[发明专利]一种基于单环网的485多主通信方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于单环网的485多主通信方法和系统，所述系统包括若干个基于单环网的485多主通信装置，所述装置设置有两个485通信端口：用于发送数据报文的发送端口、用于接收数据报文的接收端口；所述若干个基于单环网的485多主通信装置两两相连，构成一个环形网络，且满足：前一装置的发送端口与后一装置的接收端口相连；在所述环形网络上，数据报文只能朝一个方向发送，形成一个单向的数据流网络；所述每个基于单环网的485多主通信装置均有一个与其对应的地址。所述装置包括：依次连接的数据触发方式配置模块、数据目的地址配置模块、数据主动发送模块和数据接收处理模块。本发明有效解决了传统485通信效率低的问题。

技术领域

本发明涉及自动化领域、通信领域，具体涉及一种基于单环网的485多主通信方法和系统。

背景技术

485通信网络是一种采用差分平衡式传输的数字多点系统，其一般采用的是主从的通信方式，即一个主机带多个从机，同时，主机和多个从机之间采用半双工的通信模式，因此，485通信网络以其低成本、设计简单的优势得到广泛应用。

目前，485通信网络中采用半双工通信技术只能采用主机询问从机应答的方式，即主机逐一轮询总线上的从机，从机按照轮询机制回应主机，从而避免485通信网络中多个主体同时处于发送状态而造成总线上信号的冲突。但是，当单个主机挂接的从机数量较多时，采用轮询机制会导致轮询时间长，通信速度慢，无法满足数据的快速交换，进而使得通信效率低。

授权公告号为CN105591857B的专利公开了一种485多主通信的方法和装置该485多主通信的方法包括第一节点确定空闲等待时间，所述空闲等待时间为所述第一节点从总线上无数据传输到发送数据所等待的时间；检测在所述空闲等待时间内所述总线上是否有数据传输；若没有，则所述第一节点在所述空闲等待时间届满时发送数据。

这种485多主通信方法其实是一种纯软件的方法，每个节点通过检测总线空闲时间进行主动发送，当出现总线冲突时，又通过随机退避延时来解决节点同时发送的冲突问题。该方案由于没有时钟的同步机制，且每个节点的退避延时时间是随机的，当总线上节点数量较多时，任然很容易出现总线冲突的问题，导致485通信效率降低，在某种极端的情况下，有可能会导致总线上某些节点发送数据时永远会冲突的问题，因此使用该方法构建的系统存在不稳定因素。

授权公告号CN105677608B的专利公开了一种多主RS485总线仲裁方法及系统，该多主RS485总线仲裁方法应用于一个三线制RS485总线中，该三线制RS485总线包括两条信号传输线并设有一仲裁信号线COD，该方法包括以下步骤：1)设定总线占用检测机制，2)控制需要发送数据的节点按照总线占用检测机制对总线进行抢占；其中，总线占用检测机制包括：待发送数据的节点首先监听总线是否忙，如总线不忙，则占用总线进行数据发送并将仲裁信号线COD设为占用状态，当节点发送完数据后，释放仲裁信号线COD并将其由占用状态改为空闲状态，如总线忙，则等待预设时间后再次监听总线是否忙。该方法及系统较为适合事件性的数据发送场合，使得需要发送的关键信息可以及时传送。

这种方法是一种硬件配合软件解决485总线冲突的方法，通过将2线制485总线改为3线制485总线，增加的一根线为总线仲裁线，每个节点根据自己的空闲延时时间及总线仲裁线的状态判断是否可以发送数据。该方法增加了硬件设计的复杂性，且仲裁线的设计会影响总线的传输距离；另外用于仲裁线是所有节点共有的，当多个节点同时需要发送数据而抢占仲裁线时，每个节点的总线空闲时间是根据节点地址确定的，节点地址小的延时小，越容易占有485总线资源，节点地址大的延时大，越不容易占有485总线资源，因此在使用该方法的系统中，地址大的节点数据传输效率会比地址小的低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于单环网的485多主通信方法和系统。

一种基于单环网的485多主通信系统，包括若干个基于单环网的485多主通信装置，所述装置设置有两个485通信端口：用于发送数据报文的发送端口、用于接收数据报文的接收端口；