CN112235127B - 节点故障上报方法、装置、终端设备及存储介质 - Google Patents

节点故障上报方法、装置、终端设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请适用于通信技术领域，提供了节点故障上报方法、装置、终端设备及存储介质。该节点故障上报方法应用于现场总线系统，该现场总线系统的各个节点之间基于各自的节点地址在数据通信总线中实现数据通信；节点包括中央控制单元及设备节点，各个所述设备节点还通过地址分配线串行连接并接入所述中央控制单元，该节点故障上报方法包括：若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于所述数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息，其中故障节点为存在故障的设备节点；若所述数据通信总线存在通信异常，则故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息。本申请实施例能够及时有效地实现现场总线系统中的节点故障上报。

Description

节点故障上报方法、装置、终端设备及存储介质
技术领域
本申请属于通信技术领域，尤其涉及一种节点故障上报方法、装置、终端设备及存储介质。
背景技术
现场总线系统(Fieldbus Control System)是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。现场总线系统中包括多个节点(一个设备即可以为一个节点)及数据通信总线，其中，每个节点基于各自的节点地址，通过所述数据通信总线在现场总线系统中准确有效地实现多节点通信。现有技术中，当现场总线系统中的某个节点存在故障时，会基于其节点地址通过数据通信总线向中央控制单元上报自身存在的故障。然而，当数据通信总线存在故障时，节点无法及时地上报自身存在的故障。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了节点故障上报方法、装置、终端设备及存储介质，以解决现有技术中如何及时有效地实现现场总线系统中节点的故障上报的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种节点故障上报方法，应用于现场总线系统，其特征在于，所述现场总线系统包括数据通信总线及与所述数据通信总线连接的节点，各个所述节点之间基于各自的节点地址在所述数据通信总线中实现数据通信；所述节点包括中央控制单元及设备节点，各个所述设备节点还通过地址分配线串行连接并接入所述中央控制单元；所述节点故障上报方法包括：
若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于所述数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息，其中所述故障节点为存在故障的设备节点；
若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息。
可选地，所述数据通信总线包括安全总线、低速总线及高速总线，所述安全总线的带宽小于所述低速总线的带宽，且所述低速总线的带宽小于所述高速总线的带宽；所述数据通信总线的优先级顺序由高到低排序为：所述安全总线＞所述低速总线＞所述高速总线；
所述若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于所述数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息，包括：
若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点按照所述优先级顺序，从所述安全总线、低速总线及所述高速总线中选择优先级最高且能够进行通信连接的总线作为目标数据通信总线，并通过所述目标数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息。
可选地，所述节点故障上报方法还包括：
所述中央控制单元接收所述故障信息，并向所述故障节点发送故障确认信息；
所述故障节点若接收到所述故障确认信息，则确认所述故障信息上报成功并停止发送所述故障信息。
可选地，所述节点包括至少两个所述设备节点，各个所述设备节点通过所述地址分配线与所述中央控制单元串行连接，形成以所述中央控制单元为中心的菊花链拓扑结构，其中，在所述菊花链拓扑结构中，所述设备节点向中央控制单元发送数据的方向为上行方向，所述中央控制单元向所述设备节点发送数据的方向为下行方向；
所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息，包括：
所述故障节点生成携带有起始的第一转发号的故障信息；
所述故障节点根据位于所述故障节点的上行方向上的节点，依次将所述故障信息发送至下一个所述设备节点或者所述中央控制单元，以使所述故障信息发送至所述中央控制单元，其中，在下一个所述设备节点接收到所述故障信息时，则将所述故障信息携带的所述第一转发号加上第一预设数值以更新所述故障信息，并将更新后的所述故障信息发送至下一个所述设备节点或者中央控制单元；
对应地，所述中央控制单元接收所述故障信息，并向所述故障节点发送故障确认信息，包括：
所述中央控制单元接收所述故障信息，并根据所述故障信息中携带的第一转发号，生成对应的故障确认信息，其中，所述故障确认信息携带有与所述第一转发号一致的第二转发号；
所述中央控制单元通过所述地址分配线，根据位于所述中央控制节点下行方向上的节点，依次将所述故障确认信息发送至下一个设备节点，以使所述故障确认信息发送至所述故障节点，其中，在下一个所述设备节点接收到所述故障确认信息时，则将所述第二转发号减去所述第一预设数值以更新故障确认信息，并将更新后的故障确认信息发送至下一个所述设备节点或所述故障节点；
对应地，所述故障节点若接收到所述故障确认信息，则确认所述故障信息上报成功并停止发送所述故障信息，包括：
若所述故障节点检测到所述故障确认信息携带的所述第二转发号等于起始的所述第一转发号，则确认所述故障信息上报成功并停止发送所述故障信息。
可选地，在所述中央控制单元接收所述故障信息，并向所述故障节点发送故障确认信息之后，还包括：
所述中央控制单元根据所述故障信息中携带的所述第一转发号确认所述故障节点的在所述菊花链拓结构中的位置信息，并根据所述故障信息及所述位置信息生成故障修复指示信息。
可选地，所述节点包括至少两个所述设备节点，各个所述设备节点通过所述地址分配线与所述中央控制单元串行连接，形成以所述中央控制单元为中心的菊花链拓扑结构，其中，在所述菊花链拓扑结构中，所述设备节点向中央控制单元发送数据的方向为上行方向，所述中央控制单元向所述设备节点发送数据的方向为下行方向；
所述若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息，包括：
若所述数据通信总线存在通信异常，则所述中央控制单元生成携带有起始的第三转发号的查询指令，并通过所述地址分配线发送所述查询指令；
所述设备节点接收所述查询指令，若所述设备节点检测到自身不存在故障，则将所述第三转发号加上第二预设数值以更新所述查询指令，并将更新后的所述查询指令发送至位于当前设备节点的下行方向的下一个所述设备节点或故障节点；
若所述设备节点检测到自身为存在故障的故障节点，则生成故障信息，并将所述故障信息发送至位于所述故障节点的上行方向的下一个所述设备节点或者中央控制单元，以使所述故障信息发送至所述中央控制单元，所述故障信息携带有与所述第三转发号一致的位置号信息，所述位置号信息用于确定所述故障节点在所述菊花链拓扑结构上的位置。
可选地，所述节点故障上报方法还包括：
所述中央控制单元接收所述故障信息，并根据所述位置号信息，生成故障修复指示信息。
可选地，所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息，包括：
若所述现场总线系统中的设备节点检测到自身存在故障，则将自身作为故障节点，并通过所述地址分配线主动向所述中央控制单元发送所述故障信息。
本申请实施例的第二方面提供了一种节点故障上报装置，应用于如第一方面所述的现场总线系统，所述节点故障上报装置包括：
第一上报单元，用于若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于所述数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息，其中所述故障节点为存在故障的设备节点；
第二上报单元，用于若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息。
本申请实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述计算机程序时，使得终端设备实现如所述节点故障上报方法的步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得终端设备实现如所述节点故障上报的步骤。
本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备实现如所述节点故障上报的步骤。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例中，由于现场总线系统中的故障节点除了可以通过数据通信总线向中央控制单元发送故障信息，还可以在数据通信总线存在通信异常时，借助地址分配线向中央控制单元发送故障信息，因此能够结合地址分配线来保证故障信息的及时上报，从而及时有效地实现现场总线系统中节点的故障上报。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的第一种现场总线系统的系统结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种节点故障上报方法的实现流程示意图；
图3是本申请实施例提供的第二种现场总线系统的系统结构示意图；
图4是本申请实施例提供的第三种现场总线系统的系统结构示意图；
图5是本申请实施例提供的一种节点故障上报装置的示意图；
图6是本申请实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一：
图1示出了本申请提供的一种现场总线系统的示意图，该现场总线系统包括数据通信总线以及与数据通信总线连接的节点，各个所述节点之间基于各自的节点地址在所述数据通信总线中实现数据通信；所述节点包括中央控制单元及设备节点，各个所述设备节点还通过地址分配线串行连接并接入所述中央控制单元。
具体地，本申请实施例中的数据通信总线可以为控制器局域网(Controller AreaNetwork，CAN)总线、以太网(Ethernet)总线、标准串行通信接口线RS485/232等，现场总线系统中各个节点基于各自的节点地址在该数据通信总线中实现任意两个节点的数据通信。具体地，现场总线系统中的节点至少包括中央控制单元和设备节点，其中该中央控制单元为提前预设了固定的节点地址的主控制节点，而设备节点为在接入现场总线系统或者在设备启动后动态确定节点地址的节点。具体地，如图1所示，各个设备节点通过地址分配线串行连接并接入该中央控制单元，即各个设备节点直接或者间接地与该中央控制单元连接，使得该中央控制单元可以通过该地址分配线动态地为各个设备节点分配对应的节点地址。可选地，该地址分配线可以为实体连接线，例如标准串行通信接口线RS232/RS485、两线式串行总线(Inter－Integrated Circuit，I2C)、串行外设接口线(Serial PeripheralInterface，SPI)等；该地址分配线还可以为无线通信的信道，例如蓝牙通信信道、5G通信信道或者WiFi通信信道等。示例性地，本申请实施例的中央控制单元可以为机器人中实现底盘电机控制的控制模块，设备节点可以为部署于机器人各个运动部位的电机模块。
图2示出了本申请实施例提供的第一种节点故障上报方法的流程示意图，该节点故障上报方法的执行主体为现场总线系统，具体可以为部署于机器人的现场总线系统，该节点故障上报方法包括以下步骤S201-S202，如下：
步骤S201，若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于所述数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息，其中所述故障节点为存在故障的设备节点；
步骤S202，若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息。
在步骤S201中，若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于过所述数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息，其中所述故障节点为存在故障的设备节点。
本申请实施例中，故障节点为存在故障的设备节点，例如电流异常、运动数据异常的电机模块。在一个实施例中，各个设备节点实时监测自身的运行状态，当监测到自身的运行状态存在异常时，例如自身的电流或者运动数据与预存的参考数据的差距超过预设差距时，判定自身存在故障，将自身作为故障节点，并主动通过数据通信总线或地址分配线向中央控制单元发送故障信息。在另一个实施例中，当中央控制单元检测到当前现场系统中存在预设时长内均未与中央控制单元进行数据通信的设备节点，则将该设备节点判定为故障节点，并通过数据通信总线或者地址分配线向该故障节点发送故障上报指示信息；故障节点在接收到该故障上报指示信息后，通过该数据通信总线或地址分配线向中央控制单元发送故障信息。
在步骤S202中，若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息。
在一个实施例中，当故障节点通过数据通信总线向中央控制单元发送故障信息后，若接收到故障信息发送失败的反馈信息，或者在预设的反馈时间段内没有接收到中央控制单元反馈的故障确认信息，或者故障节点无法通过数据通信总线与中央控制单元建立通信连接，则判定当前的数据通信总线存在通信异常。此时，故障节点通过地址分配线，向该中央控制单元发送故障信息。具体地，当故障节点为与中央控制单元直接连接的设备节点时，例如图1所示的设备节点1，则该设备节点1可以通过地址分配线直接将该故障信息发送至中央控制单元；当故障节点为通过其它设备节点间接地与中央控制单元连接的设备节点时，则该故障节点通过该串行连接的地址分配线及其它设备节点逐级地传送该故障信息，以使该故障信息送达中央控制单元。可选地，该故障信息包括该故障节点的节点地址信息和故障类型信息等。
可选地，本申请实施例中的数据通信总线包括安全总线、低速总线及高速总线，所述安全总线的带宽小于所述低速总线的带宽，且所述低速总线的带宽小于所述高速总线的带宽；所述数据通信总线的优先级顺序由高到低排序为：所述安全总线＞所述低速总线＞所述高速总线；
对应地，所述步骤S201，所述若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于所述数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息，包括：
若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点按照所述优先级顺序，从所述安全总线、低速总线及所述高速总线中选择优先级最高且能够进行通信连接的总线作为目标数据通信总线，并通过所述目标数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息。
所述安全总线为可用于传输诊断数据及紧急数据的总线，所述低速总线为可用于传输控制信息的总线，所述高速总线为可用于传输数据量大于预设数据量的数据的总线；所述数据通信总线的优先级顺序由高到低排序为：所述安全总线＞所述低速总线＞所述高速总线。
如图3所示，本申请实施例中，中央控制单元与设备节点进行通信的数据通信总线具体包括安全总线、低速总线和高速总线。其中，安全总线可为专门用于传输诊断数据及紧急数据的总线，例如用于传输包括系统备份数据、设备节点的状态信息、版本信息、配置信息、自检诊断信息、错误信息报告、紧急停止状态信息等数据。低速总线可为用于传输控制信息的总线，例如传输中央控制单元与各个设备节点相互间的控制指令的总线，该低速总线的带宽小于预设带宽，由于控制信息的数据量通常较小，因此可以采用该低速总线进行传输。高速总线可为用于传输数据量大于预设数据量的数据(例如传输图像数据、视频数据或者其它大数据量的数据)的总线，该高速总线的带宽大于预设带宽，从而使得大数据量的数据可以快速高效地通过该高速总线进行传输。示例性地，该安全总线可以为CAN总线，低速总线可以为RS485/232总线，高速总线可以为Ethernet总线或者1394(美国电气和电子工程师学会制定的IEEE1394标准接口)总线。具体地，安全总线的带宽小于低速总线的带宽，且低速总线的带宽小于高速总线的带宽，由于故障信息为需要安全传输的诊断数据，且故障信息的数据量通常较小，因此在节点故障上报时，各个数据通信总线的优先级顺序由高到低排序为：安全总线＞低速总线＞高速总线。
具体地，在现场总线系统中存在故障节点时，该故障节点按照上述由高到低的优先级顺序，先查询安全总线是否能够进行正常的通信连接，若可以，则以该安全总线作为目标数据通信总线，向中央控制单元发送该故障信息；若安全总线存在通信异常，则进一步查询低速总线是否能够进行正常的通信连接，若可以，则以该低速总线作为目标数据通信总线，向中央控制单元发送该故障信息；若安全总线和低速总线均存在通信异常，则查询高速总线是否能够进行正常的通信连接，若可以，则以高速总线作为目标数据通信总线，向中央控制单元发送该故障信息。若按照该优先级顺序，查询到安全总线、低速总线、高速总线均存在通信异常时，则判定数据通信总线存在通信异常，在后续的步骤S202中，通过地址分配线向中央控制单元发送故障信息。
本申请实施例中，由于现场总线系统的数据通信总线具体包括了安全总线、低速总线、高速总线这三种数据通信总线，使得节点间能够根据当前传输的数据类型和数据量的大小，选择相应地数据通信总线进行数据传输，从而能够有效地利用数据通信总线的带宽，准确高效地实现数据通信传输；并且，由于考虑到安全总线为安全级别较高的专用于传输诊断数据和紧急数据的总线，因此在通过数据通信总线传输故障信息时，可以优先采用安全总线进行故障信息的传输，从而在安全总线可以正常通信时，使得故障信息能够安全高效地传达中央控制单元；同时，由于考虑到故障信息的数据量较小，因此在安全总线存在通信异常时，优先采用低速总线进行故障信息的传输，从而尽量避免故障信息对需要传输大数据量数据的高速总线带宽的占用，提高数据传输效率。
可选地，在所述步骤S202，若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息之后，还包括：
中央控制单元接收所述故障信息，并生成故障修复指示信息。
具体地，中央控制单元接收到故障信息后，根据该故障信息包含的故障类型或者故障标识号，确定当前该故障设备存在的具体故障情况，并根据该故障情况生成故障修复指示信息，以使故障节点根据该故障修复指示信息处理自身的故障，或者指示维修管理人员前往修复该故障节点。具体地，当中央控制单元根据该故障信息判定该故障节点存在软件上的故障时，则该故障修复指示信息可以为设备重启指令或者软件升级数据，故障节点接收到设备重启指令时进行设备重启或者在接收到软件升级数据时进行自身的软件升级，从而完成对该故障节点的故障修复。具体地，当中央控制单元根据该故障信息判定该故障节点存在硬件上的故障时，则该故障修复指示信息具体为以文字、图像或者语音等方式提示当前现场总线系统存在故障节点的信息，通过将该故障修复信息显示于该现场总线系统对应的显示屏上或者将该故障修复信息发送至维修管理人员的终端设备，使得维修管理人员能够根据该故障修复信息前往修复该故障节点。
本申请实施例中，由于中央控制单元在接收到该故障信息后，能够生成故障细修复指示信息，因此能够使得故障节点被及时地修复。
可选地，所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息，包括：
若所述现场总线系统中的设备节点检测到自身存在故障，则将自身作为故障节点，并通过所述地址分配线主动向所述中央控制单元发送所述故障信息。
本申请实施例中，具体由现场总线系统中的设备节点对自身的运行状态进行监测，当监测到自身的运行状态存在异常时，判定自身存在故障，将自身作为故障节点，并通过地址分配线主动向中央控制单元发送该故障信息。具体地，故障节点可以每隔预设时间段(例如1分钟)，主动通过地址分配线向中央控制单元发送故障信息。
本申请实施例中，具体由设备节点对自身进行状态监测，在检测到自身存在故障时通过地址分配线主动向中央控制单元发送故障信息，从而能够保证故障上报的及时性。
可选地，所述节点故障上报方法还包括步骤S203-S204：
步骤S203，所述中央控制单元接收所述故障信息，并向所述故障节点发送故障确认信息；
步骤S204，所述故障节点若接收到所述故障确认信息，则确认所述故障信息上报成功并停止所述故障信息的发送。
在步骤S203中，当中央控制单元接收到该故障信息后，向该故障节点发送故障确认信息，以通知该故障节点其故障信息已上报成功。在步骤S204中，若故障节点接收到该故障确认信息，则确认自身的故障信息上报成功，并停止上报该故障信息；否则，继续每隔预设时间段，主动上报该故障信息，直至该故障信息上报成功，或者直至该上报次数达到预设次数时发出警报信息。
本申请实施例中，具体描述了故障节点通过地址分配线主动上报自身的故障信息的情况，这种情况下，故障节点具体通过该故障确认信息来确认该故障信息是否成功上报，从而提高了节点故障上报的准确性和有效性。
可选地，所述节点至少包括两个所述设备节点，各个所述设备节点通过所述地址分配线与所述中央控制单元串行连接，形成以所述中央控制单元为中心的菊花链拓扑结构，其中，在所述菊花链拓扑结构中，所述设备节点向中央控制单元发送数据的方向为上行方向，所述中央控制单元向所述设备节点发送数据的方向为下行方向；
对应地，所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息，包括步骤A1-A2：
步骤A1，所述故障节点生成携带有起始的第一转发号的故障信息；
步骤A2，所述故障节点根据位于所述故障节点的上行方向上的节点，依次将所述故障信息发送至下一个所述设备节点或者所述中央控制单元，以使所述故障信息发送至所述中央控制单元，其中，在下一个所述设备节点接收到所述故障信息时，则将所述故障信息携带的所述第一转发号加上第一预设数值以更新所述故障信息，并将更新后的所述故障信息发送至下一个所述设备节点或者中央控制单元；
对应地，所述中央控制单元接收所述故障信息，并向所述故障节点发送故障确认信息，包括步骤B1-B2：
步骤B1，所述中央控制单元接收所述故障信息，并根据所述故障信息中携带的第一转发号，生成对应的故障确认信息，其中，所述故障确认信息携带有与所述第一转发号一致的第二转发号；
步骤B2，所述中央控制单元通过所述地址分配线，根据位于所述中央控制节点下行方向上的节点，依次将所述故障确认信息发送至下一个设备节点，以使所述故障确认信息发送至所述故障节点，其中，在下一个所述设备节点接收到所述故障确认信息时，则将所述第二转发号减去所述第一预设数值以更新故障确认信息，并将更新后的故障确认信息发送至下一个所述设备节点或所述故障节点；
对应地，所述故障节点若接收到所述故障确认信息，则确认所述故障信息上报成功并停止发送所述故障信息，包括步骤B3：
步骤B3，若所述故障节点检测到所述故障确认信息携带的所述第二转发号等于起始的所述第一转发号，则确认所述故障信息上报成功并停止发送所述故障信息。
本申请实施例中，设备节点为多个，各个设备节点通过地址分配线和中央控制单元串行连接，形成如图4所示的以中央控制单元为中心的菊花链拓扑结构(设备节点c-设备节点b-设备节点a-中央控制单元-设备节点d-设备节点e-设备节点f)。其中，在该菊花链拓扑结构中，设备节点向中央控制单元发送数据的方向为上行方向，中央控制单元向设备节点发送数据的方向为下行方向，例如，在图4中，“设备节点c→设备节点b→设备节点a→中央控制单元”、“设备节点f→设备节点e→设备节点d→中央控制单元”这两个数据传输方向为上行方向；“中央控制单元→设备节点a→设备节点b→设备节点c”、“中央控制单元→设备节点d→设备节点e→设备节点f”这两个数据传输方向为下行方向。
对应地，在故障节点向中央控制单元发送故障信息的步骤包括步骤A1和步骤A2。
在步骤A1中，故障节点生成携带有起始的第一转发号的故障信息，其中，该第一转发号用于标识该故障信息在上报过程中经过其它设备节点的转发的次数，起始的第一转发号用于标识该故障信息为本故障节点刚生成的，未经过其它设备节点转发的信息。具体地，该起始的第一转发号可以为“0”。
在步骤A2中，故障节点根据位于该故障节点上行方向上的节点，依次将该故障信息发送至下一个设备节点或者中央控制单元，以使故障信息间接或者直接地发送至中央控制单元。其中，每一个设备节点接收到该故障信息时，将该第一转发号加上第一预设数值，例如加1，得到携带更新后的第一转发号的故障信息，并将更新后的故障信息继续发送至下一个设备节点或者中央控制单元。
示例性地，若该故障节点为如图4所示的设备节点a，则位于该设备节点a上行方向的节点为中央控制单元，则该设备节点a直接将自身生成的携带起始的第一转发号“0”的故障信息a1发送至中央控制单元，即可完成此次的节点故障上报。此时，由于没有经过其它设备节点的转发，中央控制单元接收到的故障信息a1携带的第一转发号为起始的第一转发号“0”。
示例性地，若该故障节点为如图4所示的设备节点c，则位于该设备节点c上行方向的节点依次为：设备节点b、设备节点a、中央控制单元。设备节点c生成携带起始的第一转发号“0”的故障信息c1后，将该故障信息发送至上行方向上的下一个设备节点——设备节点b，设备节点b接收到该故障信息c1后，将该故障信息c1携带的第一转发号加1，得到携带更新后的故障信息c1，此时该故障信息c1携带的第一转发号为“1”；接着，该设备节点b继续将该更新后的故障信息c1发送至上行方向上的下一个设备节点——设备节点a，设备节点a接收到该故障信息c1后，将该故障信息c1携带的第一转发号加1，得到携带更新后的故障信息c1，此时该故障信息c1携带的第一转发号为“2”；之后，设备节点a继续将该更新后的故障信息c1发送至上行方向的下一个节点——中央控制单元，从而完成故障信息c1的上报。此时，中央控制单元接收到的故障信息c1携带的第一转发号为“2”，用于标识该故障信息c1上报过程中经过了两个设备节点的转发。
对应地，中央控制单元接收故障信息后，通过地址分配线向故障节点返回故障确认信息的步骤包括上述的步骤B1和步骤B2。
在步骤B1中，中央控制单元接收故障信息，并根据该故障信息中携带的第一转发号，生成对应的故障确认信息，该故障确认信息携带有与第一转发号一致的第二转发号，该第二转发号用于标识该故障确认信息在传达故障节点前需要经过其它设备节点转发的次数。
在步骤B2中，中央控制单元根据位于中央控制节点下行方向上的节点，依次将该故障确认信息发送至下行方向上的下一个设备节点，以使故障确认信息直接或者间接地送达故障节点。其中，每一个设备节点接收到该故障确认信息时，将该第一转发号减去第一预设数值，例如减1，得到携带更新后的第二转发号的故障确认信息，并将更新后的故障确认信息继续发送至下一个设备节点。
在步骤B3中，当故障节点接收到故障确认信息时，检测该故障确认信息携带的第二转发号是否等于起始的第一转发号(例如“0”)。如果是，则判定该故障确认信息为属于该故障节点自身的故障确认信息，确定该故障节点的故障信息上报成功，并停止自身的故障信息发送。如果否，则判定该故障确认信息不属于自身的故障确认信息，继续向下一个设备节点或者故障节点传送该故障确认信息。
示例性地，若该故障节点为如图4所示的设备节点a，则中央控制单元接收到的故障信息a1携带的第一转发号为起始的第一转发号“0”，对应地，在步骤B1中，中央控制单元生成的故障确认信息a2携带的第二转发号为起始的第二转发号“0”。之后，中央控制单元将该故障确认信息a2发送至设备节点a时，设备节点a检测到该第二转发号为“0”，说明该故障确认信息a2属于该设备节点a的故障确认信息，即该故障确认信息a2已送达对应的故障节点，无需再继续转向下一个设备节点转发。
示例性地，若该故障节点为如图4所示的设备节点c，则中央控制单元接收到的故障信息c1携带的第一转发号为“2”，对应地，在步骤B1中，中央控制单元生成的故障确认信息c2携带的第二转发号为“2”。中央控制单元生成该故障确认信息c2后，向位于该中央控制单元下行方向上的下一个设备节点，即设备节点a发送该故障确认信息c2；设备节点a接收到该故障确认信息c2障后，根据当前故障确认信息c2携带的第二转发号“2”，确认该故障确认信息c2不是属于自身的故障确认信息，因此将该第二转发号减1，来更新该故障确认信息，并将更新后的故障确认信息c2继续发送至下行方向上的下一个设备节点——设备节点b；设备节点b接收到该故障确认信息c2后，根据当前故障确认信息c2携带的第二转发号“1”，确认该故障确认信息不是属于自身的故障确认信息，因此将该第二转发号减1，以更新该故障确认信息，并将更新后的故障确认信息继续发送至下行方向上的下一个设备节点——设备节点c；设备节点c接收到该故障确认信息c2后，根据的当前故障确认信息携带的第二转发号“0”，确认该第二转发号为起始的转发号，因此判定该故障确认信息为属于自身的故障确认信息，确认自身已完成本次的故障信息上报。
本申请实施例中，设备节点与中央控制单元具体通过菊花链拓扑结构形式的地址分配线连接，使得更多的设备节点能够间接地与中央控制单元进行通信，从而使得更多的设备节点能够通过该地址分配线完成节点故障上报；并且，通过第一转发号、第二转发号的设置，保证了故障信息、故障确认信息能够在该菊花链拓扑结构的地址分配线上准确有序地传输，保证节点故障上报的有序性和准确性。
可选地，在所述中央控制单元接收所述故障信息，并向所述故障节点发送故障确认信息之后，还包括：
所述中央控制单元根据所述故障信息中携带的所述第一转发号确认所述故障节点的在所述菊花链拓结构中的位置信息，并根据所述故障信息及所述位置信息生成故障修复指示信息。
本申请实施例中，中央控制单元接收到该故障信息后，还通过该故障信息携带的第一转发号来确认该故障节点在该菊花链拓扑结构中的位置信息，从而生成对应的故障修复指示信息。具体地，通过该故障信息携带的第一转发号以及中央控制单元接收到该故障信息的端口信息，确定该故障节点在该菊花链拓扑结构中的位置信息。例如，设当前故障信息携带的第一转发号为0，且中央控制单元接收到该故障信息的端口是左端口，则确定当前的故障节点在菊花链拓扑结构中的位置信息为：左1，即如图4中的设备节点a。具体地，根据位置信息可以定位该故障节点的设备号、软件数据以及实际物理位置，从而根据该位置信息结合该故障信息的具体内容(例如故障标识号、故障类型)，生成对应的故障修复指示信息。示例性地，设本申请实施例的设备节点为电机，当前的位置信息为左1，若当前的故障类型为软件故障，则可以根据该位置信息“左1”，从存储单元中获取与位置为左1的电机对应的软件数据作为故障修复指示信息，并发送至该故障节点，以使该故障节点进行软件升级，修复自身的故障。示例性地，若当前的故障类型为硬件故障，根据位置信息“左1”查找预存的位置表(提前将菊花链拓扑结构上的位置信息与实际物理位置对应存储的数据表)，得到的实际物理位置为该机器人左手臂的手腕关节的电机，此时可以输出文本信息“机器人左手臂手腕关节处电机出现故障”作为故障修复指示信息，指示维修管理人员前往修复该故障。
本申请实施例中，通过第一转发号可以准确地定位故障节点在菊花链拓扑结构中的位置信息，并根据该位置信息准确地生成故障修复指示信息，从而使得故障节点的故障能够及时准确地被修复。
可选地，所述设备节点至少为两个，各个所述设备节点通过所述地址分配线与所述中央控制单元串行连接，形成以所述中央控制单元为中心的菊花链拓扑结构，其中，在所述菊花链拓扑结构中，所述设备节点向中央控制单元发送数据的方向为上行方向，所述中央控制单元向所述设备节点发送数据的方向为下行方向；
对应地，所述若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息，包括步骤C1-C3：
步骤C1，若所述数据通信总线存在通信异常，则所述中央控制单元生成携带有起始的第三转发号的查询指令，并通过所述地址分配线发送所述查询指令；
步骤C2，所述设备节点接收所述查询指令，若所述设备节点检测到自身不存在故障，则将所述第三转发号加上第二预设数值以更新所述查询指令，并将更新后的所述查询指令发送至位于当前设备节点的下行方向的下一个所述设备节点或故障节点；
步骤C3，若所述设备节点检测到自身为存在故障的故障节点，则生成故障信息，并将所述故障信息发送至位于所述故障节点的上行方向的下一个所述设备节点或者中央控制单元，以使所述故障信息发送至所述中央控制单元，所述故障信息携带有与所述第三转发号一致的位置号信息，所述位置号信息用于确定所述故障节点在所述菊花链拓扑结构上的位置。
在本申请实施例中，多个设备节点与中央控制单元也通过地址分配线连接形成如图4所示的以中央控制单元为中心的菊花链拓扑结构。不同的是，本申请实施例在数据通信总线存在通信异常时，具体由中央控制单元发送查询指令至各个设备节点后，若设备节点检测到自身存在故障，则生成故障信息并反馈至该中央控制单元。
在步骤C1中，本申请实施例中，中央控制单元可以先通过数据通信总线发送查询指令，若发送失败，则判定该数据通信总线存在异常。具体地，中央控制单元可以在预定的时间(例如每隔半小时，或者在现场总线系统的非繁忙时间段)，生成携带有起始的第三转发号的查询指令，并通过地址分配先逐级地向各个设备节点传达该查询指令。具体地，该第三转发号用于标识该查询指令经过设备节点的转发的次数。该起始的第三转发号可以为“0”。
在步骤C2中，每个设备节点接收位于该设备节点上行方向上的节点(中央控制单元或者其它设备节点)发送的查询指令。当接收到查询指令的设备节点检测到自身不存在故障，且该设备节点在下行方向上还存在设备节点时，将该第三转发号加上第二预设数值(该第二预设数值可以为1)，得到更新后的查询指令，并将该更新后的查询指令发送至位于该设备节点的下行方向的下一个设备节点。例如中央控制节点发送携带第三转发号“0”的查询指令至设备节点a，设备节点a接收到该查询指令后，将该第三转号加1，得到更新后的携带第三转发号“1”的查询指令，并将该更新后的查询指令继续发送至设备节点b；设备节点b接收到该查询指令后，将该第三转号加1，得到更新后的携带第三转发号“2”的查询指令，并将该更新后的查询指令继续发送至设备节点c；以此类推，通过地址分配线逐级地向各个设备节点送达中央控制单元发送的查询指令。
在步骤C3中，当设备节点接收到查询指令后，如果检测到自身存在故障，则生成故障信息，并将该故障信息直接发送给中央控制单元，或者经由位于该设备节点上行方向上的下一个设备节点，将该故障信息逐级地传送，以间接送达该中央控制单元。其中，该故障信息携带有与该故障节点接收到的查询指令中的第三转发号一致的位置号信息，该位置号信息用于标识该故障节点在菊花链拓扑结构上的位置。在故障信息需要经由其它设备节点转发，逐级传送至中央控制单元时，该故障信息携带的位置号信息保持不变。示例性地，如图4所示，设备节点c接收到的查询指令中携带的第三转发号为“2”，若设备节点c检测到自身存在故障，则生成故障信息，该故障信息c3携带有与该第三转发号“2”一致的位置号信息“2”；之后设备节点c将该携带位置号信息“2”的故障信息c3依次通过位于设备节点a的上行方向的设备节点——设备节点b、设备节点a的转发，送达中央控制单元，在设备节点b、设备节点a转发该故障信息c3时，该故障信息c3携带的位置号信息“2”保持不变，以使中央控制单元在接收到该故障信息c3时，能够根据该位置号信息“2”定位当前的故障节点。
本申请实施例中，由于故障信息具体由设备节点接收到中央控制节点发送查询指令后，判定自身存在故障时发送，因此故障节点无需实时监测自身的状态，也无需持续上报故障信息(也就无需设定故障确认信息来终止故障信息的上报)，从而能够保证在中央控制节点需要获取设备节点的状态时，在可以及时获知故障节点的故障信息的前提下，减少系统运行功耗。
可选地，在所述步骤C3，若所述设备节点检测到自身为存在故障的故障节点，则生成故障信息，并将所述故障信息发送至位于所述故障节点的上行方向的下一个所述设备节点或者中央控制单元，以使所述故障信息发送至所述中央控制单元，所述故障信息携带有与所述第三转发号一致的位置号信息，所述位置号信息用于确定所述故障节点在所述菊花链拓扑结构上的位置之后，还包括：
所述中央控制单元接收所述故障信息，并根据所述位置号信息，生成故障修复指示信息。
本申请实施例中，中央控制单元接收到该故障信息后，还通过该故障信息携带的位置号信息，确认该故障节点在该菊花链拓扑结构中的位置，生成对应的故障修复指示信息。具体地，通过该故障信息携带的位置号信息以及中央控制单元接收到该故障信息的端口信息，确定该故障节点在该菊花链拓扑结构中的位置信息。之后，中央控制单元根据该位置信息确定当前故障节点的软件数据或者实际物理位置，获取该故障节点对应的软件升级数据作为故障修复指示信息并发送至该故障节点，以使故障节点能够修复自身的软件故障；或者根据生成包含该实际物理位置的故障修复指示信息，指示维修管理人员前往该实际物理位置修复该故障节点。进一步地，该故障信息还可以包括故障节点的节点地址信息，中央控制单元根据该故障信息生成的故障修复指示信息包括该节点地址信息，以指示维修管理人员根据该节点地址信息对该故障节点进行网络诊断或者远程调试。
本申请实施例中，通过位置号信息可以准确地定位故障节点在菊花链拓扑结构中的位置，并根据该位置准确地生成故障修复指示信息，从而使得故障节点的故障能够及时准确地被修复。
本申请实施例中，由于现场总线系统中的故障节点除了可以优先通过数据通信总线直接快速第向中央控制单元发送故障信息外，还可以在数据通信总线存在通信异常时，借助地址分配线逐级地向中央控制单元发送故障信息，因此能够结合地址分配线来保证故障信息的及时上报，从而及时有效地实现现场总线系统中节点的故障上报。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
实施例二：
图5示出了本申请实施例提供的一种节点故障上报装置的结构示意图，该节点故障上报装置为如实施例一所述的现场总线系统中的一个功能装置，具体机器人的现场总线系统上的一个功能装置，为了便于说明，以下仅示出了与本申请实施例相关的部分：
如图5所示，该节点故障上报装置包括：第一上报单元51、第二上报单元52。其中：
第一上报单元51，用于若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于所述数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息，其中所述故障节点为存在故障的设备节点。
第二上报单元52，用于若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息。
可选地，所述数据通信总线包括安全总线、低速总线及高速总线，所述安全总线的带宽小于所述低速总线的带宽，且所述低速总线的带宽小于所述高速总线的带宽；所述数据通信总线的优先级顺序由高到低排序为：所述安全总线＞所述低速总线＞所述高速总线；
对应地，所述第一上报单元51，具体用于若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点按照所述优先级顺序，从所述安全总线、低速总线及所述高速总线中选择优先级最高且能够进行通信连接的总线作为目标数据通信总线，并通过所述目标数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息。
可选地，所述节点故障上报装置还包括：
故障确认信息发送单元，用于所述中央控制单元接收所述故障信息，并向所述故障节点发送故障确认信息；
故障确认信息接收单元，用于所述故障节点若接收到所述故障确认信息，则确认所述故障信息上报成功并停止发送所述故障信息。
可选地，所述节点包括至少两个所述设备节点，各个所述设备节点通过所述地址分配线与所述中央控制单元串行连接，形成以所述中央控制单元为中心的菊花链拓扑结构，其中，在所述菊花链拓扑结构中，所述设备节点向中央控制单元发送数据的方向为上行方向，所述中央控制单元向所述设备节点发送数据的方向为下行方向；
对应地，所述第二上报单元52，包括故障信息生成模块及故障信息传送模块：
故障信息生成模块，用于所述故障节点生成携带有起始的第一转发号的故障信息；
故障信息传送模块，用于所述故障节点根据位于所述故障节点的上行方向上的节点，依次将所述故障信息发送至下一个所述设备节点或者所述中央控制单元，以使所述故障信息发送至所述中央控制单元，其中，在下一个所述设备节点接收到所述故障信息时，则将所述故障信息携带的所述第一转发号加上第一预设数值以更新所述故障信息，并将更新后的所述故障信息发送至下一个所述设备节点或者中央控制单元；
对应地，所述故障确认信息发送单元包括故障确认信息生成模块及故障确认信息传送模块：
故障确认信息发送模块，用于所述中央控制单元接收所述故障信息，并根据所述故障信息中携带的第一转发号，生成对应的故障确认信息，其中，所述故障确认信息携带有与所述第一转发号一致的第二转发号；
故障确认信息传送模块，用于所述中央控制单元通过所述地址分配线，根据位于所述中央控制节点下行方向上的节点，依次将所述故障确认信息发送至下一个设备节点，以使所述故障确认信息发送至所述故障节点，其中，在下一个所述设备节点接收到所述故障确认信息时，则将所述第二转发号减去所述第一预设数值以更新故障确认信息，并将更新后的故障确认信息发送至下一个所述设备节点或所述故障节点；
对应地，所述故障确认信息接收单元，具体用于若所述故障节点检测到所述故障确认信息携带的所述第二转发号等于起始的所述第一转发号，则确认所述故障信息上报成功并停止发送所述故障信息。
可选地，所述节点包括至少两个所述设备节点，各个所述设备节点通过所述地址分配线与所述中央控制单元串行连接，形成以所述中央控制单元为中心的菊花链拓扑结构，其中，在所述菊花链拓扑结构中，所述设备节点向中央控制单元发送数据的方向为上行方向，所述中央控制单元向所述设备节点发送数据的方向为下行方向；
对应地，所述第二上报单元52包括查询指令发送模块、查询指令传送模块以及故障信息上报模块：
查询指令发送模块，用于若所述数据通信总线存在通信异常，则所述中央控制单元生成携带有起始的第三转发号的查询指令，并通过所述地址分配线发送所述查询指令；
查询指令传送模块，用于所述设备节点接收所述查询指令，若所述设备节点检测到自身不存在故障，则将所述第三转发号加上第二预设数值以更新所述查询指令，并将更新后的所述查询指令发送至位于当前设备节点的下行方向的下一个所述设备节点或故障节点；
故障信息上报模块，用于若所述设备节点检测到自身为存在故障的故障节点，则生成故障信息，并将所述故障信息发送至位于所述故障节点的上行方向的下一个所述设备节点或者中央控制单元，以使所述故障信息发送至所述中央控制单元，所述故障信息携带有与所述第三转发号一致的位置号信息，所述位置号信息用于确定所述故障节点在所述菊花链拓扑结构上的位置。
可选地，所述节点故障上报装置还包括：
故障修复指示信息第二生成单元，用于所述中央控制单元接收所述故障信息，并根据所述位置号信息，生成故障修复指示信息。
可选地，所述第二上报单元52，具体用于若所述现场总线系统中的设备节点检测到自身存在故障，则将自身作为故障节点，并通过所述地址分配线主动向所述中央控制单元发送所述故障信息。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
实施例三：
图6是本申请一实施例提供的终端设备的示意图。如图6所示，该实施例的终端设备6包括：处理器60、存储器61以及存储在所述存储器61中并可在所述处理器60上运行的计算机程序62，例如节点故障上报程序。所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各个节点故障上报方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤S201至S202。或者，所述处理器60执行所述计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示第一上报单元51至第二上报单元52的功能。
示例性的，所述计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器61中，并由所述处理器60执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序62在所述终端设备6中的执行过程。例如，所述计算机程序62可以被分割成第一上报单元和第二上报单元，各单元具体功能如下：
第一上报单元，用于若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于所述数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息，其中所述故障节点为存在故障的设备节点；
第二上报单元，用于若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息。
所述终端设备6可以是机器人、计算机及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备6的示例，并不构成对终端设备6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器61可以是所述终端设备6的内部存储单元，例如终端设备6的硬盘或内存。所述存储器61也可以是所述终端设备6的外部存储设备，例如所述终端设备6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器61还可以既包括所述终端设备6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器61用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节点故障上报方法，应用于现场总线系统，其特征在于，所述现场总线系统包括数据通信总线及与所述数据通信总线连接的节点，各个所述节点之间基于各自的节点地址在所述数据通信总线中实现数据通信；所述节点包括中央控制单元及设备节点，各个所述设备节点还通过地址分配线串行连接并接入所述中央控制单元；所述节点包括至少两个所述设备节点，各个所述设备节点通过所述地址分配线与所述中央控制单元串行连接，形成以所述中央控制单元为中心的菊花链拓扑结构，其中，在所述菊花链拓扑结构中，所述设备节点向所述中央控制单元发送数据的方向为上行方向，所述中央控制单元向所述设备节点发送数据的方向为下行方向；所述节点故障上报方法包括：
若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于所述数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息，其中所述故障节点为存在故障的设备节点；
若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息；
所述若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息，包括：
若所述数据通信总线存在通信异常，则所述中央控制单元生成携带有起始的第三转发号的查询指令，并通过所述地址分配线发送所述查询指令；
所述设备节点接收所述查询指令，若所述设备节点检测到自身不存在故障，则将所述第三转发号加上第二预设数值以更新所述查询指令，并将更新后的所述查询指令发送至位于当前设备节点的下行方向的下一个所述设备节点或故障节点；
若所述设备节点检测到自身为存在故障的故障节点，则生成所述故障信息，并将所述故障信息发送至位于所述故障节点的上行方向的下一个所述设备节点或者所述中央控制单元，以使所述故障信息发送至所述中央控制单元，所述故障信息携带有与所述第三转发号一致的位置号信息，所述位置号信息用于确定所述故障节点在所述菊花链拓扑结构上的位置。
2.如权利要求1所述的节点故障上报方法，其特征在于，所述数据通信总线包括安全总线、低速总线及高速总线，所述安全总线的带宽小于所述低速总线的带宽，且所述低速总线的带宽小于所述高速总线的带宽；所述数据通信总线的优先级顺序由高到低排序为：所述安全总线＞所述低速总线＞所述高速总线；
所述若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于所述数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息，包括：
若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点按照所述优先级顺序，从所述安全总线、低速总线及所述高速总线中选择优先级最高且能够进行通信连接的总线作为目标数据通信总线，并通过所述目标数据通信总线向所述中央控制单元发送故障信息。
3.如权利要求1所述的节点故障上报方法，其特征在于，所述节点故障上报方法还包括：
所述中央控制单元接收所述故障信息，并向所述故障节点发送故障确认信息；
所述故障节点若接收到所述故障确认信息，则确认所述故障信息上报成功并停止发送所述故障信息。
4.如权利要求3所述的节点故障上报方法，其特征在于，所述节点包括至少两个所述设备节点，各个所述设备节点通过所述地址分配线与所述中央控制单元串行连接，形成以所述中央控制单元为中心的菊花链拓扑结构，其中，在所述菊花链拓扑结构中，所述设备节点向中央控制单元发送数据的方向为上行方向，所述中央控制单元向所述设备节点发送数据的方向为下行方向；
所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息，包括：
所述故障节点生成携带有起始的第一转发号的故障信息；
所述故障节点根据位于所述故障节点的上行方向上的节点，依次将所述故障信息发送至下一个所述设备节点或者所述中央控制单元，以使所述故障信息发送至所述中央控制单元，其中，在下一个所述设备节点接收到所述故障信息时，则将所述故障信息携带的所述第一转发号加上第一预设数值以更新所述故障信息，并将更新后的所述故障信息发送至下一个所述设备节点或者中央控制单元；
对应地，所述中央控制单元接收所述故障信息，并向所述故障节点发送故障确认信息，包括：
所述中央控制单元接收所述故障信息，并根据所述故障信息中携带的第一转发号，生成对应的故障确认信息，其中，所述故障确认信息携带有与所述第一转发号一致的第二转发号；
所述中央控制单元通过所述地址分配线，根据位于所述中央控制节点下行方向上的节点，依次将所述故障确认信息发送至下一个设备节点，以使所述故障确认信息发送至所述故障节点，其中，在下一个所述设备节点接收到所述故障确认信息时，则将所述第二转发号减去所述第一预设数值以更新故障确认信息，并将更新后的故障确认信息发送至下一个所述设备节点或所述故障节点；
对应地，所述故障节点若接收到所述故障确认信息，则确认所述故障信息上报成功并停止发送所述故障信息，包括：
若所述故障节点检测到所述故障确认信息携带的所述第二转发号等于起始的所述第一转发号，则确认所述故障信息上报成功并停止发送所述故障信息。
5.如权利要求4所述的节点故障上报方法，其特征在于，在所述中央控制单元接收所述故障信息，并向所述故障节点发送故障确认信息之后，还包括：
所述中央控制单元根据所述故障信息中携带的所述第一转发号确认所述故障节点的在所述菊花链拓结构中的位置信息，并根据所述故障信息及所述位置信息生成故障修复指示信息。
6.如权利要求1所述的节点故障上报方法，其特征在于，所述节点故障上报方法还包括：
所述中央控制单元接收所述故障信息，并根据所述位置号信息，生成故障修复指示信息。
7.如权利要求1所述的节点故障上报方法，其特征在于，所述故障节点基于所述地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息，包括：
若所述现场总线系统中的设备节点检测到自身存在故障，则将自身作为故障节点，并通过所述地址分配线主动向所述中央控制单元发送所述故障信息。
8.一种节点故障上报装置，应用于如权利要求1至7任意一项所述的现场总线系统，其特征在于，所述节点故障上报装置包括：
第一上报单元，用于若所述现场总线系统中存在故障节点，则所述故障节点基于数据通信总线向中央控制单元发送故障信息，其中所述故障节点为存在故障的设备节点；
第二上报单元，用于若所述数据通信总线存在通信异常，则所述故障节点基于地址分配线向所述中央控制单元发送所述故障信息；
所述第二上报单元，还用于若所述数据通信总线存在通信异常，则所述中央控制单元生成携带有起始的第三转发号的查询指令，并通过所述地址分配线发送所述查询指令；
所述设备节点接收所述查询指令，若所述设备节点检测到自身不存在故障，则将所述第三转发号加上第二预设数值以更新所述查询指令，并将更新后的所述查询指令发送至位于当前设备节点的下行方向的下一个所述设备节点或故障节点；
若所述设备节点检测到自身为存在故障的故障节点，则生成所述故障信息，并将所述故障信息发送至位于所述故障节点的上行方向的下一个所述设备节点或者所述中央控制单元，以使所述故障信息发送至所述中央控制单元，所述故障信息携带有与所述第三转发号一致的位置号信息，所述位置号信息用于确定所述故障节点在所述菊花链拓扑结构上的位置。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，当所述处理器执行所述计算机程序时，使得终端设备实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，使得终端设备实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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