了系统性能和容量。采用现有的通信技术，实施方便，成本低。

智能通信模块内设置隔离电路，智能通信模块的微控制单元MCU通过隔离电路分别与第一、第二驱动电路连接，提高了智能通信模块的抗干扰能力，稳定性以及可靠性。

所述微控制单元MCU采用双核MCU，其中一个为主处理器，另一个为协处理器。采用两个处理器充分考虑了智能通信模块与控制器和与IO模块通信时可能出现并行的情况，防止了微控制单元MCU在处理与控制器和与IO模块并行通信时出现冲突，提高了智能通信模块通信的稳定性。

本发明智能通信模块的处理方法，

（1）所述智能通信模块接收到控制器发送的各输入输出模块组中IO模块的组态信息；

（2）智能通信模块根据组态信息读取IO模块的初始状态信息并初始化IO模块缓冲数据；

（3）所述智能通信模块接收到控制器发送的读写IO模块指令；

（4）智能通信模块根据读写指令修改IO模块缓冲区中输出区的数据，并提取IO模块缓冲区中输入区的数据返回给控制器；

（5）智能通信模块根据组态信息和IO模块缓冲区输出区的数据，发送输出指令到各输出模块；

（6）智能通信模块根据组态信息，发送读取指令到各输入模块并将读取数据存储到IO模块数据缓冲输入区；

（7）返回步骤（3），循环执行。

本方法提高了控制器运行效率，可在系统原有技术和结构体系的基础上实现通信效率和系统容量的大幅提升。采用该方法对系统进行改进，不必对原有系统产品和构架进行大的改动，与原有系统产品具有很好的兼容性，便于操作实现，也更符合集散型控制系统的设计思想。

所述智能通信模块设有主处理器和协处理器，智能通信模块采用协处理器与控制层的控制器进行通信第一是因为与控制器的处理流程简单，适宜于协处理器处理；第二是因为协处理器相对主处理器具有更高的处理速率与高性能的控制器处理能力更为匹配。防止智能通信模块与控制器和与IO模块之间通信并行进行所带来的异常情况。

所述智能通信模块采用中断方式接收和发送通信数据。提高了智能通信模块的运行效率。

附图说明

图1为本发明智能通信模块的结构示意图；

图2为本发明智能通信模块中主处理器的工作流程图；

图3为采用本发明的PAS100控制系统原理框图；

图4为本发明智能通信模块与IO模块的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步地说明。

参见图1所示，一种PAS100控制系统的智能通信模块，包括微控制单元MCU1、第一总线驱动电路3、第二总线驱动电路6、用于与控制层的控制器进行通信的第一总线通信接口4和用于与输入输出模块组内各IO模块进行通信的第二总线通信接口7，所述微控制单元MCU1的第一输入输出端口通过第一总线驱动电路3与第一总线通信接口4电连接，微控制单元MCU1的第二输入输出端口通过第二总线驱动电路6与第二总线通信接口7电连接；所述微控制单元MCU1采用双核MCU，所述双核MCU的其中一个为主处理器，另一个为协处理器，所述主处理器用于实现输入输出模块组内各模块相关数据处理和与输入输出模块组内各IO模块之间的通信；所述协处理器用于处理与控制层的控制器之间通信。所述微控制单元MCU是Freescale公司的MC9S12XEQ384,该MCU是一款具有协处理器的双核MCU，其协处理器的处理速率为主处理器的2倍。所述第一总线驱动电路和第二总线驱动电路均采用RS485驱动电路。

所述智能通信模块基于前述硬件平台，通过总线和Modbus通信协议实现与控制层的控制器和输入输出模块组的各IO模块进行通信，将各输入模块的数据发送给控制层的控制器，同时解析来自控制器的输出控制指令，分别控制各输出模块的输出。

进一步地：所述智能通信模块还设有第一隔离电路2和第二隔离电路5，所述第一隔离电路2位于第一总线驱动电路3与微控制单元MCU1之间，微控制单元MCU1依次通过第一隔离电路2、第一总线驱动电路3与第一总线通信接口4电连接，所述第二隔离电路5位于第二总线驱动电路6与微控制单元MCU1之间，微控制单元MCU依次通过第二隔离电路5、第二总线驱动电路6与第二总线通信接口7电连接。

一种PAS100控制系统的智能通信模块的处理方法，其特征在于：包括权利要求1至4任一所述的智能通信模块，步骤如下：

（1）所述智能通信模块接收到控制器发送的各输入输出模块组中IO模块的组态信息；

（2）所述智能通信模块根据组态信息读取IO模块的初始状态信息并初始化IO模块缓冲数据；

（3）所述智能通信模块接收到控制器发送的读写IO模块指令；

（4）所述智能通信模块根据读写指令修改IO模块缓冲区中输出区的数据，并提取IO模块缓冲区中输入区的数据返回给控制器；

（5）所述智能通信模块根据组态信息和IO模块缓冲区输出区的数据，发送输出指令到各输出模块；

（6）所述智能通信模块根据组态信息，发送读取指令到各输入模块并将读取数据存储到IO模块数据缓冲输入区；

（7）返回步骤（3），循环执行。

参见图2所示，一种PAS100控制系统的智能通信模块的处理方法，智能通信模块的具体处理步骤如下：图中“T”表示“是”，“F”表示“否”，图中上端方框表示循环的开始，下端方框表示循环的结束。

所述智能通信模块设有主处理器和协处理器，所述协处理器用于与控制层的控制器进行通信，所述智能通信模块接收到控制器发送的各输入输出模块组中IO模块的组态信息指令；根据控制器的组态信息指令要求设置指令标志，将指令中的输出数据存放到缓存区内，并将各输入输出模块组的IO模块数据缓冲区中输入区数据返回给控制器；

所述智能通信模块的主处理器用于与各输入输出模块组的IO模块进行通信，具体步骤如下：

1）所述智能通信模块接收到控制器发送的输入输出模块组中各IO模块的组态信息指令标志；

2）智能通信模块根据组态信息读取IO模块的初始状态信息并初始化IO模块缓冲区数据，即对初始化缓冲区中输入区的数据进行有效标志，最后清除控制器的组态信息指令标志，等待接收控制器的下一条指令，进入下一循环；

3）如果智能通信模块接收到控制器发送的读写输入输出模块组中各IO模块指令标志，判断IO模块缓冲区数据是否已进行有效标志，如果IO模块缓冲区数据已进行有效标志，则进入步骤4），如果IO模块缓冲区数据未进行有效标志，则进入步骤7）；如果智能通信模块未接收到控制器发送的读写输入输出模块组中各IO模块指令标志，则进入步骤8）；

4）智能通信模块会根据控制器的读写输入输出模块组中各IO模块指令，修改IO模块缓冲区中输出区的数据，并提取IO模块缓冲区中输入区的数据返回给控制器；

5）根据各IO模块的组态信息和IO模块缓冲区中输出区的数据，发送输出指令到各输出模块；

6）智能通信模块根据各IO模块的组态信息，发送读取指令到各输入模块，并将读取数据存储到IO模块缓冲区中输入区，对IO模块缓冲区中输入区数据进行有效标志；

7）清除控制器读写输入输出模块组的各IO模块指令标志，等待接收控制器发送的下一条指令，进入下一循环；

8）智能通信模块在2s后未接收到控制器发出的读写输入输出模块组中各IO模块指令标志，清除IO模块缓冲区中输入区数据的有效标志，等待接收控制器发送的下一条指令，进入下一循环。

因控制器读写输入输出模块组的各IO模块数据是周期进行的，本发明控制方法使得智能通信模块能在收到控制器指令后很快地返回数据给控制器，而不用等到执行完一轮IO模块读写通信才给控制器返回数据。这样既能保证数据的实时性，又能提高控制器与智能通信模块之间的通信效率。

所述智能通信模块采用中断方式接收和发送通信数据，使微控制单元MCU在处理数据的接收和发送数据的同时还可以并行进行其它任务的处理，而不必一直空等待接收和发送数据任务的完成。

所述智能通信模块采用Modbus协议用于与控制层的控制器和输入输出模块组中各IO模块进行通信，其中与控制层的控制器通信中，智能通信模块为Modbus从节点，即控制器发送指令，智能通信模块予以响应；所述智能通信模块与输入输出模块组中各IO模块通信中，智能通信模块为Modbus主节点，即智能通信模块发送指令，各IO模块响应智能通信模块指令。智能通信模块为Modbus从节点，也就是说智能通信模块不能决定控制器对其发送指令的时机，因此该智能通信模块与控制器和与IO模块的通信处理可能出现的并行情况，即在该智能通信模块处理与IO模块通信的同时控制器可能发送通信指令到该模块。为了防止智能通信模块对与控制器和与IO模块通信并行所带来的异常情况，所述智能通信模块设有主处理器和协处理器，所述智能通信模块的协处理器用于与控制层的控制器进行通信，智能通信模块接收到控制器的指令后，协处理器根据控制器的指令要求设置指令标志，将指令中的输出数据存放到缓存区内，并将各输入输出模块组的IO模块数据缓冲输入区数据返回给控制器。用协处理器处理实现智能通信模块与控制器的通信，一则是因为与控制器通信的处理流程简单，适宜于协处理器处理；另则是因为协处理器相对主处理器更高的处理速率与高性能的控制器处理能力更为匹配。

所述智能通信模块的主处理器用于与各输入输出模块组的IO模块进行通信。所述智能通信模块采用双核MCU，双核MCU的其中一个内核为主处理器，另一个内核为协处理器。

参见图3和图4所示，一种采用本发明的智能通信模块的PAS100控制系统，包括PAS100控制系统的控制层和输入输出层，所述输入输出层设有多个输入输出模块组，各输入输出模块组内设有多个IO模块和一个智能通信模块CP，或者多个IO模块和一对冗余的智能通信模块CP，智能通信模块通过RS485总线分别与输入输出模块组内各IO模块电连接，所述输入输出模块组内智能通信模块和IO模块安装在一个模块机架上，智能通信模块与IO模块间的RS485总线固定在机架的底板上。所述输入输出层设有最多十六个输入输出模块组，所述各输入输出模块组包括一个智能通信模块和最多八个IO模块。第一输入输出模块组包括智能通信模块CP1和IO11、IO12、IO13、IO14、IO15、IO16、IO17、IO18。第二输入输出模块组包括智能通信模块CP2和IO21、IO22、IO23、IO24、IO25、IO26、IO27、IO28。其余的输入输出模块组的智能通信模块和IO模块按此方法以此内推。

所述智能通信模块的第一总线通信接口与控制层的控制器进行通信，所述智能通信模块与控制层的控制器之间基于RS485总线和Modbus通信协议进行通信；智能通信模块的第二总线通信接口与输入输出模块组内各IO模块通信通信，所述智能通信模块与IO模块之间基于RS485总线和Modbus通信协议进行通信。通信速率均是115200bps。

所述智能通信模块是控制器实现与输入输出模块组数据通信的“信息集散中心”，在IO模块输入过程中，智能通信模块实时读取组内各输入模块数据，并打包成一个数据包发送给控制器；在IO模块输出过程中，智能通信模块解析来自控制器的输出控制指令，然后分别控制各输出模块的输出。

控制器采集输入模块的数据，根据组态程序执行控制逻辑，然后输出控制结果到IO模块。智能通信模块将各输入模块的数据发送给控制层的控制器，同时解析来自控制器的输出控制指令，分别控制各输出模块的输出。对于输入输出模块组内的输入模块，智能通信模块实时读取它们的数据，并将数据打包发送给控制器；对于输入输出模块组内的输出模块，控制器发送统一的控制输出命令，智能通信模块解包控制输出命令并分别发送到各输出模块。即智能通信模块读取组内所有输入模块数据并打包发送给控制器；控制器将组内所有输出模块的控制信息统一发送给智能通信模块，智能通信模块再将控制输出结果一一发送给组内各IO模块。智能通信模块只需要通过一次发送和接收的通信即可实现与各输入输出模块组内所有IO模块的数据交互。这样的处理方式大大减小了控制器与IO模块数据交互的通信时间，通过智能通信模块分担控制器的数据通信和处理任务，实现了控制器和系统效率和容量的提升。并且本发明控制系统遵守DCS系统“分散集中”的设计思想，与原有控制系统保持良好的兼容性，在对原有控制系统的体系构架改动较小的情况下实现了系统性能和容量的较大提升。

例如：PAS100控制系统设计容量为16组模块组，每组8个IO模块，共计128个IO模块，控制器与1个IO模块的通信时间为5ms左右，控制器与1个智能通信模块的通信时间为16ms左右。在控制器直接与IO模块通信的方式下，控制器完成一次与所有IO模块通信的时间为，5ms×128=640ms；采用本发明智能通信模块后，控制器完成一次与所有IO模块通信的时间为，16ms×16=256ms。显然，在未改变原通信技术的前提下引入智能通信模块后，控制器与IO模块通信的时间大大缩短。考虑到一般过程控制系统500ms左右的控制周期要求，若采用控制器直接与IO模块通信的方式，该系统的IO容量是不能达到128个IO模块。

控制器读写各IO模块数据的处理流程如下；

（1）控制器将各输入输出模块组中IO模块的组态信息发送给每组的智能通信模块；

（2）智能通信模块根据组态信息读取IO模块的初始状态信息并初始化IO模块缓冲数据；

（3）控制器发送读写IO模块指令到输入输出模块组的智能通信模块；

（4）智能通信模块根据读写指令修改IO模块缓冲区中输出区的数据，并提取IO模块缓冲区中输入区的数据返回给控制器；

（5）智能通信模块根据组态信息和IO模块缓冲区输出区的数据，发送输出指令到各输出模块；

（6）智能通信模块根据组态信息，发送读取指令到各输入模块并将读取数据存储到IO模块数据缓冲输入区；

（7）返回步骤（3），循环执行。

Claims (8)

1.一种PAS100控制系统的智能通信模块，其特征在于：包括微控制单元MCU、第一总线驱动电路、第二总线驱动电路、用于与控制层的控制器进行通信的第一总线通信接口和用于与输入输出模块组内各IO模块进行通信的第二总线通信接口，所述微控制单元MCU的第一输入输出端口通过第一总线驱动电路与第一总线通信接口电连接，微控制单元MCU的第二输入输出端口通过第二总线驱动电路与第二总线通信接口电连接；所述智能通信模块用于通过总线和Modbus通信协议实现与控制层的控制器和输入输出模块组的各IO模块进行通信，将各输入模块的数据发送给控制层的控制器，同时解析来自控制器的输出控制指令，分别控制各输出模块的输出。

2.根据权利要求1所述的PAS100控制系统的智能通信模块，其特征在于：所述智能通信模块还设有第一隔离电路和第二隔离电路，所述第一隔离电路位于第一总线驱动电路与微控制单元MCU之间，所述第二隔离电路位于第二总线驱动电路与微控制单元MCU之间。

3.根据权利要求1所述的PAS100控制系统的智能通信模块，其特征在于：所述微控制单元MCU采用双核MCU，所述双核MCU的其中一个内核为主处理器，另一个内核为协处理器，所述主处理器用于实现输入输出模块组内各模块相关数据处理和与输入输出模块组内各IO模块之间的通信；所述协处理器用于处理与控制层的控制器之间通信。

4.根据权利要求1所述的PAS100控制系统的智能通信模块，其特征在于：所述第一总线驱动电路和第二总线驱动电路均采用RS485驱动电路。

5.一种PAS100控制系统的智能通信模块的处理方法，其特征在于：包括权利要求1至4任一所述的智能通信模块，步骤如下：

1）所述智能通信模块接收到控制器发送的各输入输出模块组中IO模块的组态信息；

2）所述智能通信模块根据组态信息读取IO模块的初始状态信息并初始化IO模块缓冲数据；

3）所述智能通信模块接收到控制器发送的读写IO模块指令；

4）所述智能通信模块根据读写指令修改IO模块缓冲区中输出区的数据，并提取IO模块缓冲区中输入区的数据返回给控制器；

5）所述智能通信模块根据组态信息和IO模块缓冲区输出区的数据，发送输出指令到各输出模块；

6）所述智能通信模块根据组态信息，发送读取指令到各输入模块并将读取数据存储到IO模块数据缓冲输入区；

7）返回步骤3），循环执行。

6.所述智能通信模块设有主处理器和协处理器，所述协处理器用于与控制层的控制器进行通信，所述智能通信模块接收到控制器发送的各输入输出模块组中IO模块的组态信息指令；根据控制器的组态信息指令要求设置指令标志，将指令中的输出数据存放到缓存区内，并将各输入输出模块组的IO模块数据缓冲区中输入区数据返回给控制器；

所述智能通信模块的主处理器用于实现本输入输出模块组内各IO模块相关数据处理以及与本输入输出模块组内各IO模块进行通信，具体步骤如下：

1）所述智能通信模块接收到控制器发送的输入输出模块组中各IO模块的组态信息指令标志；

2）智能通信模块根据组态信息读取IO模块的初始状态信息并初始化IO模块缓冲区数据，即对初始化缓冲区中输入区的数据进行有效标志，最后清除控制器的组态信息指令标志，等待接收控制器的下一条指令；

3）如果智能通信模块接收到控制器发送的读写输入输出模块组中各IO模块指令标志，判断IO模块缓冲区数据是否已进行有效标志，如果IO模块缓冲区数据已进行有效标志，则进入步骤4），如果IO模块缓冲区数据未进行有效标志，则进入步骤7）；如果智能通信模块未接收到控制器发送的读写输入输出模块组中各IO模块指令标志，则进入步骤8）；

4）智能通信模块会根据控制器的读写输入输出模块组中各IO模块指令，修改IO模块缓冲区中输出区的数据，并提取IO模块缓冲区中输入区的数据返回给控制器；

5）根据各IO模块的组态信息和IO模块缓冲区中输出区的数据，发送输出指令到各输出模块；

6）智能通信模块根据各IO模块的组态信息，发送读取指令到各输入模块，并将读取数据存储到IO模块缓冲区中输入区，对IO模块缓冲区中输入区数据进行有效标志；

7）清除控制器读写输入输出模块组的各IO模块指令标志，等待接收控制器发送的下一条指令；

8）智能通信模块在2s后未接收到控制器发出的读写输入输出模块组中各IO模块指令标志，清除IO模块缓冲区中输入区数据的有效标志，等待接收控制器发送的下一条指令。

7.根据权利要求5或6所述的智能通信模块的处理方法，其特征在于：所述智能通信模块采用Modbus协议用于与控制层的控制器和输入输出模块组中各IO模块进行通信，其中与控制层的控制器通信中，智能通信模块为Modbus从节点，即控制器发送指令，智能通信模块予以响应；所述智能通信模块与输入输出模块组中各IO模块通信中，智能通信模块为Modbus主节点，即智能通信模块发送指令，各IO模块响应智能通信模块指令。

8.根据权利要求5或6所述的智能通信模块的处理方法，其特征在于：所述智能通信模块采用中断方式接收和发送通信数据。