一种串行分布式模块通信及控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种串行分布式模块通信及控制系统及方法，串行分布式模块通信及控制系统，包括中央控制模块和N条串行模块控制串；N≥1，N为自然数；N条串行模块控制串分别与中央控制模块的N个通信端口相连；第i条串行模块控制串中包括M（i）个串联的分布式模块；i=1,2，…,N;M（i）≥1，M（i）为自然数；每一个分布式模块具有唯一的动态配置的ID号；中央控制模块能向任一个或多个分布式模块发出控制指令；任一个分布式模块能基于接收的控制指令执行预定的任务。该串行分布式模块通信及控制系统及方法数据传输效率高，组网灵活方便，易于实施。

A serial distributed module communication and control system and method

The invention discloses a serial distributed module communication and control system and its control system, serial distributed module communication and control system, including central control module and N serial module control string; N > 1, N as natural number; N serial module control string is connected with N communication ports of central control module respectively; serial module I The block control string includes M (I) serial modules, and i=1,2,... N; M (I) > 1, M (I) is a natural number; each distributed module has a unique dynamically configured ID number; the central control module can send control instructions to any or more distributed modules; any distributed module can perform a predetermined task based on the received control instructions. The serial distributed module communication and control system and method have high data transmission efficiency, flexible and convenient networking, and easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
一种串行分布式模块通信及控制系统及方法
本专利技术涉及一种串行分布式模块通信及控制系统及方法。
技术介绍
现有的很多分布式控制终端一般采用分布式总线与MCU通信，这就要求每一个终端具有固定的ID；单一总线情况下，控制指令需包含所有终端的ID和所有终端的控制命令，数据冗长，传输效率低。具体的，目前的总线舵机控制方法是舵机控制模块本身带识别号ID，系统不会自动配置识别号ID，装配前舵机控制模块需要事先写入识别号ID，装配时要记录好识别号ID与实际位置的对应位置关系，控制时才能根据舵机控制模块的识别号ID来控制某指定的舵机；如需更换舵机控制模块也需要更换相同识别号ID的舵机控制模块或者在系统里面更新新的舵机控制模块识别号ID；整体体验装配步骤多，舵机控制模块损坏时，更换困难。因此，有必要设计一种串行分布式模块通信及控制系统及方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种串行分布式模块通信及控制系统及方法，该串行分布式模块通信及控制系统及方法数据传输效率高，组网灵活方便，易于实施。专利技术的技术解决方案如下：一种串行分布式模块通信及控制系统，包括中央控制模块和N条串行模块控制串；N≥1，N为自然数；N条串行模块控制串分别与中央控制模块的N个通信端口相连；第i条串行模块控制串中包括M（i）个串联的分布式模块；i=1,2，…,N;M（i）≥1，M（i）为自然数；每一个分布式模块具有唯一的动态配置的ID号；中央控制模块能向任一个或多个分布式模块发出控制指令；任一个分布式模块能基于接收的控制指令执行预定的任务，如启动检测，返回数据，或启动某一操作，如打开开关等等。分布式模块为舵机模块或数据传感模块(如固定式的传感器模块),用于执行某一操作或收集现场信息。所述的现场信息是指电压、电流、位置、温度、湿度中的至少一种。N≥1。中央处理器能对N条串行模块控制串进行并行数据处理。任一个分布式模块能向中央控制模块回传数据，数据包括分布式模块自身的状态数据或检测到的现场数据。中央控制模块对所有的分布式模块的ID号进行自动配置；自动配置过程如下：（1）发布及响应ID配置命令：中央控制模块的对每条串行模块控制串都下达ID配置命令，ID配置命令中包含识别号ID字段：中央控制模块给第一路串联模块下达的ID配置命令，包含识别号ID字段为11、12、……1M（1），第二路识别号ID字段为21、22、……2M（2），第N路识别号ID字段为N1、N2、……NM（N）；第i路中，第一个分布式模块接收到ID配置命令后把字段中最前的模块识别号ID“i1”配置为自身的识别号ID并将命令中属于该ID的字节“i1”删除后继续往后传，命令中识别号ID字段变成i2、i3、……iM（i），直到传输到第i路中的最后一个分布式模块，从而完成第i路的分布式模块配置；（2）发布及响应ID反馈命令：中央控制模块需知道系统中所有接上分布式模块的路数及每路的分布式模块数量，则需下达反馈命令，各具备ID号的分布式模块向中央控制模块反馈自身ID号，中央控制模块在预定的时间内统计已经收到的ID号数据，从而确定各路中分布式模块的数量。具体为中央处理模块针对每一路的每一个ID依次发出查询命令，若在预定时间内收到，则表示该ID存在，否则表示该ID不存在。若不存在ID,则中央处理模块对下一路的模块发送ID查询指令.直到最后一个模块。中央处理模块对已经完成配置的分布式模块发出控制指令，分布式模块依据收到的指令执行指令中要求的动作。控制指令的格式为：(ID号1，具体指令1；ID号2，具体指令2；……；ID号K，具体指令K；)，其中K≥1，K为自然数。一种串行分布式模块通信及控制方法，包括以下步骤：步骤1：硬件连接:在硬件上将多个分布式模块形成N个串并且将N个串分别与中央控制模块的N个通信端口相连；N≥1，N为自然数；步骤2：重新配置ID号:中央控制模块对所有的分布式模块进行配置；步骤3：基于ID号进行控制:中央控制模块对一个或多个分布式模块发送控制指令以控制一个或多个分布式模块执行指令中设定的动作。采用前述的串行分布式模块通信及控制系统。具体的，一种多路串行舵机通信和控制系统及实现方法，所述控制系统中的所述舵机控制模块通过串联方式连接，再分为多路连接到所述中央控制模块的不同输入接口，中央控制模块可以对系统中的任意位置的所述舵机控制模块进行控制及监控。所述的控制系统中包括：中央控制模块，用于对所述控制系统中的所述舵机控制模块下达命令（ID配置命令、反馈命令、控制命令），和接收来自所述舵机控制模块的反馈数据；舵机控制模块，用于根据来自所述中央控制模块的所述命令，配置自身识别号ID、反馈数据给回所述中央控制模块或者控制舵机运行。由多个舵机控制模块通过串联方式组成一路舵机控制模块组合，多路的舵机控制模块组合再分别接入所述中央控制模块的不同输入接口。舵机控制模块自身没有固定的识别号ID。所述的中央控制模块发出ID配置命令，所述舵机控制模块根据ID配置命令配置自身的识别号ID。识别号ID是由组别号加顺序号构成；每个组别号表示一路舵机控制模块组合，顺序号表示每个舵机控制模块在该路舵机控制模块组合中的位置顺序。所述中央控制模块发出单个或多个舵机控制模块的反馈命令，该命令中包含单个或多个舵机控制模块的识别号ID，符合识别号ID的舵机控制模块收到反馈命后反馈数据给回中央控制模块。所述中央控制模块发出所有舵机控制模块的反馈命令，该命令不包含舵机控制模块识别号ID，所有舵机控制模块收到反馈命后反馈数据给回中央控制模块。所述中央控制模块发出单个或多个舵机控制模块的控制命令，该命令中包含单个或多个舵机控制模块的识别号ID，符合识别号ID的舵机控制模块收到控制命令后根据命令控制舵机运行。所述中央控制模块发出所有舵机控制模块的控制命令，该命令不包含舵机控制模块识别号ID，所有舵机舵机控制模块收到控制命令后根据命令控制舵机运行。一种多路串行舵机通信和控制系统及实现方法，控制系统包括中央控制模块、N个串行舵机控制模块；舵机控制模块以串联方式连接后，再分为多路与中央控制模块连接。系统中舵机控制模块以串联方式连接后，再分为多路与中央控制模块连接的不同输入接口，可以将系统中舵机按照组装的便利性或者特殊的排列要求分为多串，再分别接入中央控制模块；避免因舵机串连数量过多引起的数据反应速度慢及电源供应问题。所述中央控制模块，用于发送ID配置命令、接收来自每个舵机控制模块带识别号ID的反馈数据及发送带识别号ID的控制命令给到每个舵机控制模块。所述舵机控制模块根据中央控制模块的ID配置命令配置自身的识别号ID；根据中央控制模块的反馈命令反馈数据给回中央控制模块；接收来自中央控制模块控制命令控制舵机运行。如图1-2，分布式模块为舵机模块；中央控制模块分为6路通过6个通信接口CN1、CN2、CN3、CN4、CN5、CN6分别与串行模块控制串连接，中央控制模块所采用的主控IC的型号为PMC8846个通信接口接到主控ICU1的PIN1、PIN2、PIN11、PIN12、PIN19、PIN20；舵机模块具有基于DF319的舵机控制模块，CN7为舵机控制模块的输入接口，CN8为舵机控制模块输出到其他舵机控制模块的输出接口；有益效果：本专利技术的串行分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串行分布式模块通信及控制系统，其特征在于，包括中央控制模块和N条串行模块控制串；N≥1，N为自然数；N条串行模块控制串分别与中央控制模块的N个通信端口相连；第i条串行模块控制串中包括M（i）个串联的分布式模块；i=1,2，…,N; M（i）≥1，M（i）为自然数；每一个分布式模块具有唯一的动态配置的ID号；中央控制模块能向任一个或多个分布式模块发出控制指令；任一个分布式模块能基于接收的控制指令执行预定的任务。

【技术特征摘要】
1.一种串行分布式模块通信及控制系统，其特征在于，包括中央控制模块和N条串行模块控制串；N≥1，N为自然数；N条串行模块控制串分别与中央控制模块的N个通信端口相连；第i条串行模块控制串中包括M（i）个串联的分布式模块；i=1,2，…,N;M（i）≥1，M（i）为自然数；每一个分布式模块具有唯一的动态配置的ID号；中央控制模块能向任一个或多个分布式模块发出控制指令；任一个分布式模块能基于接收的控制指令执行预定的任务。2.根据权利要求1所述的串行分布式模块通信及控制系统，其特征在于，分布式模块为舵机模块或数据传感模块(如固定式的传感器模块),用于执行某一操作或收集现场信息。3.根据权利要求2所述的串行分布式模块通信及控制系统，其特征在于，所述的现场信息是指电压、电流、位置、温度、湿度中的至少一种。4.根据权利要求1所述的串行分布式模块通信及控制系统，其特征在于，N≥1。5.根据权利要求4所述的串行分布式模块通信及控制系统，其特征在于，中央处理器能对N条串行模块控制串进行并行数据处理。6.根据权利要求1所述的串行分布式模块通信及控制系统，其特征在于，任一个分布式模块能向中央控制模块回传数据。7.根据权利要求6所述的串行分布式模块通信及控制系统，其特征在于，中央控制模块对所有的分布式模块的ID号进行自动配置；自动配置过程如下：发布及响应ID配置命令：中央控制模块的对每条串行模块控制串都下达ID配置命令，ID配置命令中包含识别号ID字段：中央控制模块给第一路串联模块下达的ID配置命令，包含识别号ID字段为11...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，王勇，许泽航，
申请(专利权)人：华馨晶贸易深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44