專利名稱：一種工業(yè)多單元一致通訊網(wǎng)絡(luò)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，是一種工業(yè)自動化控制中多單元動作協(xié)調(diào)一 致性的數(shù)字化通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，屬于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在工礦、紡織業(yè)等自動化控制和生產(chǎn)中，往往有很多設(shè)備需協(xié)調(diào)一起工作。其中很 多工況是在時(shí)間上要求有先后動作，但還有一些情況下多臺設(shè)備的動作被要求在時(shí)間上有 一致同步的能力。如在紡織工業(yè)中，細(xì)紡機(jī)的機(jī)錠是最大量使用的設(shè)備。在早期設(shè)備中，通 過機(jī)械齒輪及皮帶輪傳動，每個(gè)機(jī)錠的轉(zhuǎn)速都同步于主驅(qū)動軸，這樣可以保證所有生產(chǎn)的 機(jī)錠上的細(xì)紗都粗細(xì)一致，彈性一致，質(zhì)量一致。在新一代設(shè)備改造中機(jī)械齒輪傳動被發(fā)覺 笨重，效率低，轉(zhuǎn)速低，導(dǎo)致生產(chǎn)操作者工作環(huán)境差等問題，從而有了取代電氣驅(qū)動來給每 個(gè)紗錠用微型電機(jī)驅(qū)動的需要。當(dāng)紗錠數(shù)量龐大時(shí)所有錠機(jī)的動作一致性問題就顯得非常 突出。這是一個(gè)典型的工業(yè)上多單元一致性問題，中央控制設(shè)備通過軟件數(shù)字化通訊將 控制目標(biāo)，機(jī)群的同步速要求，下達(dá)給所有錠機(jī)單元，同時(shí)希望所有錠機(jī)單元在完成任務(wù)時(shí) 把自己的工況如工作電流，溫升等反饋給自己從而進(jìn)行分析，綜合其他控制因素來決定機(jī) 群下個(gè)時(shí)斷的工況。這里有一個(gè)關(guān)鍵的制約因素就是通訊要花費(fèi)時(shí)間。雖然現(xiàn)代工業(yè)的 通訊標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)允許的波特率已經(jīng)很高了，如SPI同步外設(shè)接口通訊標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)10Mbps(10兆 位每秒)，又如RS485理論上可達(dá)35Mbps，但在有很多通訊節(jié)點(diǎn)并且彼此空間上跨越很長 距離時(shí)，如200米以上的細(xì)紡機(jī)車，信息傳輸延時(shí)的問題就比較嚴(yán)重了。一個(gè)原因是所有通 用的工業(yè)通訊標(biāo)準(zhǔn)都是串行方式的，這會導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)數(shù)目乘以傳輸速度來完成信息的傳遞， 另一個(gè)原因是長傳輸距離會降低可行的傳輸速度，如RS485在1200米的傳輸距離大致只有 100Kbps。若新型細(xì)紡機(jī)車錠機(jī)數(shù)有500個(gè)，錠與錠之間有30厘米，相聚150米用RS485和 500Kbps波特率為例，主控發(fā)令至所有錠機(jī)返回轉(zhuǎn)速信息最快需16毫秒。若考慮通用的通 訊協(xié)議如加含地址字節(jié)，節(jié)點(diǎn)數(shù)1000，這時(shí)間會是128毫秒。對于小轉(zhuǎn)動慣量而轉(zhuǎn)速高達(dá) 25000RPM的錠機(jī)而言，以5%的機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)速差來估算這段時(shí)間里機(jī)機(jī)間的轉(zhuǎn)圈差在2. 66以 上。如果一個(gè)合理的通訊結(jié)構(gòu)或方法能讓主控在若干毫秒以內(nèi)完成一遍機(jī)群同主控 間的信息傳遞，主控就可以通過刷新速度目標(biāo)來控制機(jī)機(jī)間轉(zhuǎn)差在很小的范圍，實(shí)現(xiàn)速度 一致性。如何來設(shè)計(jì)這樣的結(jié)構(gòu)呢？這是本發(fā)明要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是發(fā)明一種工業(yè)用，對多單元進(jìn)行同步一致性的通訊網(wǎng)絡(luò)控制方法。本發(fā)明將多單元節(jié)點(diǎn)分為多層節(jié)點(diǎn)布置，每層節(jié)點(diǎn)以獨(dú)立的串口分別連接下一層 節(jié)點(diǎn)，相同層節(jié)點(diǎn)與上一層節(jié)點(diǎn)之間在空間上以等角布置，或相同層的各節(jié)點(diǎn)之間等距布 置在同一直線上；每層節(jié)點(diǎn)以由近至遠(yuǎn)的順序連續(xù)發(fā)信給其下的各個(gè)下層節(jié)點(diǎn)，然后再按由近至遠(yuǎn)的順序接收其下的各個(gè)下層節(jié)點(diǎn)信號。本發(fā)明對所有單元進(jìn)行分層次通訊管理，從而在大型網(wǎng)絡(luò)如千點(diǎn)以上實(shí)現(xiàn)普通單 一串行口通訊難以實(shí)現(xiàn)的長距離且高同步性的工控要求，可實(shí)現(xiàn)對多單元進(jìn)行同步一致性 控制。具體方法是用差動式傳播的標(biāo)準(zhǔn)如RS485來解決長距離的第一層通訊節(jié)點(diǎn)和中 央控制間的通訊，每個(gè)第一層節(jié)點(diǎn)用另一串口標(biāo)準(zhǔn)如SPI來管理其下第二層單元節(jié)點(diǎn)們的 數(shù)據(jù)通訊，每個(gè)第二層節(jié)點(diǎn)用另一串口標(biāo)準(zhǔn)如I2C來管理其下第三層單元節(jié)點(diǎn)們的數(shù)據(jù)通 訊。如需要可擴(kuò)充用其他串口標(biāo)準(zhǔn)如LIN等設(shè)置第四層，第五層結(jié)構(gòu)。每一層都可視具體 情況來選用標(biāo)準(zhǔn)，如第一層可用CAN或RS442，第二層可用I2C而第三層用LIN等不同組合， 這些都在本方法范圍內(nèi)。


圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示將多單元節(jié)點(diǎn)分為多層節(jié)點(diǎn)布置每層節(jié)點(diǎn)以獨(dú)立的串口分別連接下 一層節(jié)點(diǎn)，相同層節(jié)點(diǎn)與上一層節(jié)點(diǎn)之間在空間上以等角布置，或相同層的各節(jié)點(diǎn)之間等 距布置在同一直線上。每層節(jié)點(diǎn)以由近至遠(yuǎn)的順序連續(xù)發(fā)信給其下的各個(gè)下層節(jié)點(diǎn)，再按 由近至遠(yuǎn)的順序接收其下的各個(gè)下層節(jié)點(diǎn)信號。第一層各層通訊節(jié)點(diǎn)的數(shù)目第一層通訊節(jié)點(diǎn)數(shù)目m由系統(tǒng)控制可接受的最小 傳輸回路時(shí)間Tdmax和其可行最大傳輸波特率Bl決定。公式為附=汀(1111狀*81/8)/0^》，這里1和7分別為主控發(fā)信和收信所需字節(jié) 數(shù)，節(jié)點(diǎn)位置安排為間隙式安排。共有三層節(jié)點(diǎn)時(shí)(N2-l)*x/B2+(N3_l)*y/B3 < (Nl-I) *y/Bl ；N1*N2*N3 = M共有四層節(jié)點(diǎn)時(shí)(N2-1)*x/B2+(N3-1)*(x+y)/B3+(N4-1)*y/B4 < (Nl-I)*y/Bl ；(N3-1)*x/B3+(N4-1)*y/B4 < (N2-1)*y/B2 ；N1*N2*N3*N4 = M共有五層節(jié)點(diǎn)時(shí)(N2-l)*x/B2+(N3-l)*(x+y)/B3+(N4-l)*(x+y)/B4+(N5_l)*y/B5 < (NH) *y/ Bl ；(N3-1)*x/B3+(N4-1)*(x+y)/B4+(N5-1)*y/B5 < (N2-1)*y/B2 ；(N4-l)*x/B4+(N5_l)*y/B5 < (N3_l)*y/B3;N1*N2*N3*N4*N5 = M其中Ni、N2、N3、N4、N5分別是第一、二、三、四、五層節(jié)點(diǎn)數(shù)，B2、B3、B4、B5分別是
第二層傳輸波特率、第三層傳輸波特率、第四層傳輸波特率、第五層傳輸波特率，M是所有節(jié) 點(diǎn)的總數(shù)。
第一層通訊節(jié)點(diǎn)的數(shù)目總數(shù)有M個(gè)單元的系統(tǒng)，在系統(tǒng)一致性同步操作要求下有最大允許單元間動作時(shí)間差Tdmax秒，最長的第一層節(jié)點(diǎn)距中央控制間通訊距離是L，使 用通訊標(biāo)準(zhǔn)在傳輸距離為L時(shí)的最大波特率為Bi，如RS485在1200米時(shí)最大傳輸速度為 100000bps，第一層最大的允許數(shù)目為(Tdmax*Bl/8) / (x+y)，記為附，每個(gè)第一層節(jié)點(diǎn)轄下 管理節(jié)點(diǎn)數(shù)目M/m，記為P。這m個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)該在空間上這樣安排對于線性安放則每P個(gè) 節(jié)點(diǎn)距離上安放一個(gè)第一層節(jié)點(diǎn)，對于環(huán)形安放每360/P角度上安放一個(gè)第一層節(jié)點(diǎn)。m 式中的來自于兩個(gè)因素--一是一個(gè)字節(jié)長度為8個(gè)位，二是中央控制串行發(fā)信給每個(gè)第一 層節(jié)點(diǎn)時(shí)用X個(gè)字節(jié)來包含完整信息，X = 1，2…同時(shí)節(jié)點(diǎn)回復(fù)主控用y個(gè)字節(jié)來包含一個(gè) 完整信息，y = 1，2…。最快時(shí)χ = y = LNl為Tdmax祁1/16。第一層節(jié)點(diǎn)和主控制間的通訊順序應(yīng)這樣安排主控發(fā)送完命令/數(shù)據(jù)給最近的 第一層節(jié)點(diǎn)后，不要等待其回復(fù)直接發(fā)送命令/數(shù)據(jù)給下個(gè)次近的第一層節(jié)點(diǎn)，再下一個(gè)， 如此重復(fù)直至最后一個(gè)第一層節(jié)點(diǎn)。在之后主控接受最近的第一層節(jié)點(diǎn)回復(fù)信息，然后次 近的節(jié)點(diǎn)回復(fù)，如此下去直至最后一個(gè)第一層節(jié)點(diǎn)回復(fù)。這樣的安排確保每個(gè)第一層節(jié)點(diǎn) 都有相同的時(shí)間發(fā)送和接受信息給其下層節(jié)點(diǎn)。第二層通訊節(jié)點(diǎn)的數(shù)目是按這樣的原則選定的P個(gè)節(jié)點(diǎn)通訊按可選用最快串口 標(biāo)準(zhǔn)通訊在可安排的空間內(nèi)所需時(shí)間是否能在(Nl-l)*y*8/Bl內(nèi)完成。譬如若用SPI做第 二層的通訊標(biāo)準(zhǔn)要考慮P個(gè)節(jié)點(diǎn)的間距及其可能最大波特率。當(dāng)P是個(gè)小數(shù)，如3，SPI可 用接近或超過IMbps的速度進(jìn)行通訊，所需最短通訊時(shí)間是不超過32微秒，對于一般工業(yè) 控制而言已經(jīng)滿足需求，那么所有P個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以屬于第二層。但是如果P數(shù)目較大如30 時(shí)，SPI的可用傳輸速度會降至100000bps左右，這30個(gè)節(jié)點(diǎn)所需時(shí)間就是3. 2毫秒，整體 的Tdmax就可能不滿足工業(yè)需要，那么就要考慮設(shè)置第3層節(jié)點(diǎn)。當(dāng)然第二層可以用其他的 長距離傳輸標(biāo)準(zhǔn)如第二個(gè)RS485層網(wǎng)來避免大數(shù)P時(shí)的傳輸速度迅速下降問題，但這也屬 于前述的判斷準(zhǔn)則。在這種情況下有可能節(jié)省第3層節(jié)點(diǎn)但需每個(gè)單元有兩條RS485接口， 成本可能增高較多。在需要第3層節(jié)點(diǎn)時(shí)，在P個(gè)節(jié)點(diǎn)中選出N2個(gè)節(jié)點(diǎn)作為第二層，每N3 個(gè)節(jié)點(diǎn)距離處或每360/N3度處放置一個(gè)第二層節(jié)點(diǎn)，N3 = P/N2。P和N2的數(shù)值要考慮可選 的通訊標(biāo)準(zhǔn)來確保第二層最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)訪問完第三層最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間在(Nl-l)*y*8/ Bl以內(nèi)。令第二層波特率是B2，第三層波特率是B3，則(N2-1) *8*x/B2+ (N3-1) *8*y/B3要小 于(Nl-I) *y*8/Bl。這需B2/N2和B3/P在可安排的空間內(nèi)和給定的N3*N2值下最大化。在 B2和B3有顯著上限的區(qū)別時(shí)可以其中低的上限來確定其層的波特率，然后讓另一層配合。 如第二層用SPI，第三層用I2C時(shí)由于SPI的速度可達(dá)IOMbps而I2C —般只可達(dá)400Kbps， 那么就可讓第3層的節(jié)點(diǎn)數(shù)不要增加到I2C的波特率掉到400Kbps以下，譬如所有I2C的 節(jié)點(diǎn)在2米以內(nèi)。若一個(gè)節(jié)點(diǎn)占據(jù)空間0. 3米那么第3層就可安排6個(gè)節(jié)點(diǎn)而第二層可安 排P/6個(gè)節(jié)點(diǎn)。這樣SPI的傳輸速度基本就可設(shè)定為不超過5Mbps/(P/6*0. 3)。這里遵循 了信號波在導(dǎo)線中傳輸?shù)纳仙?下降沿一般為每英寸需2納秒的原則和考慮86%左右 的平波期以保證信號的辨認(rèn)。對于P = 48的情況，這個(gè)例子可達(dá)到1至2Mbps的SPI傳 輸速度。將 N2 = 8，B2 = 1000000，N3 = 6，B3 = 400000，χ = y = 1，帶入(N2_l)*8*x/ B2+(N3-l)*8*y/B3式中，最大傳輸時(shí)間不超過320微秒，是個(gè)很多工業(yè)應(yīng)用中能接受的數(shù) 字。當(dāng)然第二層和第三層的通訊標(biāo)準(zhǔn)可以是很多種不同的非SPI或I2C的其他標(biāo)準(zhǔn)，具體 的應(yīng)用需具體對待。考慮的因素包含每個(gè)單元所用的微處理器的通訊接口及其成本，中繼站驅(qū)動芯片的運(yùn)用以增加傳輸速度，具體中央控制完成一個(gè)周期所需的變量數(shù)，每個(gè)單元 及中央控制需要的用在其他非通訊的工作上處理器帶寬，所屬工業(yè)要求的通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)帶 來的額外通訊時(shí)間開銷等。不論怎樣，本聲稱給出包含這些應(yīng)用對象的搭建多層工控網(wǎng)以 滿足其同步性一致性要求的通訊設(shè)計(jì)原則。第二層節(jié)點(diǎn)的位置安排在使用差動式傳播通訊標(biāo)準(zhǔn)時(shí)可以不按照前述的每N3個(gè) 節(jié)點(diǎn)處安排一個(gè)二層節(jié)點(diǎn)，而是按照其他的空間方式安排，如每10米距離或100度安排一 個(gè)節(jié)點(diǎn)然后以首尾相連的方式循環(huán)間插是安排相繼同層節(jié)點(diǎn)以適應(yīng)實(shí)際需要，以實(shí)際受控 節(jié)點(diǎn)最大傳輸距離所定傳輸速度滿足權(quán)利3所述設(shè)計(jì)原則為限。第3層節(jié)點(diǎn)位置安排類似。第4層或第5層乃至更多層是指總數(shù)節(jié)點(diǎn)M很大或Tdmax很小時(shí)，為了獲得更高 的并行通訊以取得一致性的方法。其設(shè)計(jì)原則遵從前述的第2層和第3層設(shè)計(jì)原則。第二層節(jié)點(diǎn)和其上層節(jié)點(diǎn)間的通訊順序應(yīng)按照權(quán)利3要求所述的第一層節(jié)點(diǎn)和 主控間的通訊順序安排方法來保證有序且最高的通訊速度。同樣的順序安排方法要用于第 三層節(jié)點(diǎn)和其所管理的第四層節(jié)點(diǎn)通訊中，和第四層于第五層…如此類推直至最后一層節(jié) 點(diǎn)不需要管理下層為止。軟件上第一層及其它各層節(jié)點(diǎn)需遵循向上及時(shí)服從向下及時(shí)管理的原則。中央控 制的要求/數(shù)據(jù)通過通訊口下達(dá)到各個(gè)節(jié)點(diǎn)后，各個(gè)節(jié)點(diǎn)需立即將要求/數(shù)據(jù)在第一可行 時(shí)間下達(dá)給下一層節(jié)點(diǎn)；下層節(jié)點(diǎn)在收到要求/數(shù)據(jù)后同樣在第一可行時(shí)間下達(dá)給其下一 層節(jié)點(diǎn)，如此類推下去至最底層節(jié)點(diǎn)。如紡織機(jī)械中新型單錠單電機(jī)細(xì)紡機(jī)中央控制可按這種方式和通訊網(wǎng)絡(luò)下達(dá)所 有錠機(jī)同步旋轉(zhuǎn)速度目標(biāo)給所有錠機(jī)。最底層節(jié)點(diǎn)在接受到要求/數(shù)據(jù)后在第一可行時(shí)間 將所需數(shù)據(jù)報(bào)告給其上級節(jié)點(diǎn)；上級節(jié)點(diǎn)在收到報(bào)告后將收到數(shù)據(jù)按照事先約定的方式處 理和匯報(bào)給其上級節(jié)點(diǎn)，如此類推上去至中央控制收到所需數(shù)據(jù)。如所述細(xì)紡機(jī)底層錠機(jī) 可匯報(bào)其負(fù)載下實(shí)際速度給其上級錠機(jī)，此上級錠機(jī)處理匯報(bào)自己及其管理底層所有錠機(jī) 負(fù)載時(shí)實(shí)際旋轉(zhuǎn)的最低速度給其上級，如此下去直至中央控制獲得所有機(jī)群的最低轉(zhuǎn)速而 修改速度目標(biāo)為這一轉(zhuǎn)速，這樣新的轉(zhuǎn)速目標(biāo)就可被所有錠機(jī)實(shí)現(xiàn)而穩(wěn)定地運(yùn)行在這一同 步轉(zhuǎn)速下，這樣生產(chǎn)出的細(xì)紗質(zhì)量就有了保障。案例采用本發(fā)明對棉紡細(xì)紗機(jī)單錠單馬達(dá)控制1、采用三相永磁直流無刷電機(jī)可實(shí)現(xiàn)體積小轉(zhuǎn)速高動態(tài)響應(yīng)好同比下效率高的 要求。電機(jī)額定工作點(diǎn)在25000RPM，20瓦。2、控制器A.主要硬件i.功率器件采用高級MOSFET器件來減少損耗及實(shí)現(xiàn)快速導(dǎo)通及關(guān)斷以實(shí)現(xiàn)精確 控制。ii.控制上采用高級微處理器來實(shí)現(xiàn)高要求的速度及通訊控制要求。將選用一款32位的基于業(yè)內(nèi)最高標(biāo)準(zhǔn)的ARM CORTEX內(nèi)核的處理器以確?？刂栖?件有強(qiáng)大的硬件支撐。iii.連線接頭分兩類。一類是電機(jī)控制器與中央控制器間，另一類是電機(jī)控制器 與電機(jī)控制器之間。為提高傳輸速度，接線將用帶屏蔽線的低阻抗高質(zhì)電纜。中央控制與 電機(jī)控制器之間是一對多的型式。其中電氣連接和信號線連接需分開以實(shí)現(xiàn)低阻抗的電氣連接。B.通訊方式i.為提高動態(tài)響應(yīng)和最大1120錠聯(lián)機(jī)工作的目標(biāo)，通訊分3個(gè)層次。如圖1所
7J\ οii.第一層是中央控制與錠群間通訊，將使用RS485的通訊來實(shí)現(xiàn)長距離 實(shí)時(shí)控 制。目標(biāo)長度是首錠群與末錠群間隔448米，這要求錠錠間距不大過0.4米。傳輸速度目 標(biāo)為400KBPS。最大共有32群。每群最多35錠。iii.第二層是錠群內(nèi)錠組間通訊，將使用SPI通訊方式實(shí)現(xiàn)短距離高速通訊。擬 定每群最大5組，每組最多7錠。傳輸速度目標(biāo)為1MBPS。iv.第三組是錠組內(nèi)通訊，將使用I2C通訊方式實(shí)現(xiàn)中高速通訊，最多7錠一組。 傳輸速度目標(biāo)為400KPBS。v.這種分層的目的是消除主控與每一錠通訊時(shí)的回應(yīng)時(shí)間累積，從而電機(jī)群系統(tǒng) 控制中的最大延時(shí)環(huán)節(jié)不超過目標(biāo)值，2毫秒。從而實(shí)現(xiàn)較高整體聯(lián)動的一致性。vi.通訊時(shí)，主控將要求的速度目標(biāo)下達(dá)給群機(jī)首領(lǐng)，再下達(dá)給各自組首領(lǐng)，再下 達(dá)給各自組成員。成員將實(shí)時(shí)速度及時(shí)反饋給組首領(lǐng)，組首領(lǐng)將成員最大和最小速度反饋 給群首，群首再將最大及最小組速反饋給主控。主控應(yīng)及時(shí)調(diào)低速度目標(biāo)，尤其在出現(xiàn)成員 力矩不夠不能跟進(jìn)時(shí)。這樣可保證聯(lián)動性，以犧牲一點(diǎn)整體的速度為代價(jià)。C.速度控制i.單錠實(shí)現(xiàn)閉環(huán)速度控制；ii.錠錠小組間實(shí)現(xiàn)速度一致，只用主機(jī)有權(quán)刷新速度，而組首領(lǐng)無權(quán)自行降低組 速。iii.群速類同。iv.單錠的閉環(huán)速度由電機(jī)側(cè)霍爾器件反饋實(shí)現(xiàn)。穩(wěn)態(tài)速度精度初定在1%，錠錠 間穩(wěn)態(tài)速度差初定在2%,動態(tài)速度差受電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量及通訊延時(shí)，機(jī)機(jī)的力矩表現(xiàn)差別等 因素影響，但3層通訊設(shè)計(jì)很大程度上消除這一顧慮。v.單錠啟動時(shí)間及電機(jī)效率可由電機(jī)設(shè)計(jì)保證，控制器在電機(jī)力矩負(fù)載特性有余 度時(shí)可調(diào)整加速特性以保證在6秒內(nèi)平滑穩(wěn)定加速至全速。D.實(shí)時(shí)工況單錠將測量電壓，電流，轉(zhuǎn)速，溫度，根據(jù)需要通過通訊口反饋給主控。
權(quán)利要求
一種工業(yè)多單元一致通訊網(wǎng)絡(luò)的控制方法，其特征在于將多單元分節(jié)點(diǎn)為多層節(jié)點(diǎn)布置，每層節(jié)點(diǎn)以獨(dú)立的串口分別連接下一層節(jié)點(diǎn)，相同層節(jié)點(diǎn)與上一層節(jié)點(diǎn)之間在空間上以等角布置，或相同層的各節(jié)點(diǎn)之間等距布置在同一直線上；每層節(jié)點(diǎn)以由近至遠(yuǎn)的順序連續(xù)發(fā)信給其下的各個(gè)下層節(jié)點(diǎn)，然后再按由近至遠(yuǎn)的順序接收其下的各個(gè)下層節(jié)點(diǎn)信號。
2.根據(jù)權(quán)利1要求所述工業(yè)多單元一致通訊網(wǎng)絡(luò)的控制方法，其特征在于第一層通 訊節(jié)點(diǎn)數(shù)目附=(TdmaX*Bl/8)/(X+y)，其中，Tdmax為系統(tǒng)控制可接受的最小傳輸回路時(shí) 間，B1為最大傳輸波特率，x和y分別為主控發(fā)信和收信所需字節(jié)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利1要求所述工業(yè)多單元一致通訊網(wǎng)絡(luò)的控制方法，其特征在于所述多單 元分節(jié)點(diǎn)為三層節(jié)點(diǎn)布置時(shí)，(N2-l)*x/B2+(N3-l)*y/B3 < (Nl-l)*y/Bl ； N1*N2*N3 = M ；其中，Nl、N2、N3分別為第一、二、三層節(jié)點(diǎn)數(shù)，M是所有節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，Bl、B2、B3分別為 最大傳輸波特率、第二層傳輸波特率、第三層傳輸波特率，x和y分別為主控發(fā)信和收信所 需字節(jié)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利1要求所述工業(yè)多單元一致通訊網(wǎng)絡(luò)的控制方法，其特征在于所述多單 元分節(jié)點(diǎn)為四層節(jié)點(diǎn)布置時(shí)，(N2-l)*x/B2+(N3-l)*(x+y)/B3+(N4-l)*y/B4 < (Nl-l)*y/Bl ； (N3-l)*x/B3+(N4-l)*y/B4 < (N2_l)*y/B2 ； N1*N2*N3*N4 = M ；其中，N1、N2、N3、N4分別為第一、二、三、四層節(jié)點(diǎn)數(shù)，M是所有節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，B1、B2、B3、 B4分別為最大傳輸波特率、第二層傳輸波特率、第三層傳輸波特率、第四層傳輸波特率，x 和y分別為主控發(fā)信和收信所需字節(jié)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利1要求所述工業(yè)多單元一致通訊網(wǎng)絡(luò)的控制方法，其特征在于所述多單 元分節(jié)點(diǎn)為五層節(jié)點(diǎn)布置時(shí)，(N2-l)*x/B2+(N3-l)*(x+y)/B3+(N4-l)*(x+y)/B4+(N5-l)*y/B5 < (Nl-l)*y/Bl ； (N3-l)*x/B3+(N4-l)*(x+y)/B4+(N5-l)*y/B5 < (N2_l)*y/B2 ； (N4-l)*x/B4+(N5-l)*y/B5 < (N3_l)*y/B3 ； m*N2*N3*N4*N5 = M ；其中，N1、N2、N3、N4、N5分別為第一、二、三、四層節(jié)點(diǎn)數(shù)，M是所有節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，B1、B2、 B3、B4、B5分別為最大傳輸波特率、第二層傳輸波特率、第三層傳輸波特率、第四層傳輸波特 率、第五層傳輸波特率，x和y分別為主控發(fā)信和收信所需字節(jié)數(shù)。
全文摘要
一種工業(yè)多單元一致通訊網(wǎng)絡(luò)的控制方法，屬于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域。將多單元分節(jié)點(diǎn)為多層節(jié)點(diǎn)布置，每層節(jié)點(diǎn)以獨(dú)立的串口分別連接下一層節(jié)點(diǎn)，相同層節(jié)點(diǎn)與上一層節(jié)點(diǎn)之間在空間上以等角布置，或相同層的各節(jié)點(diǎn)之間等距布置在同一直線上；每層節(jié)點(diǎn)以由近至遠(yuǎn)的順序連續(xù)發(fā)信給其下的各個(gè)下層節(jié)點(diǎn)，然后再按由近至遠(yuǎn)的順序接收其下的各個(gè)下層節(jié)點(diǎn)信號。本發(fā)明對所有單元進(jìn)行分層次通訊管理，從而在大型網(wǎng)絡(luò)如千點(diǎn)以上實(shí)現(xiàn)普通單一串行口通訊難以實(shí)現(xiàn)的長距離且高同步性的工控要求，可實(shí)現(xiàn)對多單元進(jìn)行同步一致性控制。
文檔編號H04L29/06GK101834893SQ20101014913
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
發(fā)明者周斌欣 申請人:揚(yáng)州中凌自動化技術(shù)有限公司