[发明专利]基于RS485总线系统的优化调度方法

说明书

本发明提供一种基于RS485总线系统的优化调度方法，该检测系统通过RS485总线和控制信号线连接上位机和多个节点单元，上位机采用DSP，节点单元采用PLC，该系统可实现分布式控制。本系统针对节点通讯紧急程度的不同，提出动态竞争策略更新节点单元优先级的调度方法，自动调整占用总线的优先级，合理分配占用总线时间。该系统可发挥上位机大量数据快速处理和节点单元高可靠性的优势，且具有调试简单的特点。

技术领域

本发明涉及一种基于RS485总线系统的优化调度方法。

背景技术

RS485 作为一种串行通信标准，采用采用平衡驱动和差分接收的方式来驱动总线，具有通信距离远，传输速度快，抗噪声干扰性好等优点。由于RS485可应用于多站互连,一个发送器可以连接多个负载设备，已被广泛应用于各种领域。RS485 网络的通信方式分主从式和总线式2 种。在总线通信协议上从式RS485 通信网络容易搭建，具有良好的扩展性和通用性，在工业控制中一般采用主从式的通信方式。但是在多站连接中，往往会出现节点通讯堵塞的问题，因此，很有必要设计一个高效稳定的RS485总线系统的优化调度方法。

目前针对RS485总线系统的优化已有研究，中国发明专利公布的“一种基于RS485分布式总线系统的控制方法”(申请号CN201510625106.5)利用总线空闲进行数据交互。发明专利“一种基于RS485的轮询通讯方法”(申请号：CN201510302444.5)通过查询的方法通讯，这些方法存在对紧急信息考虑不够，对于需要紧急处理的数据应该优先传输。本发明针对现有技术的缺陷，提出一种新的基于RS485总线系统的优化调度方法，该方法考虑信息传输的紧急程度，实现主从式系统的信息通讯。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种基于RS485总线系统的优化调度方法，系统由上位机和多个节点单元组成，上位机和各节点单元之间通过RS485总线和控制信号线连接，控制信号线包括请求发送信号、优先级信号以及片选信号，所述优化调度方法特征在于，其包括如下步骤：

1）根据数据实时性要求高低，制定数据传输优先级；

2）上位机根据各节点单元需要完成的任务，依次通过片选信号选中节点单元，通过RS485总线传输相应的初始化参数，对各节点单元进行初始化；

3）上位机发送任务开始命令给各节点单元，使各节点单元工作，各节点单元完成任务后，发送数据传输请求信号和优先级信号给上位机；

4）上位机查询各节点单元的数据传输请求信号和优先级信号，确定各节点单元向上位机发送数据的优先级高低；

5）上位机选定步骤4）确定的最高优先级所对应节点单元，将其数据接收，并处理；

6）上位机再次查询各节点单元的数据传输请求信号和优先级信号，采用动态竞争策略更新节点单元优先级；

7）上位机根据新的优先级，选定节点单元传输数据，并处理，返回步骤6），直到所有节点单元任务完成。

其中步骤6）采用动态竞争策略更新节点单元优先级，为各节点单元分配优先级编码，优先级编码包括节点单元优先级段和竞争代码段，节点单元优先级段是由节点单元发送的优先级信号得到，而节点单元发送的优先级信号根据事先制定的数据传输优先级确定。竞争代码段包括竞争次数代码段和节点单元请求信号次序代码段两部分。优先级编码具体包括如下步骤：

a、上位机依次对各节点单元是否有数据传输请求信号进行第一轮查询，将各个具有数据传输请求信号节点单元的竞争次数代码段置1，将请求信号次序代码段依次编号，得到竞争代码段；

b、然后读取具有数据传输请求信号节点单元的优先级信号，得到节点单元优先级段，将节点单元优先级段和上述竞争代码段组合，得到节点单元优先级编码；