CN112623890A - 一种电梯单总线通讯sbp控制系统 - Google Patents

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张志伟
李红普
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Abstract

本发明公开了一种电梯单总线通讯SBP控制系统，包括位于机房的控制器、用于交互的按钮、用于通讯传输的显示控制单元；通过按钮给出操作命令，传输至显示控制单元处理后通过系统CAN‑BUS总线传输至控制器；本发明的有益效果是：通过总线调制技术解决现场线速过多的现象，实现单线连接，降低产品的故障率和维护费用；通过设计的报警定位模块，在系统出现故障时进行报警，并定位故障位置，提高检修的效率，确保系统平稳有效的运行。

Description

一种电梯单总线通讯SBP控制系统
技术领域
本发明属于电梯单总线通讯控制技术领域，具体涉及一种电梯单总线通讯 SBP控制系统。
背景技术
电梯总线通讯是一种非常普遍的现场通讯方式，目前国际上的大公司普遍采用CAN-BUS通讯，RS-485通讯，Lonworks通讯等多线的通讯方式，电梯操作区内大量按键密集布置，导致现场线速繁多，现场容易出现电气故障，同时问题出现无法短时间排除。
电梯单总线通讯控制技术SBP(Serial Button Protocl)：作为低成本单总线通讯，用于单个主设备和多个从设备之间的通讯，采用单线总线连接方式在传统通用异步收发传输器基础上，通过在软硬件上增加收发控制设计，从而达到实现单总线同步实时通讯；在SBP中所有设备之间都是并行连接，主机提供同步信号用于主从设备之间的数据读写传输。
为了解决现场线速过多的现象，实现单线连接，降低产品的故障率和维护费用，为此我们提出一种电梯单总线通讯SBP控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电梯单总线通讯SBP控制系统，解决现场线速过多的现象，实现单线连接，降低产品的故障率和维护费用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电梯单总线通讯SBP控制系统，包括位于机房的控制器、用于交互的按钮、用于通讯传输的显示控制单元；通过按钮给出操作命令，传输至显示控制单元处理后通过系统CAN-BUS总线传输至控制器。
作为本发明的一种优选的技术方案，SBP实现物理层、链路层、应用层三个层次的应用。
作为本发明的一种优选的技术方案，物理层包括电平信号、电源电平、信号电平、传输介质。
作为本发明的一种优选的技术方案，应用层包括按钮ID查询指令-0x56、按钮正常操作指令-0x0F、按钮自点亮操作指令-0x1F、从机地址设定指令-0x5A。作为本发明的一种优选的技术方案，还包括报警定位模块，该模块用于在系统出现故障时进行报警，并定位故障位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过总线调制技术解决现场线速过多的现象，实现单线连接，降低产品的故障率和维护费用；
(2)通过设计的报警定位模块，在系统出现故障时进行报警，并定位故障位置，提高检修的效率，确保系统平稳有效的运行。
附图说明
图1为本发明的SBP数据链路层中以写周期和读周期组成一帧数据图；
图2为本发明的SBP数据链路层中写周期对应的时序图一；
图3为本发明的SBP数据链路层中写周期对应的时序图二；
图4为本发明的系统图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1、图2、图3和图4，本发明提供一种技术方案：一种电梯单总线通讯SBP控制系统，包括位于机房的控制器、用于交互的按钮、用于通讯传输的显示控制单元；通过按钮给出操作命令，传输至显示控制单元处理后通过系统CAN-BUS总线传输至控制器，其中控制器内设置有驱动电机作业的电梯控制单元，且电梯控制单元和显示控制单元通过系统CAN-BUS总线连接。
电梯单总线通讯控制技术SBP(Serial Button Protocl)：作为低成本单总线通讯，用于单个主设备和多个从设备之间的通讯，采用单线总线连接方式在传统通用异步收发传输器基础上，通过在软硬件上增加收发控制设计，从而达到实现单总线同步实时通讯；在SBP中所有设备之间都是并行连接，主机提供同步信号用于主从设备之间的数据读写传输。
主机给所有从机发送数据，同步从从机中读取数据；SBP仅实现物理层、链路层、应用层这三个层次；如SBP协议与标准7层OSI模型映射关系表所示：
Figure RE-GDA0002944025670000031
SBP协议与标准7层OSI模型映射关系表
本实施例中，优选的，物理层包括电平信号、电源电平、信号电平、传输介质，电平信号、电源电平、信号电平对应的参数以及单位；如以下电平信号表、电源电平表、信号电平表：
参数 最小 最大 单位
DAT 0 36 V
电平信号表
参数 最小 最大 单位
电源线 18 36 V
电源线 4.7 5.2 V
电源电平表
参数 最小 最大 单位
逻辑电平0 0 0 V
逻辑电平1 5 5 V
信号电平表
本实施例中，优选的，链路层：主机负责提供数据传输周期，在写周期中用来将从机数据帧输出，同时回读所有从机数据帧；主从设备之间的数据传输以帧形式来传输；如说明书附图1所示，写周期和读周期组成一帧数据，在帧与帧之间插入空闲时间作为同步帧，也称帧间隔；具体如下：
1.同步：主机每次完成一帧数据的通讯后，均会释放通讯总线，让总线维持高电平状态，持续时间大于41.6ms以便从机进行数据的同步与状态确认；
2.写周期：由1个字节命令数据、9个字节数据、1个字节校验数据所构成；以按钮指令为例，数据每个字节的每一个数据位代表着对应从机地址的按钮点灯状态，最大支持9x8＝72个按钮，地址范围1-72，即地址1按钮点灯状态对应数据1的第0位，地址72按钮点灯状态对应数据9的第7位；需要补充说明的是：点灯0有效还是1有效并不是所有地址都一样，由应用层决定；
3.写周期：由9个字节数据组成，以按钮指令为例，每个字节的每一个数据位代表着对应从机地址的按钮动作状态，地址映射关系与写周期相同，即地址1按钮的输入动作状态对应数据1的第0位，地址72按钮的输入动作状态对应数据9的第7位；需要补充说明的是：输入动作状态每个地址均一样，其中0 为无输入，1为有输入。
本实施例中，优选的，应用层包括按钮ID查询指令-0x56、按钮正常操作指令-0x0F、按钮自点亮操作指令-0x1F、从机地址设定指令-0x5A，其中：
1.按钮ID查询指令-0x56：
1)主机根据不同客户的应用场景，以不同间隔时间来查询从机的ID(在这里需要注意的是不同客户按钮的ID会不同，而对于同一家客户的按钮所有ID 均相同，与其所设置的地址无关)，而后根据从机所返回的ID结果进行不同的应用响应，从机接收到该指令后，当主机查询的从机地址与自身不符合时，在该帧数据通讯周期内需保持总线释放状态，当主机完成该帧通讯后，读周期内获取到的9个字节数据即为所查询的从机地址对应的ID；
2)写周期数据格式如下表：
Figure RE-GDA0002944025670000051
字节地址：当前查询的从机地址对应所在的字节；
位地址：当前查询的从机地址对应所在字节上的所在位；
例如：字节地址为3，位地址为2，表示从机地址3*8+2+1＝27；
主机当前运行时间戳：自主机上电运行开始至当前开始查询时刻所经历的毫秒数，最大值0xFFFFFFFF，数据3为毫秒数的第二个字节值，数据4为毫秒数的第三个字节值，数据5为毫秒数的第一个字节值，数据6为毫米数的第四个字节值；保留：当前无意义；校验值：校验方式见附录；
3)应用示例：以联盟总线按钮为例，主机每间隔10分钟获取一个按钮地址的ID，720分钟为一个周期，读取完所有从机按钮ID，若连续3个周期内对应按钮地址获取的ID均不符则主机将该按钮设置为失效状态，此时该地址对应的按钮将无法正常使用；
2.按钮正常操作指令-0x0F：
1)从机接收到该指令，需按照正常模式进行响应，即从机按钮被按下到松开后无需维持自身自点亮，按下或松开时在主机读周期内在相应的数据位上实时响应按钮输入状态，每个从机地址对应按钮的点灯状态有效性由按钮的ID来决定；
2)读写周期数据格式表如下：
Figure RE-GDA0002944025670000061
按钮点灯状态：每一个字节数据代表8个从机地址对应的灯状态，共72个地址点灯状态，例如数据1的8个数据位对应地址1-8的灯状态；校验值：校验方式见附录；按钮输入状态：每一个字节数据代表8个从机地址对应的输入状态，共72个地址输入状态，例如数据1的8个数据位对应地址1-8的按钮输入状态；
3)应用示例：以联盟总线按钮为例，按钮ID的首字节为0x4C，将其转换为二进制表示如下：
Figure RE-GDA0002944025670000062
地址1，2，5，6，8
按钮点灯状态：0-灭灯 1-亮灯；
地址：3，4，7
按钮点灯状态：0-点灯 1-灭灯；
假设主机在写周期内发送的数据1为0x48；
Figure RE-GDA0002944025670000063
此时：地址3按钮亮灯；
3.按钮自点亮操作指令-0x1F：该指令与按钮正常操作指令一致，唯一不同之处在于从机端的响应动作发生变化；在点灯方面：从机在用户松开按钮后，需自维持点亮3S，同时3S内持续向主机回复按钮为输入状态；
4.从机地址设定指令-0x5A：
1)从机在无设定地址状态和进入地址设置状态后，需以1HZ频率闪烁指示，用于指示此刻从机正准备接受主机进行地址设定；主机在进入为从机进行地址设置模式后，持续发送当前所设定的地址通讯帧，当需要设定地址的从机，触发一次按钮输入状态时，从机保存当前主机发送的地址并在主机读周期中在相应的字节地址与位地址上响应主机，此时主机将进行下一个地址的设定，注意：同一时刻的通讯帧仅且只能有一个从机进行响应和地址设定；
2)写周期数据格式表如下：
Figure RE-GDA0002944025670000071
计算方式：0-以加法方式计算地址1-以减法方式计算地址
当加法计算时，字节/位地址＝因子1+因子2
当减法计算时，字节/位地址＝因子1-因子2
字节地址计算因子1和2：用于计算从机所在的字节地址；
位地址计算因子1和2：用于计算从机所在的字节地址上的位地址。
实施例2
实施例2与实施例1大体相同，区别如下：
还包括报警定位模块，该模块用于在系统出现故障时进行报警，并定位故障位置，提高检修的效率，确保系统平稳有效的运行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种电梯单总线通讯SBP控制系统，其特征在于，包括位于机房的控制器、用于交互的按钮、用于通讯传输的显示控制单元；通过按钮给出操作命令，传输至显示控制单元处理后通过系统CAN-BUS总线传输至控制器。
2.根据权利要求1所述的一种电梯单总线通讯SBP控制系统，其特征在于：SBP实现物理层、链路层、应用层三个层次的应用。
3.根据权利要求2所述的一种电梯单总线通讯SBP控制系统，其特征在于：物理层包括电平信号、电源电平、信号电平、传输介质。
4.根据权利要求2所述的一种电梯单总线通讯SBP控制系统，其特征在于：应用层包括按钮ID查询指令-0x56、按钮正常操作指令-0x0F、按钮自点亮操作指令-0x1F、从机地址设定指令-0x5A。
5.根据权利要求1所述的一种电梯单总线通讯SBP控制系统，其特征在于：还包括报警定位模块，该模块用于在系统出现故障时进行报警，并定位故障位置。
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