CN113660008A - 抗干扰的通讯方法、通过线缆进行通讯的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗干扰的通讯方法、通过线缆进行通讯的系统。其中抗干扰的通讯方法，包括：上位机将通讯周期内待发送的数据切分成同一固定长度的需应答的短帧数据；上位机将需应答的短帧数据发送给下位机，记录每一帧短帧数据的应答状态；对所收集的应答状态的数据进行分析，得到一个干扰周期内的干扰时间段和非干扰时间段；上位机根据每个干扰周期的干扰时间段及非干扰时间段，对待发送的数据进行处理，决定每次发送数据的时间以及数据的长度。本发明采用动态的通讯策略，将通讯收发控制在干扰较小的时间段，从而保障系统的正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种抗干扰的通讯方法以及采用了该方法的系统。
背景技术
现有设备系统在通过线缆（除光纤）进行通讯时，通常比较容易受到干扰，例如通过各种总线进行通讯时，容易受到变频器等器件的电磁干扰，这些干扰使得设备系统的通讯数据容易丢失。
以当前大型商用暖通空调系统为例，该空调系统设备装备有大功率的变频器，机组设备运行时通过变频器调节压缩机工作频率，实现变频控制。而变频器工作时会产生电磁干扰，这些电磁干扰通过电源进入到机组的各个控制器硬件中。当干扰严重时，会影响机组的控制器设备通讯，导致各个控制器模块不能正常通讯，导致通讯数据丢失，机组无法正常运行。
因此，如何提供一种抗干扰的通讯方法是业界亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中通讯容易受到电磁等干扰的技术问题，本发明提出一种抗干扰的通讯方法、通过线缆进行通讯的系统。
本发明提出的抗干扰的通讯方法，包括步骤：
步骤1，上位机将通讯周期内待发送的数据切分成同一固定长度的需应答的短帧数据；
步骤2，上位机将需应答的短帧数据发送给下位机，记录每一帧短帧数据的应答状态；
步骤3，对所收集的应答状态的数据进行分析，得到一个干扰周期内的干扰时间段和非干扰时间段；
步骤4，上位机根据每个干扰周期的干扰时间段及非干扰时间段，对待发送的数据进行处理，决定每次发送数据的时间以及数据的长度。
进一步，所述上位机向下位机发送至少一个通讯周期的短帧数据，直至所获得的应答状态能够分析得到所述干扰周期。
进一步，所述步骤4中，上位机在每一个干扰时间段暂停发送数据，并在下一个非干扰时间段到来之前，根据下一个非干扰时间段的时间长度决定是否发送短帧数据或组帧数据。
进一步，所述步骤4中，当所述上位机在非干扰时间段未接收到对应的短帧数据或组帧数据的应答状态时，重新执行所述步骤1至步骤3，得到新的干扰周期内的干扰时间段和非干扰时间段后继续执行步骤4。
进一步，当所述上位机接收到用户设定的抗干扰模式时执行所述步骤1至步骤4。
进一步，所述上位机与下位机通过RS485总线进行通讯。
本发明提出的通过线缆进行通讯的系统，包括上位机和至少一台下位机，所述上位机和下位机之间采用上述技术方案所述的抗干扰的通讯方法进行通讯。
进一步，所述系统为含有变频设备的系统。
进一步，所述系统为暖通空调系统。
进一步，所述上位机为暖通空调系统中可与用户进行交互的触控屏，所述下位机为用于控制一个制冷系统的主板。
本发明通过将数据进行切分来测试得到干扰周期，使得上位机之后可以避开干扰时间段来发送数据，并且根据非干扰时间段的时间长度来决定发送数据的长度（即数据大小，占用的时间长短）。本发明可以在干扰环境下，检测分析通讯干扰时序，采取动态通讯策略，规避干扰部分通讯时段，将通讯控制收发集中在干扰较小的时段。当应用在具体的系统中时，如暖通空调系统，可以保障机组正常运行。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明的暖通空调系统的通讯结构图。
图2是本发明的方法流程图。
图3是本发明的干扰周期的一个具体示例。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
下面结合附图以及实施例对本发明的原理进行详细说明。
如图1所示，本发明的一个具体实施例中将抗干扰的通讯方法应用在暖通空调系统中，该暖通空调系统具有可与用户进行交互的触控屏、至少一个制冷系统。在一个具体实施例中，一个制冷系统指的是一台压缩机以及配合该压缩机工作的其他器件，如主板、变频器等。用户采用触控屏作为HMI上位机，通过触控屏输入相应的设置，该制冷系统的主板根据用户的设置可以对制冷系统进行相应的控制。在本实施例中，触控屏与主板之间的通讯是通过RS485总线进行通讯的，但是也不限于这种总线通讯方式，其他的线缆类（除光纤线缆）的通讯方式比较容易受到干扰，都可以利用本发明的方法进行防干扰通讯。
如图2所示，本发明的抗干扰的通讯方法需要上位机先将通讯周期内待发送的数据切分成同一固定长度的需应答的短帧数据。接着，上位机将需应答的短帧数据依次发送给下位机，并记录每一帧短帧数据的应答状态，通过分析至少一个通讯周期内的所有短帧数据的应答状态，来得到干扰周期内的干扰时间段和非干扰时间段，如图3所示。例如，当通讯周期的时间长度大于干扰周期的时间长度时，通过一个通讯周期内的短帧数据发送完毕后，可以得到两个完全一致的干扰周期时，可以确定每个干扰周期的干扰时间段和非干扰时间段。例如当通讯周期的时间长度小于等于干扰周期的时间长度时，通过多个通讯周期内的短帧数据发送完毕后，可以得到两个完全一致的干扰周期时，可以确定每个干扰周期的干扰时间段和非干扰时间段。
接着上位机根据每个干扰周期的非干扰时间段的长度，来判断是否需要将对应时间发送的短帧数据进行组帧，并避开非干扰时间段将通讯周期内的待发送的数据发送给下位机。例如，当前上位机判断经过这一段干扰时间段以后，是大约5秒的非干扰时间段，紧接着又是1秒的干扰时间段，而假设短帧数据每一帧占用1秒的话，此时上位机可以将要发送的5帧短帧数据进行组帧，一起在该5秒非干扰时间段内发送，提高通讯效率。之后继续判断1秒的干扰时间段之后的非干扰时间段的时间长度是多少，然后根据情况进行组帧，如果非干扰时间段就仅仅只有1秒，则不进行组帧，依旧发送短帧数据。
在一个具体实施例中，上位机发送给下位机的所有数据（包括短帧数据以及组帧数据）都需要下位机的应答，当上位机在非干扰时间段未接收到对应的短帧数据或组帧数据的应答状态时，重新依次发送至少一个通讯周期的短帧数据并记录相应的应答状态，基于下位机的应答状态来找到新的干扰周期的规律，以便提高通讯效率和成功率。
在其他实施例中，也可以在得到干扰周期以后不再需要下位机进行应答，以暖通空调系统为例，由于其干扰都是比较固定的有规律的，当工况未发生变化时，干扰周期一旦找到则较难发生变化。当工况发生变化时，此时上位机再通过至少一个通讯周期的短帧数据的发送来获取下位机的应答状态，从而找到对应的新的干扰周期的规律，也可以达到及时更新的目的。
暖通空调系统在执行抗干扰的通讯方法时，可以在特定的模式下进行，例如用户可以通过触控屏设置抗干扰模式，仅仅当用户设置了抗干扰模式时，才执行抗干扰的通讯方法，否则上位机和下位机按照常规通讯方式进行通讯。
本发明的抗干扰的通讯方式并不局限于用在暖通空调系统中，还可以应用在其他通过线缆进行性通讯的系统，这些系统内都设有上位机和至少一台下位机，这些系统的上位机和下位机之间均可以采用本发明的抗干扰的通讯方法进行通讯。例如，系统可以是含有变频设备的系统，因为变频设备容易产生电磁干扰，会对除光纤以外的有线线缆通讯产生相应的干扰，如对所有采用总线（包括但不限于RS485总线）通讯系统产生相应的干扰，从而都可以采用本发明的抗干扰的通讯方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗干扰的通讯方法，其特征在于，包括步骤：
步骤1，上位机将通讯周期内待发送的数据切分成同一固定长度的需应答的短帧数据；
步骤2，上位机将需应答的短帧数据发送给下位机，记录每一帧短帧数据的应答状态；
步骤3，对所收集的应答状态的数据进行分析，得到一个干扰周期内的干扰时间段和非干扰时间段；
步骤4，上位机根据每个干扰周期的干扰时间段及非干扰时间段，对待发送的数据进行处理，决定每次发送数据的时间以及数据的长度。
2.如权利要求1所述的抗干扰的通讯方法，其特征在于，所述上位机向下位机发送至少一个通讯周期的短帧数据，直至所获得的应答状态能够分析得到所述干扰周期。
3.如权利要求1所述的抗干扰的通讯方法，其特征在于，所述步骤4中，上位机在每一个干扰时间段暂停发送数据，并在下一个非干扰时间段到来之前，根据下一个非干扰时间段的时间长度决定是否发送短帧数据或组帧数据。
4.如权利要求3所述的抗干扰的通讯方法，其特征在于，所述步骤4中，当所述上位机在非干扰时间段未接收到对应的短帧数据或组帧数据的应答状态时，重新执行所述步骤1至步骤3，得到新的干扰周期内的干扰时间段和非干扰时间段后继续执行步骤4。
5.如权利要求1至4任意一项所述的抗干扰的通讯方法，其特征在于，当所述上位机接收到用户设定的抗干扰模式时执行所述步骤1至步骤4。
6.如权利要求1所述的抗干扰的通讯方法，其特征在于，所述上位机与下位机通过RS485总线进行通讯。
7.一种通过线缆进行通讯的系统，包括上位机和至少一台下位机，其特征在于，所述上位机和下位机之间采用如权利要求1至6任意一项所述的抗干扰的通讯方法进行通讯。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统为含有变频设备的系统。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统为暖通空调系统。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述上位机为暖通空调系统中可与用户进行交互的触控屏，所述下位机为用于控制一个制冷系统的主板。
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