一种分布式储物柜控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种分布式储物柜控制系统。包括：主控制器(10)；与所述主控制器(10)由RS485通信总线并联连接的各子控制器(12a)、(12b)、(12n)；与各子控制器(12a)、(12b)、(12n)分别信号连接的各执行和传感部件；和系统的供电线路，其特征在于：在所述主控制器(10)与所述子控制器(12)之间、以及所述各子控制器(12a)、(12b)、(12n)之间，同时存在并联直接通信方式和串联接力通信方式以及复位控制信号线。利用本实用新型专利技术的分布式储物柜控制系统，若某一子控制器出现通信故障，能够立刻自行判断故障，恢复RS485通信总线的功能；若某一子控制器出现其它功能故障，其前端设备会及时发现，并重启该子控制器，以恢复其功能。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种分布式储物柜控制系统
本技术涉及分布式储物柜控制系统，具体而言涉及一种具有自组织诊断和修复功能的分布式储物柜控制系统。
技术介绍
储物柜控制系统可以满足人们在公共场所临时存放私人物品的需要，并且由于其使用的便利性，近十几年来在机关单位、学校、图书馆、休闲娱乐场所、大型超市等公共场所得到了广泛的应用。 传统的储物柜控制系统依据架构的不同可分为:基于集中式架构的储物柜控制系统和基于分布式架构的储物柜控制系统两类。 基于集中式架构的储物柜控制系统，主控制器直接通过导线连接所有柜格的执行和传感部件(门锁、温度传感器、湿度传感器、红外传感器、风机、照明灯等)，实现控制和检测功能。其优点是结构简单，各部件之间的相互影响小、成本低廉、维护方便，缺点是布线复杂，组装困难。 基于分布式架构的储物柜控制系统，主控制器通过通信总线与子控制器连接，子控制器再通过导线连接相应柜门的控制和传感部件。系统运行过程中，主控制器向子控制器发送控制指令，再通过子控制器实现控制和检测功能。其优点是布线简单，组装简便，能够大量节省了接线工序，有效降低了人工成本，尤其适合现代化大规模制造。 但是，与基于集中式架构的储物柜控制系统相比，基于分布式架构的储物柜控制系统的缺点在于，系统结构复杂，子控制器之间关联性强、成本相对较高、维护困难。尤其是当通信总线出现故障时，需要对子控制器进行逐个排查，才能找到故障原因，恢复系统功會K。 为解决上述问题，有必要找到一种具有自组织诊断和修复功能的分布式储物柜控制系统，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本技术提供了一种分布式储物柜控制系统，该系统是一种具有自组织诊断和修复功能的分布式储物柜控制系统，若某一子控制器出现通信故障，能够立刻自行判断故障，恢复RS485通信总线的功能；若某一子控制器出现其它功能故障，其前端设备会及时发现，并重启该子控制器，以恢复其功能。 为了实现上述目的，本技术所述的具有自组织诊断和修复功能的分布式储物柜控制系统的技术方案如下:包括:主控制器；与所述主控制器通过RS485通信总线并联连接的各子控制器，所述各子控制器之间且信号连接；与所述各子控制器分别信号连接的为储物柜各柜格配置的各执行和传感部件；和系统的供电线路；其中:在由所述主控制器与全部所述子控制器组成的串联线路中，每两个相邻的串联设备之间均通过复位控制信号线相连，该复位控制信号线用于前端设备对后续设备的重启。 作为优选实施方式，根据上述技术方案所述的内容，其中:所述各子控制器之间的信号连接是通过UART (通用异步收发器)串联通信总线连接。 此外，所述各子控制器均可以包括含有UART接口的微处理器、或可模拟UART接口的GP1 (总线扩展器)。 此外，所述执行和传感部件包括至少以下之一:温度传感器、湿度传感器、红外线传感器、门锁控制器、风机控制器或照明控制器。 作为优选实施方式，根据上述技术方案所述的内容，其中:所述系统的供电线路包括:为控制电路提供电源的数字电源线路，和/或为传感器和执行机构供电的模拟电源线路；所述主控制器与所述各子控制器通过所述数字电源线路和所述模拟电源线路连接。 作为优选实施方式，根据上述技术方案所述的内容，其中:所述各子控制器安装在储物柜各柜格的外侧。 另外，本技术基于前述的分布式储物柜控制系统，还提出一种分布式储物柜控制系统的控制方法，该控制方法可以包括:确定RS485通信总线发生故障后，对主控制器与子控制器进行时间同步，启动诊断流程；令所有子控制器关闭RS485通信总线；使各子控制器逐次独自打开RS485通信总线，与主控制器进行设备状态确认通信，确定故障子控制器和正常子控制器，所述故障子控制器为出现通信故障的子控制器，所述正常子控制器为未出现通信故障的子控制器；令所述故障子控制器关闭RS485通信总线，正常子控制器启动RS485通信总线。 其中，与主控制器进行设备状态确认通信，确定故障子控制器和正常子控制器，可以包括:子控制器在独自打开RS485通信总线时，向主控制器发送诊断指令；主控制器若收到所述诊断指令，则向所述子控制器发送主控制器确认指令；所述子控制器在设定的第一时限内若收到所述主控制器确认指令，则判定自身为正常子控制器，并向所述主控制器发送子控制器确认指令，否则判定自身为故障子控制器；主控制器在设定的第二时限内若收到所述子控制器确认指令，则判定所述子控制器为正常子控制器，否则判定所述子控制器为故障子控制器。 该分布式储物柜控制系统的控制方法还可以包括:主控制器通过UART串联通信总线识别子控制器，并按照子控制器在UART串联通信总线中的位置为所述子控制器分配设备地址编号。基于此，所述使各子控制器逐次独自打开RS485通信总线，可以包括:使各子控制器按照主控制器为自身分配的设备地址编号逐次独自打开RS485通信总线。 其中，对主控制器与子控制器进行时间同步，启动诊断流程，可以包括:主控制器在单位时间内反复开关模拟电源；子控制器检测到该反复开关模拟电源的事件后，将该事件中最后一次模拟电源开关时间作为所述诊断流程的启动时间，实现主控制器与子控制器之间的时间同步。 该分布式储物柜控制系统的控制方法还可以包括:所述故障子控制器通过UART串联通信总线将通信信息发送给与所述故障子控制器相连的正常子控制器，所述正常子控制器通过RS485通信总线将所述通信信息发送给所述主控制器。 此外，基于前述的分布式储物柜控制系统，本技术还提出一种分布式储物柜控制系统的控制方法，该控制方法可以包括:在UART串联通信总线中，前端设备定时通过UART串联通信总线向后继设备发送状态确认指令，所述前端设备指UART串联通信总线中的主控制器或子控制器，所述后继设备指UART串联通信总线中与所述前端设备相邻且位置处于所述前端设备之后的子控制器；所述后继设备收到所述状态确认指令后，检测自身状态，如果自身状态正常则向所述前端设备回复状态确认指令；若在设定时间内所述前端设备未收到所述状态确认指令，则判定所述后继设备出现故障，并通过所述控制线路向所述后继设备发送复位信号；所述后继设备接收所述复位，并根据所述复位信号重新启动。 综上所述可知，本技术具有的有益效果: (I)本技术所述分布式储物柜控制系统由于采用了主控制器与子控制器相结合的分布式系统架构。该架构减少了系统的布线数量以及布线长度，降低了组装难度和成本，提尚了生广效率。 (2)在本技术所述分布式储物柜控制系统中，提出了基于RS485通信总线和UART串联通信总线的双通信线路机制，解决了子控制器的自动识别和地址分配问题，降低了系统的组装调试难度。此外，双通信总线机制的运用以冗余的方式提高了系统的通信稳定性。该机制还为不同子控制器之间的自组织诊断和修复功能提供了实现基础。 (3)根据本技术所述分布式储物柜控制系统，如果某一子控制器出现问题可以立刻自我判断故障，并重新启动该子控制器，从而修复故障，即具有自组织诊断和修复功能。可以避免对所有子控制器人工进行逐一的故障排查，尤其是可以避免子控制器故障影响到通信总线的正常工作，不致出现整个控制系统的完全崩溃。 (4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式储物柜控制系统，包括：主控制器，与所述主控制器通过RS485通信总线并联连接的各子控制器，所述各子控制器之间信号连接，与所述各子控制器分别信号连接的为储物柜各柜格配置的各执行和传感部件，和系统的供电线路；其特征在于：在由所述主控制器与全部所述子控制器组成的串联线路中，每两个相邻的串联设备之间均通过复位控制信号线相连，该复位控制信号线用于前端设备对后续设备的重启。

【技术特征摘要】
1.一种分布式储物柜控制系统，包括: 主控制器， 与所述主控制器通过RS485通信总线并联连接的各子控制器，所述各子控制器之间信号连接， 与所述各子控制器分别信号连接的为储物柜各柜格配置的各执行和传感部件， 和系统的供电线路；其特征在于: 在由所述主控制器与全部所述子控制器组成的串联线路中，每两个相邻的串联设备之间均通过复位控制信号线相连，该复位控制信号线用于前端设备对后续设备的重启。2.根据权利要求1所述的分布式储物柜控制系统，其特征在于:所述各子控制器之间的信号连接是通过UART串联通信总线连接。3.根据权利要求2所述的分布式储物柜控制系统，其特征在于:所述各子...

【专利技术属性】
技术研发人员：周锋，杨博武，
申请(专利权)人：启辰电子苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32