[发明专利]基于以太网的传感器数据传输系统故障监控方法

摘要

本发明涉及传感器数据传输故障监控方法，特别是涉及基于以太网的传感器数据传输系统故障监控方法。上位机在一个传输周期中，分五个阶段判断传输故障。上位机中设计了陷阱程序判断上位机是否与各服务器建立连接；上位机在向PLC发送数据前检测数据跳动范围是否过大；在PLC控制器中设计软件看门狗程序，监控数据传输故障，并对数据传输故障在时间上进行容错性设计。该方法可以及时有效地检测到数据传输故障，大大提高了数据传输的可靠性。

主权项

一种基于以太网的传感器数据传输系统故障监控方法，该传感器数据传输系统包括作为客户机的上位机，上位机读取作为服务器的数据采集模块或A/D模块中的数据，处理后再发送到作为服务器的控制器，其特征在于，采取三重监控措施：针对各服务器连接故障，在上位机中设计陷阱程序判断上位机是否与各服务器建立连接；针对数据失真故障，在上位机中设计检测数据跳动范围程序检测上位机所读取数据跳动范围是否过大，判断数据是否失真；针对数据传输故障，在控制器中设计看门狗程序，监控数据传输状态，在一个传输周期中，具体体现为：在上位机读取各服务器数据过程中，依次：通过上位机中设计的陷阱程序判断上位机是否与各服务器建立连接，是否读取各服务器指定空间的数据；通过上位机中设计的检测数据跳动范围程序检测上位机所读取数据跳动范围是否超过设定的阈值；在上位机向控制器发送数据过程中，依次：通过上位机中设计的陷阱程序判断上位机是否与控制器建立连接；通过控制器中设计的看门狗程序判断上位机是否向控制器的指定空间写入数据；所述陷阱程序的具体实现步骤为：定义与连接各服务器过程相应的Socket套接字及陷阱标志，在连接服务器语句的前一句将陷阱标志设置为状态A，在连接服务器语句的后一句将陷阱标志设置为状态B；在陷阱程序执行过程中，如果连接服务器成功，则执行完连接服务器语句后，陷阱标志将被置为状态B；如果连接服务器不成功，则连接服务器语句不能正常执行，陷阱标志则保持为状态A，并跳转至陷阱处理部分，在陷阱处理程序中，若陷阱标志为状态A，则输出不能连接服务器故障警示；所述看门狗程序的具体实现步骤为：选用控制器数据保持寄存器区中的一个寄存器作为状态寄存器，上位机向控制器发送数据过程中，在数据帧中多嵌入一个字的数据发送到状态寄存器，该状态寄存器在两个不同的状态间交替改变，根据两个不同的状态，分别启动两个定时器，定时器的定时时间大于一个数据传输的周期；在数据传输正常情况下，状态寄存器的状态交替改变，两个定时器也将随之被交替启动和停止，由于定时器的定时时间大于一个数据传输的周期，两个定时器不会到达其定时时间；若任何一个定时器的定时时间到，都说明状态寄存器的状态长时间没有改变，控制器长时间没有从上位机接收到数据，即可判断数据传输出现故障，控制器接通一个数据传输故障标志位，并进行相应动作，在定时器的定时时间内状态寄存器的状态改变，控制器仍正常工作，保证控制器在时间上对数据传输故障具有容错性。