[发明专利]通讯节点、上位机对下位机的通信分帧优化方法

说明书

本发明公开了一种通讯节点、上位机对下位机的通信分帧优化方法。其中通讯节点的通信分帧优化方法，包括：根据通讯协议以及通讯节点的有效数据地址的连续性来分段，形成初始分帧配置，并得到初始分帧配置对应的通讯时间；在一轮迭代过程中以初始分帧配置为基础不断合并数据帧，直至前次分帧配置的通讯时间无明显改善，将该前次分帧配置作为最终分帧配置，同时截止该轮迭代过程。本发明能够解决查询数据固定分帧带来查询效率低下。

技术领域

本发明涉及计算机通信以及工业通信领域，尤其涉及一种通讯节点的通信分帧优化方法，进一步涉及上位机对下位机的通信分帧优化方法。

背景技术

现有的通信过程，存在通讯数据较大的情况，因此，如何划分通讯的数据帧来提高通讯效率是业界的一个发展方向。

以组态软件的应用程序的通信过程举例，组态软件开发的应用程序工作于多种工业控制场景，需要支持很多通讯协议，比如多达几百种。而这些协议有部分会涉及到数据查询，比如类似Modbus这样的主从式通讯协议，上位机采用轮询的方式去各个下位机进行数据查询。

然而，当需要查询的数据比较大，比如需要查询的数据存在上千个数据点时，且数据点之间对应的数据地址不连续时，此时上位机如果没有合理划分数据帧，计算清楚每轮查询需要分几帧来查询下位机上的数据从而达到总的通讯时间开销最小的话，就会导致查询效率较低。这里所指的数据点就是一个数据。从效率出发，上位机一次查询会查询很多个数据。以空调设备作为下位机举例，上位机对空调设备的一次查询将会包含环境温度[一个数据点]、制冷温度[一个数据点]、压缩机频率[一个数据点]等等。

再比如某个下位机设备上的数据点有1000个，按照modbus协议规约，其每个查询帧最大传输的数据量不能超过250个数据点（对寄存器而言）；那么上位机需要在一轮查询中分成最少4个查询数据帧才可以读取完1000个数据。

现有的组态软件在处理这类协议时，通常的做法是使用固定分帧，如第一帧数据帧查询设备数据地址0~242的数据点 ，第二帧数据帧查询设备数据地址243~485的数据点等等，然而，这种固定分帧查询方法，当被查询的数据地址刚好空缺时，会因此白白浪费一次查询，导致查询数据效率低下。

发明内容

本发明为了解决现有技术中采用固定分帧的通信方式导致的通讯效率低下的技术问题，提出一种通讯节点、上位机对下位机的通信分帧优化方法。

本发明提出一种通讯节点的通信分帧优化方法，包括：

步骤1，根据通讯协议以及预存的通讯节点的有效数据地址的连续性，将有效数据地址的数据进行分段，每一段作为一数据帧，形成初始分帧配置；

步骤2，根据初始分帧配置所划分的数据帧与通讯节点通信，得到初始分帧配置对应的通讯时间，同时将初始分帧配置作为前次分帧配置开始一轮迭代过程；

步骤3，根据一定的规则从前次分帧配置中选择一数据帧与其一侧相邻的数据帧合并，形成当前分帧配置，再根据当前分帧配置所划分的数据帧与通讯节点通信，得到当前分帧配置对应的通讯时间；

步骤4，对比当前分帧配置对应的通讯时间和前次分帧配置对应的通讯时间，从中选择通讯时间少的分帧配置作为前次分帧配置，并返回步骤3，直至连续多次得到的当前分帧配置对应的通讯时间相比较于前次分帧配置的通讯时间均在预设改善效果范围之外时，将该前次分帧配置作为最终分帧配置，同时截止该轮迭代过程。

进一步，所述步骤3包括：

每一轮迭代过程中第一次执行所述步骤3时，随机选择初始分帧配置中的任意一数据帧，沿着第一方向将该数据帧与其相邻的一数据帧合并，形成当前分帧配置并得到对应的通讯时间。

进一步，所述步骤3包括：