CN114157641B - 基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统及方法 - Google Patents
基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统及方法，该系统包括主机、从机、终端，所述主机通过1芯查询线以手拉手方式连接所有从机到终端，所述主机还通过1芯控制线连接所有带控制功能的从机到终端。本发明针对脉宽通信的胶带机保护装置，该装置通过查询线手拉手逐台连接和控制线连接带控制功能的多功能从机与终端，在一个查询周期内，多功能从机对查询线上控制脉冲进行计数，收到终端脉冲或者查询超时截止，利用计数值实现自动分配多功能从机地址并实时更新。
Description
技术领域
本发明属于胶带机控制技术领域，具体涉及一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统及方法。
背景技术
现有的胶带机控制技术，主要从控制设备分配地址技术进行现状分析：
(1)人工分配地址现状：人工分配地址采用拨码开关手动设置和通过遥控软件设置方式，拨码开关是物理开关，容易受到焊接工艺和设备腐蚀等因素的影响，遥控设置需要携带遥控器到现场操作，并且必须在系统启动前进行手动设置，不仅增加生产成本，还会因为人为的失误，影响系统的工作效率，增加运营和维护成本。
(2)自动分配地址现状：总线连接方式采用设备ID号、设备上电激活时间等方式实现自动分配地址，但是仍然无法完全避免竞争和地址仲裁，并且当设备数量和地址变化时需要重新申请地址分配，不能实现实时动态更新；采用菊花链式连接时，依据手拉手顺序分配可以实现地址自动分配，但是多台设备控制动作的同步性无法保证。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统及方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统，用于胶带机，该系统包括主机、从机、终端，所述主机通过1芯查询线以手拉手方式连接所有从机到终端，所述主机还通过1芯控制线连接所有带控制功能的从机到终端。
本发明实施例还提供一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成方法，该方法应用于如上述方案中所述的基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统，该方法包括：在轮询过程中，所述主机通过查询线向沿线从机发送查询脉冲信号，所有从机向主机回复对应的应答脉冲信号，所述多功能从机一直在线监听，对接收到应答脉冲信号中的控制脉冲进行计数，收到终端的应答脉冲信号或者查询周期超时停止计数，获得计数值，该计数值即作为控制设备的多功能从机的地址。
上述方案中，在所述多功能从机收到主机的查询脉冲信号之前，该多功能从机的开关处于断开状态，该多功能从机回发应答脉冲信号后，开关处于接通状态，直到终端回发应答脉冲信号或者整体超时后单轮查询结束，所有多功能从机的开关恢复断开状态。
上述方案中，所有从机向主机回复对应的应答脉冲信号，具体为：所述主机发送10ms查询脉冲信号，沿线具有急停功能的从机回发5ms急停脉冲信号，具有功放功能的从机回发15ms功放脉冲信号，具有控制输出功能的多功能从机回发20ms控制脉冲信号，终端回发55ms终端脉冲信号。
上述方案中，所述该计数值即为多功能从机的控制设备地址，具体为：从1到m对多功能从机地址进行分配，距离终端最近的多功能从机En-2只收到自身的控制脉冲，收到终端脉冲或者计时超时后，截止计数为1，分配多功能从机1#地址；依次类推，距离主机较近的多功能从机E4收到(m-1)个控制脉冲，分配为(m-1)#地址；距离主机最近的多功能从机E2收到m个控制脉冲，分配为m#地址。
上述方案中，在每个查询周期中，所述多功能从机自动分配地址之后，完成沿线多功能从机的地址实时更新。
上述方案中，在控制信息没变化的时候，所述主机通过控制线下发心跳包，逐一确认沿线多功能从机的状态，沿线多功能从机回复控制执行状态。
与现有技术相比，本发明针对脉宽通信的胶带机保护装置，该装置通过查询线手拉手逐台连接和控制线连接带控制功能的多功能从机与终端，在一个查询周期内，多功能从机对查询线上控制脉冲进行计数，收到终端脉冲或者查询超时截止，利用计数值实现自动分配多功能从机地址并实时更新。
附图说明
此处所说明的附图用来公开对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统的连接示意图；
图2为本发明实施例提供一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成方法中多功能从机的开关处于断开状态的示意图；
图3为本发明实施例提供一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成方法中多功能从机的开关处于接通状态的示意图；
图4为本发明实施例提供一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成方法中多功能从机的开关恢复断开状态的示意图；
图5为本发明实施例提供一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成方法中脉冲宽度表。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本发明实施例提供一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统，用于胶带机，如图1所示，该系统包括主机、从机、终端，所述主机通过1芯查询线以手拉手方式连接所有从机到终端，所述主机还通过1芯控制线连接所有带控制功能的从机(简称为多功能从机)和终端。
本发明实施例还提供一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成方法，该方法应用于基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统，该方法包括：在轮询过程中，所述主机通过查询线向沿线从机发送查询脉冲信号，所有从机向主机回复对应的应答脉冲信号，所述多功能从机一直在线监听，对接收到应答脉冲信号中的控制脉冲各自进行计数，收到终端的应答脉冲信号或者查询周期超时停止计数，获得计数值，该计数值即为多功能从机的地址。
在所述多功能从机收到主机的查询脉冲信号之前，该多功能从机的开关处于断开状态(如图2所示)，该多功能从机回发应答脉冲信号后，开关处于接通状态(如图3所示)，为主机和下一台多功能从机一呼一答提供硬件链路，直到终端回发应答脉冲信号或者整体超时后单轮查询结束，所有多功能从机的开关恢复断开状态(如图4所示)，下轮查询重新开始，就这样周而复始进行。
所述主机发送查询脉冲，从机回发应答脉冲，不同从机回发不同脉冲宽度的应答脉冲，普通急停回发急停脉冲，功放回发功放脉冲，多功能从机回发控制脉冲，终端回发终端脉冲，主机和从机采取一呼一答的方式逐一查询，
所述从机向主机回复对应的应答脉冲信号，具体为：所述主机发送10ms查询脉冲信号，沿线具有急停功能的从机回发5ms急停脉冲信号，具有功放功能的从机回发15ms功放脉冲信号，具有控制输出功能的多功能从机回发20ms控制脉冲信号，终端回发55ms终端脉冲信号。
如图5所示，查询脉冲、急停脉冲、功放脉冲、控制脉冲和终端脉冲等具有不同特征值的脉冲宽度，并且相互之间没有重复区间。
所述该计数值即为多功能从机的地址，具体为：从1到m对多功能从机地址分配，距离终端最近的从机En-2只收到自身的控制脉冲，收到终端脉冲或者计时超时后，截止计数为1，分配控制设备1#地址；依次类推，距离主机较近的从机E4收到(m-1)个控制脉冲，分配为(m-1)#地址；距离主机最近的从机E2收到m个控制脉冲，分配为m#地址。
在每个查询周期中，所述多功能从机自动分配控制设备地址之后，完成沿线多功能从机中控制设备的地址实时更新。
在控制信息没变化的时候，所述主机通过控制线下发心跳包，逐一确认沿线多功能从机的状态，沿线多功能从机回复控制执行状态。
实施例
如图1所示，主机和沿线从机之间通过电缆连接，其中1芯查询线和1芯控制线，主机E0通过查询线以手拉手方式连接从机E1到终端En共10台设备(不限于10台)，同时通过控制线和多功能从机E2、E4、E8到终端E10连接。工作过程如下：
(1)沿线从机状态查询，主机发送10ms查询脉冲见表1，从机回发应答脉冲，普通急停回发5ms急停脉冲，功放回发15ms功放脉冲，带控制输出的急停回发20ms控制脉冲，终端设备回发55ms终端脉冲，主机和从机采取一呼一答的方式逐一查询，从机收到主机查询脉冲前开关断开，后续从机接收不到查询脉冲，从机回发应答脉冲后自动接通开关，下一台从机接通硬件链路完成接收和应答，逐台完成，直到终端回发或者整体超时(终端离线时，查询周期超过2s)后单轮查询结束，所有从机断开开关。主机开始下轮查询，就这样周而复始进行。
(2)沿线控制设备地址自动生成方法，在整个查询周期中，沿线所有从机都在线监听，终端设备回发的时候，多功能从机计数本机收到的20ms控制脉冲个数，到收到55ms终端脉冲停止计数，计数值即为控制地址号。例如从机E8在收到第8个查询脉冲时自身回发一个20ms控制脉冲计数为1，收到55ms终端脉冲(或者2s超时)截止计数值为1，分配为1#控制设备；例如从机E4在收到第4个查询脉冲时自身回发一个20ms控制脉冲计数为1，再收到从机E8回发一个20ms控制脉冲计数为2，收到55ms终端脉冲(或者2s超时)截止计数值为2，分配为2#控制设备；例如从机E2在收到第2个查询脉冲时自身回发一个20ms控制脉冲计数为1，收到从机E4回发一个20ms控制脉冲计数为2，再收到从机E8回发一个20ms控制脉冲计数为3，收到55ms终端脉冲(或者2s超时)截止计数值为3，分配为3#控制设备。
(3)沿线多功能从机地址实时更新，根据上述步骤(2)，在每个整个查询周期中，自动分配多功能从机地址，完成多功能从机的地址实时更新。
(4)控制总线通信，控制信息没变化的时候，主机在控制总线上发送心跳包，逐一确认沿线3台控制设备的状态；下发控制信息时，一条数据命令完成所有沿线多功能从机的状态控制，沿线多功能从机回复控制执行状态。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统，用于胶带机，其特征在于，该系统包括主机、从机、终端，所述主机通过1芯查询线以手拉手方式连接所有从机到终端，所述主机还通过1芯控制线连接所有带控制功能的从机到终端；
在轮询过程中，所述主机通过查询线向沿线从机发送查询脉冲信号，所有从机向主机回复对应的应答脉冲信号，多功能从机一直在线监听，对接收到应答脉冲信号中的控制脉冲进行计数，收到终端的应答脉冲信号或者查询周期超时停止计数，获得计数值，该计数值即作为控制设备的多功能从机的地址；
在所述多功能从机收到主机的查询脉冲信号之前，该多功能从机的开关处于断开状态，该多功能从机回发应答脉冲信号后，开关处于接通状态，直到终端回发应答脉冲信号或者整体超时后单轮查询结束，所有多功能从机的开关恢复断开状态；
所述该计数值即为多功能从机的地址具体为：从1到m对多功能从机地址进行分配，距离终端最近的多功能从机En-2只收到自身的控制脉冲，收到终端脉冲或者计时超时后，截止计数为1，分配多功能从机1#地址；依次类推，距离主机较近的多功能从机E4收到(m-1)个控制脉冲，分配为(m-1)#地址；距离主机最近的多功能从机E2收到m个控制脉冲，分配为m#地址。
2.一种基于脉宽通信的控制设备地址自动生成方法，该方法应用于如权利要求1所述的基于脉宽通信的控制设备地址自动生成系统，其特征在于，该方法包括：所有从机向主机回复对应的应答脉冲信号，具体为：所述主机发送10ms查询脉冲信号，沿线具有急停功能的从机回发5ms急停脉冲信号，具有功放功能的从机回发15ms功放脉冲信号，具有控制输出功能的多功能从机回发20ms控制脉冲信号，终端回发55ms终端脉冲信号。
3.根据权利要求2所述的基于脉宽通信的控制设备地址自动生成方法，其特征在于，在每个查询周期中，所述多功能从机自动分配地址之后，完成沿线多功能从机的地址实时更新。
4.根据权利要求3所述的基于脉宽通信的控制设备地址自动生成方法，其特征在于，在控制信息没变化的时候，所述主机通过控制线下发心跳包，逐一确认沿线多功能从机的状态，沿线多功能从机回复控制执行状态。
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