[发明专利]一种基于RS-485的动态组网方法及通讯方法

权利要求书

1.一种基于RS-485的动态组网方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、主机每间隔一段心跳时间T_a通过RS-485总线向所有从机发送查询帧；

S2、RS-485总线上的所有从机收到查询帧后，在第一时间段T_w内采用分时应答的方式向主机发送查询应答帧；查询应答帧中记录有从机当前的从机地址和从机ID；

S3、主机判断是否存在从机地址不在有效编址范围内的从机，并将其识别为待编址设备；

S4、主机通过RS-485总线广播编址帧，所述编址帧中记录有待编址设备的从机ID和赋予对应待编址设备的新从机地址，所述新从机地址为有效编址范围中尚未被占用的地址；

S5、从机收取与自身的从机ID对应的编址帧，并将当前的从机地址改写为编址帧中记录的新从机地址，然后向主机发送编址应答帧。

2.根据权利要求1所述的基于RS-485的动态组网方法，其特征在于，还包括：S6、判断主机和从机的通讯是否超过心跳时间T_a，如果超过了心跳时间T_a，则重新返回执行S1。

3.根据权利要求1所述的基于RS-485的动态组网方法，其特征在于，在S2和S5中，还包括：如果从机在T_a+T_w的时间内未收到主机的任何帧，则将自身地址改写为有效编址范围外的地址，其中，T_a为心跳时间，T_w为第一时间段。

4.根据权利要求1所述的基于RS-485的动态组网方法，其特征在于，在S2中，新挂载到网络中的从机在生成查询应答帧时，统一采用一有效编址范围外的地址作为当前的从机地址。

5.根据权利要求1所述的基于RS-485的动态组网方法，其特征在于，在S5中，编址应答帧中记录有从机的从机ID和新从机地址，主机根据该返回的编址应答帧中记录的从机ID和新从机地址，判断新从机地址是否已分配成功；如果未分配成功，则重复S4至S5。

6.根据权利要求1所述的基于RS-485的动态组网方法，其特征在于，所述有效编址范围为0x00～0xhh，该范围根据网络中实际需要挂载的最大从机数量N而定，其中hh为N-1对应的十六进制数。

7.根据权利要求1所述的基于RS-485的动态组网方法，其特征在于，在S2中，所述第一时间段T_w被分为2N个时间片，每个从机占用总线的时间T_S＝T_w/2N，从机地址在有效编址范围内的从机，根据从机地址的大小顺序，依次在前N个时间片内发送查询应答帧；新挂载到网络中的从机统一采用有效编址范围外的地址作为当前的从机地址，生成查询应答帧，并根据查询应答帧中异或校验值的大小顺序，依次在后N个时间片内应答；其中，N为网络中实际需要挂载的最大从机数量。

8.一种基于RS-485的通讯方法，包括权利要求1至7任一所述的动态组网方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S7、主机向从机发送轮询帧，轮询帧中记录有从机地址；

S8、对应从机地址的从机接收轮询帧，并向主机发送轮询应答帧；

S9、判断主机和从机的通讯是否超过心跳时间T_a，如果超过了心跳时间T_a，则重新返回执行S1；

S10、当需要设置从机参数时，主机向从机发送设置帧，设置帧中记录有从机地址；

S11、对应从机地址的从机接收设置帧，完成参数设置工作后，向主机发送设置应答帧；

在S1至S5中，不同的从机之间采用从机ID进行区分，在S7至S11中，不同的从机之间采用从机地址进行区分。

9.根据权利要求8所述的基于RS-485的通讯方法，其特征在于，在S8和S11中，还包括：如果从机在T_a+T_w的时间内未收到主机的任何帧，则将自身地址改写为有效编址范围外的地址，其中，T_a为心跳时间，T_w为第一时间段。