[发明专利]数控系统多种现场总线的混联总线协议架构及其通信方法

说明书

本发明提供了一种数控系统多种现场总线的混联总线协议架构及其通信方法，用于实现数控系统与多种现场总线的互联互通，其中数控系统为主站，多种现场总线对应的设备为从站，该数控系统多种现场总线的混联总线协议架构包括应用数据交换模块、状态机模块、映射模块、协议模块和驱动模块；所述应用数据交换模块用于与数控系统进行数据交互；所述状态机模块中定义有总线的通讯状态，用于控制系统的通讯过程；所述映射模块用于实现从站数据对象与相应总线的匹配；所述协议模块用于实现特定的总线协议，对数据帧进行打包封装使其能与相关从站设备正确通信，以及完成数据的差异性转化；所述通信卡驱动模块用于负责各逻辑主站与从站之间的通信。本发明实现了数控系统与多种现场总线的互联互通。

技术领域

本发明涉及数控技术领域，尤其涉及一种数控系统多种现场总线的混联总线协议架构及其通信方法。

背景技术

截止目前，已被成功运用到工业现场的总线不下百种，但由于各总线在不同层次上基于不同的技术和协议，包括NCUC、EtherCAT、安川M3等，每种技术的背后都有不同的厂商阵营在支持，这就决定了多种实时以太网技术并存的局面，并且该局面短期内不会改变。

目前的数控系统只能同时连接一种总线协议设备，无法将不同协议的设备混联使用，即使混联使用，也很难保证设备间的同步性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控系统多种现场总线的混联总线协议架构及其通信方法，旨在用于解决现有的目前的数控系统只能同时连接一种总线协议设备，无法将不同协议的设备混联使用以及混联使用难以保证设备间的同步性问题。

本发明是这样实现的：

一方面，本发明提供一种数控系统多种现场总线的混联总线协议架构，用于实现数控系统与多种现场总线的互联互通，其中数控系统为主站，多种现场总线对应的设备为从站，该数控系统多种现场总线的混联总线协议架构包括应用数据交换模块、状态机模块、映射模块、协议模块和驱动模块；

所述应用数据交换模块用于与数控系统进行数据交互；

所述状态机模块中定义有总线的通讯状态，用于控制系统的通讯过程；

所述映射模块用于实现从站数据对象与相应总线的匹配；

所述协议模块用于实现特定的总线协议，对数据帧进行打包封装使其能与相关从站设备正确通信，以及完成数据的差异性转化；

所述通信卡驱动模块用于负责各逻辑主站与从站之间的通信。

进一步地，所述应用数据交换模块中定义有从站数据对象，其属性包括总线类型、总线指针、设备信息以及对象字典，其中总线类型用来标识从站所属的总线，总线指针用来对该从站设备进行操作，设备信息描述了从站的基本信息，对象字典记录了从站与数控系统的数据交互。

进一步地，所述状态机模块中的状态机的状态包括：INIT、PROBE、IDENTIFY、CONFIG、OP、STOP、RESET；在INIT状态下混联总线完成各主站数据对象的初始化并创建主站数据对象；在PROBE状态下各种协议主站扫描从站，获取建立连接的从站个数并为各从站设定站点地址；在IDENTIFY状态下主站通过从站地址来获取连接从站的基本信息，并完成从站数据对象的初始化；在CONFIG状态下主站对各从站的数据传输通道进行配置，配置工作完成之后激活主站，进入OP状态；在OP状态下主站和从站进行周期性数据通讯；当通讯出现异常时进入STOP状态且总线报警。

进一步地，所述映射模块中定义有主站数据对象，其属性包括从站数目和从站数据对象，其中从站数目指出了各主站连接的从站个数，主站数据对象以此来关联从站数据对象。