发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种机器并联系统,以解决现有技术在较多的机器并联连接时,总线之间的等效阻抗超范围,影响机器之间的通信的问题。
本发明实施例提供了一种机器并联系统,包括:总线、至少两个机器和至少两个阻抗匹配模块;机器和阻抗匹配模块一一对应;总线包括高位数据线和低位数据线;
至少两个机器并联连接在高位数据线和低位数据线之间,至少两个阻抗匹配模块并联连接在高位数据线和低位数据线之间,各个机器分别与对应的阻抗匹配模块连接;
各个机器通过与其他机器进行通信确定当前并入的机器的数量,并根据当前并入的机器的数量调节对应的阻抗匹配模块的阻抗,以使高位数据线和低位数据线之间的等效阻抗在预设范围内。
在本发明的一个实施例中,阻抗匹配模块包括至少两个并联连接的阻抗单元;
各个阻抗单元分别与对应的机器连接;
各个机器根据当前并入的机器的数量调节对应的阻抗匹配模块包括的各个阻抗单元的通断,以使高位数据线和低位数据线之间的等效阻抗在预设范围内。
在本发明的一个实施例中,根据机器并联系统可并入机器的最大数量M确定阻抗匹配模块包括的阻抗单元的最少数量N,并根据机器并联系统可并入机器的最大数量M、阻抗匹配模块包括的阻抗单元的最少数量N和预设范围确定阻抗匹配模块包括的阻抗单元的最优数量和阻抗匹配模块包括的每个阻抗单元的阻值。
在本发明的一个实施例中,2N-1-1<M≤2N-1,且,M≥2,N≥2。
在本发明的一个实施例中,根据机器并联系统可并入机器的最大数量M、阻抗匹配模块包括的阻抗单元的最少数量N和预设范围确定阻抗匹配模块包括的阻抗单元的最优数量和阻抗匹配模块包括的每个阻抗单元的阻值,包括:
从阻抗单元库中选取N个阻抗单元,并判断N个阻抗单元的阻值是否满足预设条件,预设条件为当并入机器并联系统中的机器的数量为2至M中的任意一种时,均存在至少一种N个阻抗单元的通断情况,使高位数据线和低位数据线之间的等效阻抗在预设范围内;
若N个阻抗单元的阻值满足预设条件,则确定阻抗匹配模块包括的阻抗单元的最优数量为N,且阻抗匹配模块包括的每个阻抗单元的阻值分别为N个阻抗单元的阻值;
若N个阻抗单元的阻值不满足预设条件,则重新从阻抗单元库中选取N个阻抗单元,并跳转至判断N个阻抗单元的阻值是否满足预设条件的步骤循环执行,直至选取的N个阻抗单元的阻值满足预设条件或从阻抗单元库中选取的任意N个阻抗单元的阻值均不满足预设条件;
若从阻抗单元库中选取的任意N个阻抗单元的阻值均不满足预设条件,则将当前N加1得到新的N,并跳转至从阻抗单元库中选取N个阻抗单元,并判断N个阻抗单元的阻值是否满足预设条件的步骤循环执行,直至得到满足预设条件的各个阻抗单元。
在本发明的一个实施例中,阻抗单元包括串联连接的电阻子单元和开关子单元;
开关子单元与对应的机器连接;
各个机器根据当前并入的机器的数量调节对应的阻抗匹配模块包括的各个开关子单元的通断,以使高位数据线和低位数据线之间的等效阻抗在预设范围内。
在本发明的一个实施例中,当第一机器检测到自身通信故障时,将第一机器对应的阻抗匹配模块的阻抗调大或调小,直至消除第一机器的通信故障;其中,第一机器为至少两个机器中的任意一个机器。
在本发明的一个实施例中,将第一机器对应的阻抗匹配模块的阻抗调大或调小,直至消除第一机器的通信故障,包括:
将第一机器对应的阻抗匹配模块的阻抗逐渐调大,若在第一预设时间内无法消除第一机器的通信故障,则将第一机器对应的阻抗匹配模块的阻抗逐渐调小,直至消除第一机器的通信故障。
在本发明的一个实施例中,机器包括开关模块和控制模块;
控制模块和开关模块串联连接在高位数据线和低位数据线之间,控制模块与对应的阻抗匹配模块连接;
当开关模块导通时,对应的机器并入机器并联系统,对应的控制模块通过与其他机器的控制模块进行通信确定当前并入的机器的数量,并根据当前并入的机器的数量调节对应的阻抗匹配模块的阻抗,以使高位数据线和低位数据线之间的等效阻抗在预设范围内。
在本发明的一个实施例中,机器为不间断电源,总线为CAN(Controller AreaNetwork)总线。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:本发明实施例提供的机器并联系统包括总线、至少两个机器和至少两个阻抗匹配模块;机器和阻抗匹配模块一一对应;总线包括高位数据线和低位数据线;至少两个机器并联连接在高位数据线和低位数据线之间,至少两个阻抗匹配模块并联连接在高位数据线和低位数据线之间,各个机器分别与对应的阻抗匹配模块连接;各个机器通过与其他机器进行通信确定当前并入的机器的数量,并根据当前并入的机器的数量调节对应的阻抗匹配模块的阻抗,以使高位数据线和低位数据线之间的等效阻抗在预设范围内。各个机器通过互相之间的通信确定机器并联系统中当前已并入的机器的数量,并通过调节对应的阻抗匹配模块的阻抗,确保总线之间的等效阻抗在预设范围内,不会使总线之间的等效阻抗超范围,从而能够保证机器之间的正常通信。
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。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
图1是本发明一实施例提供的机器并联系统的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。如图1所示,上述机器并联系统可以包括:总线、至少两个机器10和至少两个阻抗匹配模块20;机器10和阻抗匹配模块20一一对应;总线包括高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L;
至少两个机器10并联连接在高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L之间,至少两个阻抗匹配模块20并联连接在高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L之间,各个机器10分别与对应的阻抗匹配模块20连接;
各个机器10通过与其他机器10进行通信确定当前并入的机器10的数量,并根据当前并入的机器10的数量调节对应的阻抗匹配模块20的阻抗,以使高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L之间的等效阻抗在预设范围内。
其中,预设范围可以根据实际需求进行设置。
具体地,参见图1,每个机器10均连接在高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L之间,每个阻抗匹配模块20均连接在高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L之间。机器10与阻抗匹配模块20是一一对应的,且每个机器10均与对应的阻抗匹配模块20连接,用于调节对应的阻抗匹配模块20的阻抗值。
已并入机器并联系统的任意两个机器10之间均可以通过总线进行通信。各个机器10可以通过互相之间的通信确定当前已并入机器并联系统的机器10的数量。示例性地,某一机器10可以通过总线向其他机器10发送信息,已并入机器并联系统的机器10可以接收到该消息,并向该某一机器10发送应答消息,该某一机器10根据接收到的应答消息的数量确定当前已并入机器并联系统的机器10的数量;或者,当某一机器10并入机器并联系统时,通过总线向其他已并入机器并联系统的机器10发送消息,其他机器10可以知道新增一个并入机器并联系统的机器10;等等。
各个机器10可以根据当前已并入机器并联系统的机器10的数量调节对应的阻抗匹配模块20的阻抗,以使所述高位数据线CAN_H和所述低位数据线CAN_L之间的等效阻抗在预设范围内,不会使总线之间的等效阻抗超范围,从而能够保证机器10之间的正常通信。
在本发明的一个实施例中,阻抗匹配模块20包括至少两个并联连接的阻抗单元21;
各个阻抗单元21分别与对应的机器10连接;
各个机器10根据当前并入的机器10的数量调节对应的阻抗匹配模块20包括的各个阻抗单元21的通断,以使高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L之间的等效阻抗在预设范围内。
具体地,机器10内预存有已并入机器并联系统的机器10的数量与需要导通的阻抗单元21的对应关系,根据该对应关系,机器10可以根据已并入机器并联系统的机器10的数量调节各个阻抗单元21的通断,从而使高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L之间的等效阻抗在预设范围内。
在本发明的一个实施例中,根据机器并联系统可并入机器10的最大数量M确定阻抗匹配模块20包括的阻抗单元21的最少数量N,并根据机器并联系统可并入机器10的最大数量M、阻抗匹配模块20包括的阻抗单元21的最少数量N和预设范围确定阻抗匹配模块20包括的阻抗单元21的最优数量和阻抗匹配模块20包括的每个阻抗单元21的阻值。
其中,机器并联系统可并入机器10的最大数量为机器并联系统可承受的并入的机器10的最大数量。
在本发明的一个实施例中,2N-1-1<M≤2N-1,且,M≥2,N≥2。
在本发明的一个实施例中,根据机器并联系统可并入机器10的最大数量M、阻抗匹配模块20包括的阻抗单元21的最少数量N和预设范围确定阻抗匹配模块20包括的阻抗单元21的最优数量和阻抗匹配模块20包括的每个阻抗单元21的阻值,包括:
从阻抗单元库中选取N个阻抗单元21,并判断N个阻抗单元21的阻值是否满足预设条件,预设条件为当并入机器并联系统中的机器10的数量为2至M中的任意一种时,均存在至少一种N个阻抗单元21的通断情况,使高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L之间的等效阻抗在预设范围内;
若N个阻抗单元21的阻值满足预设条件,则确定阻抗匹配模块20包括的阻抗单元21的最优数量为N,且阻抗匹配模块20包括的每个阻抗单元21的阻值分别为N个阻抗单元21的阻值;
若N个阻抗单元21的阻值不满足预设条件,则重新从阻抗单元库中选取N个阻抗单元21,并跳转至判断N个阻抗单元21的阻值是否满足预设条件的步骤循环执行,直至选取的N个阻抗单元21的阻值满足预设条件或从阻抗单元库中选取的任意N个阻抗单元21的阻值均不满足预设条件;
若从阻抗单元库中选取的任意N个阻抗单元21的阻值均不满足预设条件,则将当前N加1得到新的N,并跳转至从阻抗单元库中选取N个阻抗单元21,并判断N个阻抗单元21的阻值是否满足预设条件的步骤循环执行,直至得到满足预设条件的各个阻抗单元21。
可选地,在确定满足预设条件的各个阻抗单元21的过程中,记录已并入机器并联系统的机器10的数量与需要导通的阻抗单元21的对应关系,并将最终确定的该对应关系保存在每个机器10中。
可选地,可以通过穷举法或其他可实现的现有方法判断N个阻抗单元21的阻值是否满足预设条件。
在一个具体的实施例中,假设M=8,根据上述方法可以确定阻抗匹配模块20包括的阻抗单元21的最优数量为5,分别记为第一阻抗单元、第二阻抗单元、第三阻抗单元、第四阻抗单元和第五阻抗单元,且各个阻抗单元21的阻值分别为第一阻抗单元的阻值为0.47千欧、第二阻抗单元的阻值为1千欧、第三阻抗单元的阻值为1.5千欧、第四阻抗单元的阻值2千欧为和第五阻抗单元的阻值为2.4千欧。
当并入并联机器10系统的机器10的数量为2时,并入并联机器10系统的各个机器10控制对应的阻抗匹配模块20包括的第一阻抗单元、第二阻抗单元、第三阻抗单元和第五阻抗单元均导通,控制第四阻抗单元断开;
当并入并联机器10系统的机器10的数量为3时,并入并联机器10系统的各个机器10控制对应的阻抗匹配模块20包括的第一阻抗单元和第三阻抗单元均导通,控制第二阻抗单元、第四阻抗单元和第五阻抗单元均断开;
当并入并联机器10系统的机器10的数量为4时,并入并联机器10系统的各个机器10控制对应的阻抗匹配模块20包括的第二阻抗单元、第三阻抗单元和第五阻抗单元均导通,控制第一阻抗单元和第四阻抗单元均断开;
当并入并联机器10系统的机器10的数量为5时,并入并联机器10系统的各个机器10控制对应的阻抗匹配模块20包括的第二阻抗单元和第三阻抗单元均导通,控制第一阻抗单元、第四阻抗单元和第五阻抗单元均断开;
当并入并联机器10系统的机器10的数量为6时,并入并联机器10系统的各个机器10控制对应的阻抗匹配模块20包括的第二阻抗单元和第五阻抗单元均导通,控制第一阻抗单元、第三阻抗单元和第四阻抗单元均断开;
当并入并联机器10系统的机器10的数量为7时,并入并联机器10系统的各个机器10控制对应的阻抗匹配模块20包括的第三阻抗单元和第四阻抗单元均导通,控制第一阻抗单元、第二阻抗单元和第五阻抗单元均断开;
当并入并联机器10系统的机器10的数量为8时,并入并联机器10系统的各个机器10控制对应的阻抗匹配模块20包括的第三阻抗单元和第五阻抗单元均导通,控制第一阻抗单元、第二阻抗单元和第四阻抗单元均断开。
通过上述控制,可以使总线之间的等效阻抗在120欧左右。
在本发明的一个实施例中,阻抗单元21包括串联连接的电阻子单元和开关子单元;
开关子单元与对应的机器10连接;
各个机器10根据当前并入的机器10的数量调节对应的阻抗匹配模块20包括的各个开关子单元的通断,以使高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L之间的等效阻抗在预设范围内。
其中,电阻子单元可以包括一个电阻,也可以包括串联连接的至少两个电阻,还可以包括并联连接的至少两个电阻,还可以包括既有串联连接的电阻,又有并联连接的电阻。即,电阻子单元可以各种形式组合的电阻,也可以是其他可实现相应功能的器件的组合,在此不做具体限制。
开关子单元可以包括开关,或,开关管等任意可实现开关功能的器件,在此不做具体限制。
在本发明的一个实施例中,当第一机器检测到自身通信故障时,将第一机器对应的阻抗匹配模块20的阻抗调大或调小,直至消除第一机器的通信故障;其中,第一机器为至少两个机器中的任意一个机器。
在本发明实施例中,若第一机器检测到自身通信故障时,可能原因是总线之间的阻抗不匹配。因此,当第一机器出现通信故障时,可以调节其对应的阻抗匹配模块20的阻抗,直至第一机器的通信故障消除。
在本发明的一个实施例中,将第一机器对应的阻抗匹配模块20的阻抗调大或调小,直至消除第一机器的通信故障,包括:
将第一机器对应的阻抗匹配模块20的阻抗逐渐调大,若在第一预设时间内无法消除第一机器的通信故障,则将第一机器对应的阻抗匹配模块20的阻抗逐渐调小,直至消除第一机器的通信故障。
在本发明实施例中,第一机器对自身对应的阻抗匹配模块20进行调节时,可以首先将其阻抗逐渐调大,若在第一预设时间内无法消除第一机器的通信故障,则将第一机器对应的阻抗匹配模块20的阻抗逐渐调小,直至消除第一机器的通信故障或直至第一机器对自身对应的阻抗匹配模块20的阻抗进行调节的总时间超过第二预设时间。
其中,第一预设时间小于第二预设时间,两者可以根据实际情况进行设置。
在本发明的一个实施例中,机器10包括开关模块11和控制模块12;
控制模块12和开关模块11串联连接在高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L之间,控制模块12与对应的阻抗匹配模块20连接;
当开关模块11导通时,对应的机器10并入机器并联系统,对应的控制模块12通过与其他机器10的控制模块12进行通信确定当前并入的机器10的数量,并根据当前并入的机器10的数量调节对应的阻抗匹配模块20的阻抗,以使高位数据线CAN_H和低位数据线CAN_L之间的等效阻抗在预设范围内。
当开关模块11导通时,表明对应的机器10已并入机器并联系统;当开关模块11断开时,表明对应的机器10未并入机器并联系统。
其中,控制模块12可以包括DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)。开关模块11可以包括开关管或其他开关器件。
在本发明的一个实施例中,机器10为不间断电源,总线为CAN(Controller AreaNetwork)总线。
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,即将所述机器并联系统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。上述装置中单元、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,所揭露的机器并联系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的机器并联系统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是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。