[发明专利]一种避免因开关故障造成损失的方法

说明书

发明人提供了一种利用串口通信的方式，接收可人工操控、非自锁型开关的控制信号，并改变了以开关的单一闭合状态为有效控制信号的方法。此方法的核心就是将开关的有效控制方式改变为：开关从闭合状态到断开状态的跳变过程。这样做的好处为可以避免因开关偶发故障或损坏，而导致被控设备的误动作，避免对操作人员和整体系统设备造成损害和损坏。

技术领域

本发明属于数字通信技术领域，尤其涉及一种可避免因开关故障造成损失的方法。

背景技术

通用串口为一种简单、适用的通讯接口，线路连接方便，利用串口通信的接收方式，接收开关信号，适合人工操控场合且对速度要求不高的响应与控制过程。在通常情况下，设定开关的闭合状态为开关信号的有效控制状态，开关断开状态为非控制状态。在实际应用过程中，人工可操制的开关通常为非自锁型开关，其类型包括按钮开关、船型开关、脚踏开关、继电器触点开关等。由于长时间频繁使用会造成疲劳性偶发故障，故障现象包括：开关不能断开、开关不能闭合两种现象。被控设备在接收到开关闭合状态开关信号后就开始执行指定命令动作，当被控设备执行完后，如果控制开关仍处于闭合状态时，被控设备就会再次执行指定命令，使操作者毫无防备，同时也会打乱整个系统的工作状态，对人员或者设备造成损害和损坏。

发明内容

本发明就是针对上述问题给出的解决办法，本发明中所提及的开关信号均为通过可人工操控的非自锁型开关所形成的，其类型包括按钮开关、船型开关、脚踏开关、继电器触点开关等，每个开关的输入电路中要求配备去除开关抖动的硬件电路。

串口通信是指外设和计算机间，按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本。

Modbus协议使用的是一主多从通讯技术，即由主设备主动查询和操作从设备。一般将主控设备方所使用的协议称为主机，从设备方使用的协议称为从机。典型的主设备包括工控机和工业控制器等；典型的从设备如PLC可编程控制器等。Modbus通讯物理接口可以选用串口(包括RS232和RS485)。其通信遵循以下的过程：

⑴主机向从机发送请求；

⑵从机分析并处理主机的请求，然后向主机发送结果；

⑶如果出现任何差错，从机将返回一个异常功能码。

解决上述问题方法的核心就是将开关的有效控制方式改为开关由闭合状态到断开状态的跳变过程，而非开关的单一动作状态。单一动作状态包括：闭合状态和断开状态。

主机程序通过串口连续发送开关状态的查询信息帧，并接收从机返回的开关状态应答信息帧；当接收到数据中有置1的数据位时，主机暂存此数据；继续查询此开关是否被置0，当此开关完成了由置1到置0的跳变过程时，就形成了一个有效的开关信号控制指令；主机程序就会跳转到此控制指令的控制执行程序，在控制程序执行完成后，继续进行开关状态查询。

具体实施方法

1.在主机程序中打开串口并设置与从机相匹配的串口参数；主机和从机都执行modbus 通讯协议，并对从机应答信息帧的数据域格式规定为：开关闭合状态对应数据位置1，开关断开均为对应数据位置0。

2.主机向从机发送开关状态查询信息帧。

3.从机接收到主机发送的信息帧后，首先对此信息帧进行校验，确保信息的完整性与正确性。如果接收的信息帧有差错，向主机发送错误码；如果信息帧正确，通过IO接口读取开关状态，并向主机发送应答信息帧。

4.主机接收到从机应答信息帧后，首先对此信息帧进行校验，如果接收的信息帧有差错，向从机重复发送开关状态查询信息帧；如果信息帧正确，解析数据域中的数据。