CN108762182A - 一种伺服系统中的高效通信控制方法 - Google Patents

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刘亚军
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    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
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Abstract

本发明公开了一种伺服系统中的高效通信控制方法，用于伺服系统中上位机与多个下位机的通信问题，上位机为总站，下位机为从站，主站通过心跳信号对个从站进行在线判断，将在线的从站进行登记，并对登记的从站设置对应的从站标志，通过系统的不断扫描，通过该标志数据的变化，判定是否发送该从站的新数据。本发明通过一种伺服系统中的高效通信控制方法，提高实时性，减少通信延时的时间达60%，提高系统的工作效率，解决因系统传输时数据堵塞造成的系统故障。

Description

一种伺服系统中的高效通信控制方法
技术领域
本发明属于自动化控制技术领域，具体涉及一种伺服系统中的高效通信控制方法。
背景技术
伺服系统在位置控制模式下有重复定位精度高的特点，所以在位置控制中被广泛采用，目前我们的控制方式摒弃了传统的脉冲控制方式，而是采用数据通信方式，即将运行指令和运行参数（速度和运动量）采用Modbus的通信协议，通过RS485的通信方式直接从上位机传送给伺服驱动器，然后伺服驱动器运行，但是这种传输方式采用的是轮询方式，也就是说上位机（主机）一直在将数据以一定的速度传送给各个伺服驱动器（从站），理论现在挂接的是63个驱动器，这种方式是按照主从之间一个一个轮流通信的方式发送信息和得到响应的，每个从站都会占用一定的通信资源，传统的通信方式采用扫描方式对已经登记的从站逐个轮询，不管该从站是否有数据的变换都会发送一次数据，根据正常的使用实践发现这种通信方式有80%的信息是重复发送的，在485通信中，如果通信速率为57600b/s，每个信道会有46K/s的信息是浪费的，也就是说会带来0.8秒的不必要延时这样会浪费很多的通信资源，如果通信的参数较多，将会影响其它从站的响应速度，从而影响整个的网络的实时响应速度，造成生产效率低下。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种伺服系统中的高效通信控制方法，通过上位机间隔一定的时间发送心跳信号，用以判断下位机是否在线，如果下位机没有响应，说明下位机处于离线状态，否则说明下位机在线，心跳的间隔时间可以调整，当上位机内参数发生改变时，将定向向此下位机传送数据。
技术方案：一种伺服系统中的高效通信控制方法，用于伺服系统中上位机与多个下位机的通信问题，上位机为总站，下位机为从站，所述控制方法包括以下步骤：
A. 检测：主站通过“心跳信号”的判定从站是否在线，如果主站发送了心跳信号，从站在一定的时间没有响应，说明这个从站可能已经离线，系统会连续发送连个同样的心跳给该从站，如果还是没有得到响应，说明该从站确实已经离线，系统内会做离线标志，同时会发出该站的离线信号；
B.从站登记：系统上电复位后，每个从站都要在主站上登记，表示该从站在系统中存在，主站会分派给特定的内存给该从站；
C. 判断：系统不断扫描的从站的状态，比较是否有新数据的变化，如果没有变化，就对该从站的标志为置0；如果该从站有新的数据发生变化，就对该数据置1；
D．运行：系统根据各个从站的标志位决定是否建立与该从站的通信，如果为0就跳过，如果为1就建立连接，发送该从站的新数据。
优选的，所述上位机为控制者和提供服务者，为主控PLC、主控电脑或主控单片机。
优选的，所述下位机为被控制者和被提供服务者，为从控PLC、从控电脑或伺服控制器。
有益效果：本发明揭示了一种伺服系统中的高效通信控制方法，通过利用本方法解决了从传统通信方式的数据传输时间长，通道拥堵问题，正常情况下可以减少80%的冗余数据，提高实时性，减少通信延时的时间达60%，提高系统的工作效率，解决因系统传输时数据堵塞造成的系统故障。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的原理图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种伺服系统中的高效通信控制方法，用于伺服系统中上位机与多个下位机的通信问题，上位机为总站，下位机为从站，所述控制方法包括以下步骤：
A. 检测：主站通过“心跳信号”的判定从站是否在线，如果主站发送了心跳信号，从站在一定的时间没有响应，说明这个从站可能已经离线，系统会连续发送连个同样的心跳给该从站，如果还是没有得到响应，说明该从站确实已经离线，系统内会做离线标志，同时会发出该站的离线信号；
B.从站登记：系统上电复位后，每个从站都要在主站上登记，表示该从站在系统中存在，主站会分派给特定的内存给该从站；
C. 判断：系统不断扫描的从站的状态，比较是否有新数据的变化，如果没有变化，就对该从站的标志为置0；如果该从站有新的数据发生变化，就对该数据置1；
D．运行：系统根据各个从站的标志位决定是否建立与该从站的通信，如果为0就跳过，如果为1就建立连接，发送该从站的新数据。
所述上位机为控制者和提供服务者，为主控PLC、主控电脑或主控单片机。
所述下位机为被控制者和被提供服务者，为从控PLC、从控电脑或伺服控制器。
上电复位后从站登记，通过上位机间隔一定的时间发送心跳，用以判断下位机是否在线，如果下位机没有响应，说明下位机处于离线状态，否则说明下位机在线，心跳的间隔时间可以调整，当上位机内参数发生改变时，将定向向此下位机传送数据，这样就可以节省很多的网络资源，使整个网络看起来实时性会很高。
在伺服系统，PLC为上位机，伺服电机驱动器为下位机，伺服系统中总站发送心跳信号的扫描判断从站是否在线，若在线则设置相应的状态变化标志为1，若不在线将重复扫描多次并记录为该从站状态变化标志为0，状态变化标志为1在线，状态变化标志为0则不在线，将状态变化标志为1的从站发送该从站的数据，将状态变化标志为0的从站，通过主站心跳信号的扫描，当将状态变化标志为0的从站上电复位后，将状态变化标志变为1，则发送该从站的数据。
综上所述，利用本方法解决了从传统通信方式的数据传输时间长，通道拥堵问题，正常情况下可以减少80%的冗余数据，提高实时性，减少通信延时的时间达60%，提高系统的工作效率，解决因系统传输时数据堵塞造成的系统故障。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种伺服系统中的高效通信控制方法，用于伺服系统中上位机与多个下位机的通信问题，上位机为总站，下位机为从站，其特征在于：所述控制方法包括以下：
A. 检测：主站通过“心跳信号”的判定从站是否在线，如果主站发送了心跳信号，从站在一定的时间没有响应，说明这个从站可能已经离线，系统会连续发送连个同样的心跳给该从站，如果还是没有得到响应，说明该从站确实已经离线，系统内会做离线标志，同时会发出该站的离线信号；
B.从站登记：系统上电复位后，每个从站都要在主站上登记，表示该从站在系统中存在，主站会分派给特定的内存给该从站；
C. 判断：系统不断扫描的从站的状态，比较是否有新数据的变化，如果没有变化，就对该从站的标志为置0；如果该从站有新的数据发生变化，就对该数据置1；
D．运行：系统根据各个从站的标志位决定是否建立与该从站的通信，如果为0就跳过，如果为1就建立连接，发送该从站的新数据。
2.根据权利要求1所述的一种伺服系统中的高效通信控制方法，其特征在于：所述上位机为控制者和提供服务者，为主控PLC、主控电脑或主控单片机。
3.根据权利要求1所述的一种伺服系统中的高效通信控制方法，其特征在于：所述下位机为被控制者和被提供服务者，为从控PLC、从控电脑或伺服控制器。
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