專利名稱：一種基于上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化控制設(shè)備的通信方法
一種基于上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化控制設(shè)備的通信方法本發(fā)明涉及一種通信方法，尤其涉及一種基于上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化控制設(shè)備、不需要更換系統(tǒng)軟件就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新設(shè)備、新通信協(xié)議的支持的通信方法，屬于自動(dòng)化控制設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，基于查詢/應(yīng)答機(jī)制的通信類協(xié)議應(yīng)用十分廣泛，如I2C、SPI、串口通信(RS232、RS422、RS485等)、CAN總線等總線接口上都在廣泛的使用這類通信協(xié)議。為了實(shí)現(xiàn)與上述總線設(shè)備進(jìn)行通信，當(dāng)前的做法都是采用在本端系統(tǒng)中采用硬編碼的形式固化對(duì)應(yīng)的通信協(xié)議，采用該通信協(xié)議與對(duì)應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行通信。這種方式存在著 一個(gè)問題當(dāng)需要添加一種當(dāng)前系統(tǒng)中無法支持的設(shè)備或者通信協(xié)議時(shí)，無法在不修改系統(tǒng)代碼的情況下對(duì)新設(shè)備(使用新的通信協(xié)議)提供支持。如果要對(duì)該新出現(xiàn)的設(shè)備進(jìn)行支持，需要在系統(tǒng)軟件(包括上位機(jī)系統(tǒng)和下位機(jī)系統(tǒng)的軟件)中通過硬編碼置入該設(shè)備協(xié)議的處理程序，然后更新整個(gè)系統(tǒng)的軟件。該方式必然將提高系統(tǒng)的后期維護(hù)成本，增加軟件版本管理難度，同時(shí)給使用的客戶帶來額外的維護(hù)麻煩，不利于自動(dòng)化控制設(shè)備的擴(kuò)容和自動(dòng)化控制行業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題而提供一種基于上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化控制設(shè)備的通信方法，這種方法不需要更換系統(tǒng)軟件就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新設(shè)備、新通信協(xié)議的支持。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案本發(fā)明用于實(shí)現(xiàn)用戶界面、上位機(jī)系統(tǒng)、下位機(jī)系統(tǒng)和外部設(shè)備之間的互動(dòng)通訊，其創(chuàng)新之處在于在上位機(jī)系統(tǒng)中設(shè)置模板數(shù)據(jù)處理模塊和模板數(shù)據(jù)庫，在下位機(jī)系統(tǒng)中設(shè)置查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊；所述模板數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)包括各外部設(shè)備的設(shè)備列表、設(shè)備描述表、協(xié)議列表、協(xié)議描述數(shù)據(jù)和描述符定義表，所述模板數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)用戶對(duì)外部設(shè)備的設(shè)置參數(shù)，動(dòng)態(tài)地按照模板數(shù)據(jù)生成查詢/應(yīng)答協(xié)議通用通信數(shù)據(jù)，并把所述通用通信數(shù)據(jù)下傳到下位機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)，所述模板數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)模板配置數(shù)據(jù)對(duì)下位機(jī)系統(tǒng)返回的未處理的應(yīng)答數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)解析，并把解析后的數(shù)據(jù)按照用戶數(shù)據(jù)格式提交給用戶界面；下位機(jī)系統(tǒng)對(duì)所述模板數(shù)據(jù)處理模塊下發(fā)的所述通用通信數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，所述查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊在需要時(shí)讀取對(duì)應(yīng)設(shè)備的通用通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并發(fā)送對(duì)應(yīng)的查詢指令到對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備，等待并接收外部設(shè)備的應(yīng)答數(shù)據(jù)，在接收到所述外部設(shè)備的應(yīng)答數(shù)據(jù)后，根據(jù)需要不解析所述應(yīng)答數(shù)據(jù)，或根據(jù)配置的協(xié)議數(shù)據(jù)對(duì)所述應(yīng)答數(shù)據(jù)進(jìn)行解析并得到解析后數(shù)據(jù)，并將未解析的所述應(yīng)答數(shù)據(jù)或解析后數(shù)據(jù)返回到上位機(jī)系統(tǒng)。由于模板數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)用戶對(duì)外部設(shè)備的設(shè)置參數(shù)，動(dòng)態(tài)地按照模板數(shù)據(jù)生成查詢/應(yīng)答協(xié)議通用通信數(shù)據(jù)，并把所述通用通信數(shù)據(jù)下傳到下位機(jī)系統(tǒng)，查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊在需要時(shí)讀取對(duì)應(yīng)設(shè)備的通用通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，再與外部設(shè)備之間進(jìn)行互動(dòng)通信，并將應(yīng)答數(shù)據(jù)返回到上位機(jī)系統(tǒng)，從而形成用戶界面、上位機(jī)系統(tǒng)、下位機(jī)系統(tǒng)和外部設(shè)備之間的互動(dòng)通訊，完成對(duì)外部設(shè)備的自動(dòng)化控制，并可任意增加基于查詢/應(yīng)答協(xié)議的外部設(shè)備，經(jīng)過比較簡化的過程(只需要在本端上位機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中添加一組該新設(shè)備或者協(xié)議的抽象描述數(shù)據(jù))即可實(shí)現(xiàn)對(duì)新設(shè)備的自動(dòng)化控制，不需對(duì)系統(tǒng)軟件(包括上位機(jī)系統(tǒng)和下位機(jī)系統(tǒng)的軟件)作任何更換或升級(jí)的處理。具體地，所述外部設(shè)備的設(shè)備列表為記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中能提供支持的設(shè)備名稱、設(shè)備型號(hào)的列表，對(duì)每一個(gè)設(shè)備型號(hào)使用一個(gè)唯一的ID值進(jìn)行標(biāo)記，一個(gè)模板數(shù)據(jù)處理模塊中只有一個(gè)設(shè)備型號(hào)列表，每個(gè)設(shè)備型號(hào)列表可以記錄若干個(gè)設(shè)備型號(hào)，使用設(shè)備ID值進(jìn)行檢索；所述的設(shè)備描述表為記錄設(shè)備列表中對(duì)應(yīng)設(shè)備的詳細(xì)信息，包括描述該設(shè)備使用的通信接口，以及該通信接口的默認(rèn)參數(shù)配置的通信參數(shù)；所述協(xié)議列表為對(duì)每一個(gè)通信內(nèi)容使用一個(gè)唯一的ID值進(jìn)行標(biāo)記，記錄通信內(nèi)容的各種信息，每個(gè)設(shè)備型號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)協(xié)議列表，每個(gè)協(xié)議列表可以記錄若干個(gè)通信內(nèi)容；所述協(xié)議描述數(shù)據(jù)為使用系統(tǒng)中定 義的描述符對(duì)通信內(nèi)容進(jìn)行描述的數(shù)據(jù)，所述協(xié)議描述數(shù)據(jù)分為兩個(gè)部分，分別用于描述本通信內(nèi)容的查詢指令和設(shè)備應(yīng)答數(shù)據(jù)；所述描述符定義表，用于記錄每個(gè)協(xié)議描述數(shù)據(jù)中所使用的描述符的ID號(hào)以及對(duì)應(yīng)的描述定義數(shù)據(jù)，供所述協(xié)議描述數(shù)據(jù)使用。所述通用通信數(shù)據(jù)包括外部設(shè)備通信參數(shù)數(shù)據(jù)、查詢命令數(shù)據(jù)和應(yīng)答數(shù)據(jù)解析描述。其中，外部設(shè)備通信參數(shù)數(shù)據(jù)用于描述外部設(shè)備通信時(shí)所使用的通信接口，以及接口參數(shù)、超時(shí)時(shí)間等信息，如果下位機(jī)中已經(jīng)存在有該設(shè)備的數(shù)據(jù)則可以不用再次下發(fā)；查詢命令數(shù)據(jù)指在執(zhí)行本次通信時(shí)需要發(fā)送到外部設(shè)備的查詢命令數(shù)據(jù)；應(yīng)答數(shù)據(jù)解析描述記錄了外部設(shè)備對(duì)本查詢命令的應(yīng)答數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組成信息，用于分析返回的應(yīng)答數(shù)據(jù)是否正確，以及獲取和計(jì)算用戶最終需要的數(shù)據(jù)值。所述模板數(shù)據(jù)處理模塊生成所述查詢/應(yīng)答協(xié)議通用通信數(shù)據(jù)并下傳到下位機(jī)系統(tǒng)的流程為開始一用戶選擇外部設(shè)備型號(hào)、通信內(nèi)容和參數(shù)一模板數(shù)據(jù)處理模塊接收到用戶配置數(shù)據(jù)一檢索設(shè)備類型描述數(shù)據(jù)一檢索對(duì)應(yīng)的通信內(nèi)容描述數(shù)據(jù)一檢索描述符定義表一生成通用通信協(xié)議數(shù)據(jù)一傳輸通用通信協(xié)議數(shù)據(jù)到下位機(jī)系統(tǒng)一結(jié)束。所述查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊與所述外部設(shè)備及所述上位機(jī)系統(tǒng)之間的通信流程為開始一下位機(jī)模塊接收到對(duì)某個(gè)設(shè)備和通信內(nèi)容進(jìn)行通信的指令一檢索對(duì)應(yīng)的通信配置數(shù)據(jù)一初始化通信端口一向外部設(shè)備發(fā)送配置數(shù)據(jù)中的查詢指令一等待外部設(shè)備應(yīng)答一如果等待超時(shí)，則返回錯(cuò)誤，如果收到應(yīng)答數(shù)，則據(jù)根據(jù)配置數(shù)據(jù)判斷應(yīng)答數(shù)據(jù)是否合法一如果不合法則返回錯(cuò)誤，如果合法則判斷是否需要進(jìn)行解析返回結(jié)果數(shù)據(jù)一如果不需要?jiǎng)t向上位機(jī)系統(tǒng)返回未解析的數(shù)據(jù)并結(jié)束一次操作，如果需要?jiǎng)t根據(jù)配置數(shù)據(jù)解析出用戶需要的數(shù)據(jù)一向上位機(jī)系統(tǒng)返回解析后的數(shù)據(jù)一結(jié)束一次操作。本發(fā)明的有益效果在于由上可知，通過本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)在不更新上位機(jī)和下位機(jī)系統(tǒng)軟件的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)基于查詢/應(yīng)答機(jī)制進(jìn)行通信的新設(shè)備、新通信協(xié)議的支持，只需在模板數(shù)據(jù)庫中增加對(duì)應(yīng)的配置數(shù)據(jù)即可，操作也很簡單；由于不需要對(duì)系統(tǒng)各軟件進(jìn)行更換或升級(jí)，所以本發(fā)明從而極大地降低了增加新設(shè)備、新協(xié)議后的軟件更新與維護(hù)的成本，降低了版本管理難度，減輕了使用客戶的軟件維護(hù)負(fù)擔(dān)，提高了客戶的使用滿意度，使自動(dòng)化控制方式更加靈活，并便于自動(dòng)化控制設(shè)備的擴(kuò)容和自動(dòng)化控制行業(yè)的發(fā)展。


圖I是本發(fā) 明的系統(tǒng)原理圖；圖2是本發(fā)明中模板數(shù)據(jù)庫組成的示意框圖；圖3是本發(fā)明中通用通信數(shù)據(jù)組成的示意框圖；圖4是本發(fā)明中模板數(shù)據(jù)處理模塊處理數(shù)據(jù)的流程圖；圖5是本發(fā)明中查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊處理數(shù)據(jù)的流程圖；圖6是本發(fā)明中具體實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體描述如圖I所示，圖中虛線框內(nèi)的部分為本發(fā)明所涉及的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在上位機(jī)系統(tǒng)中設(shè)置模板數(shù)據(jù)處理模塊和模板數(shù)據(jù)庫，在下位機(jī)系統(tǒng)中設(shè)置查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊；所述模板數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)包括各外部設(shè)備的設(shè)備列表、設(shè)備描述表、協(xié)議列表、協(xié)議描述數(shù)據(jù)和描述符定義表，所述模板數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)用戶對(duì)外部設(shè)備的設(shè)置參數(shù)，動(dòng)態(tài)地按照模板數(shù)據(jù)生成查詢/應(yīng)答協(xié)議通用通信數(shù)據(jù)，并把所述通用通信數(shù)據(jù)下傳到下位機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)，所述模板數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)模板配置數(shù)據(jù)對(duì)下位機(jī)系統(tǒng)返回的未處理的應(yīng)答數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)解析，并把解析后的數(shù)據(jù)按照用戶數(shù)據(jù)格式提交給用戶界面；下位機(jī)系統(tǒng)對(duì)所述模板數(shù)據(jù)處理模塊下發(fā)的所述通用通信數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，所述查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊在需要時(shí)讀取對(duì)應(yīng)設(shè)備的通用通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并發(fā)送對(duì)應(yīng)的查詢指令到對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備，等待并接收外部設(shè)備的應(yīng)答數(shù)據(jù)，在接收到所述外部設(shè)備的應(yīng)答數(shù)據(jù)后，根據(jù)需要不解析所述應(yīng)答數(shù)據(jù)，或根據(jù)配置的協(xié)議數(shù)據(jù)對(duì)所述應(yīng)答數(shù)據(jù)進(jìn)行解析并得到解析后數(shù)據(jù)，并將未解析的所述應(yīng)答數(shù)據(jù)或解析后數(shù)據(jù)返回到上位機(jī)系統(tǒng)。如圖I所示，當(dāng)用戶需要添加新的外部設(shè)備(即設(shè)備A、B......N，一個(gè)一個(gè)地添
加)時(shí)，首先由用戶通過用戶界面(如計(jì)算機(jī))配置外部設(shè)備的參數(shù)，并把參數(shù)傳遞到模板數(shù)據(jù)處理模塊，上述模板數(shù)據(jù)處理模塊檢索模板數(shù)據(jù)庫獲得對(duì)應(yīng)設(shè)備的模板數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)生成通用通信數(shù)據(jù)；如圖2所示，這些模板數(shù)據(jù)包括各外部設(shè)備的設(shè)備列表、設(shè)備描述表、協(xié)議列表、協(xié)議描述數(shù)據(jù)和描述符定義表，其中，設(shè)備列表為記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中能提供支持的設(shè)備名稱、設(shè)備型號(hào)的列表，對(duì)每一個(gè)設(shè)備型號(hào)使用一個(gè)唯一的ID值進(jìn)行標(biāo)記，一個(gè)模板數(shù)據(jù)處理模塊中只有一個(gè)設(shè)備型號(hào)列表，每個(gè)設(shè)備型號(hào)列表可以記錄若干個(gè)設(shè)備型號(hào)(即
設(shè)備型號(hào)A......N，);所述的設(shè)備描述表為記錄設(shè)備列表中對(duì)應(yīng)設(shè)備的詳細(xì)信息，如廠家
信息、功能特點(diǎn)、通信參數(shù)等，通信參數(shù)則描述該設(shè)備使用的通信接口，以及該通信接口的默認(rèn)參數(shù)配置；所述協(xié)議列表為對(duì)每一個(gè)通信內(nèi)容使用一個(gè)唯一的ID值進(jìn)行標(biāo)記，記錄通信內(nèi)容的各種信息，每個(gè)設(shè)備型號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)協(xié)議列表，每個(gè)協(xié)議列表可以記錄若干個(gè)通
信內(nèi)容(即通信內(nèi)容1、2......n);所述協(xié)議描述數(shù)據(jù)為使用系統(tǒng)中定義的描述符對(duì)通信
內(nèi)容進(jìn)行描述的數(shù)據(jù)(即通信內(nèi)容1、2......n的描述和參數(shù))，所述協(xié)議描述數(shù)據(jù)分為兩
個(gè)部分，分別用于描述本通信內(nèi)容的查詢指令和設(shè)備應(yīng)答數(shù)據(jù)，所述描述符定義表，用于記錄每個(gè)協(xié)議描述數(shù)據(jù)中所使用的描述符的ID號(hào)以及對(duì)應(yīng)的描述定義數(shù)據(jù)，供所述協(xié)議描述數(shù)據(jù)使用。如圖I所示，在用戶通過用戶界面(如計(jì)算機(jī))向模板數(shù)據(jù)處理模塊輸入所添加設(shè)備的配置數(shù)據(jù)后，模板數(shù)據(jù)處理模塊會(huì)根據(jù)用戶對(duì)外部設(shè)備的設(shè)置參數(shù)，動(dòng)態(tài)地按照模板數(shù)據(jù)生成查詢/應(yīng)答協(xié)議通用通信數(shù)據(jù)，并把所述通用通信數(shù)據(jù)下傳到下位機(jī)系統(tǒng)，如圖4所示，所述模板數(shù)據(jù)處理模塊生成所述查詢/應(yīng)答協(xié)議通用通信數(shù)據(jù)并下傳到下位機(jī)系統(tǒng)的流程為開始一用戶選擇外部設(shè)備型號(hào)、通信內(nèi)容和參數(shù)一模板數(shù)據(jù)處理模塊接收到用戶配置數(shù)據(jù)一檢索設(shè)備類型描述數(shù)據(jù)一檢索對(duì)應(yīng)的通信內(nèi)容描述數(shù)據(jù)一檢索描述符定義表一生成通用通信協(xié)議數(shù)據(jù)一傳輸通用通信協(xié)議數(shù)據(jù)到下位機(jī)系統(tǒng)一結(jié)束。如圖3所示，所述通用通信數(shù)據(jù)包括外部設(shè)備通信參數(shù)數(shù)據(jù)、查詢命令數(shù)據(jù)和應(yīng)答數(shù)據(jù)解析描述，其中，外部設(shè)備通信參數(shù)數(shù)據(jù)用于描述外部設(shè)備通信時(shí)所使用的通信接口，以及接口參數(shù)、超時(shí)時(shí)間等信息，如果下位機(jī)中已經(jīng)存在有該設(shè)備的數(shù)據(jù)則可以不用再次下發(fā)；查詢命令數(shù)據(jù)指在執(zhí)行本次通信時(shí)需要發(fā)送到外部設(shè)備的查詢命令數(shù)據(jù)；應(yīng)答數(shù)據(jù)解析描述記錄了外部設(shè)備對(duì)本查詢命令的應(yīng)答數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組成信息，用于分析返回的應(yīng)答數(shù)據(jù)是否正確，以 及獲取和計(jì)算用戶最終需要的數(shù)據(jù)值。如圖I所示，所述通用通信數(shù)據(jù)下傳到下位機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器后，所述查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊在需要時(shí)會(huì)讀取對(duì)應(yīng)設(shè)備的通用通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，如圖5所示，所述查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊與所述外部設(shè)備及所述上位機(jī)系統(tǒng)之間的通信流程為開始一下位機(jī)模塊接收到對(duì)某個(gè)設(shè)備和通信內(nèi)容進(jìn)行通信的指令一檢索對(duì)應(yīng)的通信配置數(shù)據(jù)一初始化通信端口一向外部設(shè)備發(fā)送配置數(shù)據(jù)中的查詢指令一等待外部設(shè)備應(yīng)答一如果等待超時(shí)，則返回錯(cuò)誤，如果收到應(yīng)答數(shù)，則據(jù)根據(jù)配置數(shù)據(jù)判斷應(yīng)答數(shù)據(jù)是否合法一如果不合法則返回錯(cuò)誤，如果合法則判斷是否需要進(jìn)行解析返回結(jié)果數(shù)據(jù)一如果不需要?jiǎng)t向上位機(jī)系統(tǒng)返回未解析的數(shù)據(jù)并結(jié)束一次操作，如果需要?jiǎng)t根據(jù)配置數(shù)據(jù)解析出用戶需要的數(shù)據(jù)一向上位機(jī)系統(tǒng)返回解析后的數(shù)據(jù)一結(jié)束一次操作。如圖I所示，所述模板數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)模板配置數(shù)據(jù)對(duì)下位機(jī)系統(tǒng)返回的未處理的應(yīng)答數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)解析，并把解析后的數(shù)據(jù)按照用戶數(shù)據(jù)格式提交給用戶界面。通過上述過程，用戶可任意增加基于查詢/應(yīng)答協(xié)議的外部設(shè)備，并經(jīng)過比較簡化的過程(只需要在本端上位機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中添加一組該新設(shè)備或者協(xié)議的抽象描述數(shù)據(jù))即可實(shí)現(xiàn)對(duì)新設(shè)備的自動(dòng)化控制，不需對(duì)系統(tǒng)軟件(包括上位機(jī)系統(tǒng)和下位機(jī)系統(tǒng)的軟件)作任何更換或升級(jí)的處理。而在增加完新的外部設(shè)備后，模板數(shù)據(jù)處理模塊和查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊則可實(shí)現(xiàn)用戶界面、上位機(jī)系統(tǒng)、下位機(jī)系統(tǒng)和外部設(shè)備之間的互動(dòng)通訊，對(duì)多個(gè)外部設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制。下面結(jié)合已經(jīng)實(shí)施的自動(dòng)化控制和檢測系統(tǒng)對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步說明如圖6所示，上位機(jī)系統(tǒng)為服務(wù)器，用戶界面為工作站的計(jì)算機(jī)，下位機(jī)系統(tǒng)為嵌入式系統(tǒng)，外部設(shè)備為智能空調(diào)、智能溫度計(jì)、智能電表、智能水表和智能煤氣表；在服務(wù)器內(nèi)設(shè)置有模板數(shù)據(jù)處理模塊和模板數(shù)據(jù)庫，在嵌入式系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊。服務(wù)器內(nèi)的模板數(shù)據(jù)處理模塊通過工作站的計(jì)算機(jī)與用戶進(jìn)行交互通信，接收用戶的配置數(shù)據(jù)和指令，并把結(jié)果反饋給用戶。嵌入式系統(tǒng)內(nèi)的查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊實(shí)現(xiàn)與智能空調(diào)、智能溫度計(jì)、智能電表、智能水表和智能煤氣表的連接通信，對(duì)智能空調(diào)、智能溫度計(jì)、智能電表、智能水表和智能煤氣表進(jìn)行監(jiān)測和控制。圖6所示的系統(tǒng)已經(jīng)被成功應(yīng)用，其新設(shè)備的添加和所有設(shè)備的自動(dòng)化控制均通過本發(fā)明得以實(shí)現(xiàn)，在添加新設(shè)備的過程中沒有對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行更換或升級(jí)，非常方便、快捷，節(jié)省了后續(xù)成本，而且在此基礎(chǔ)上還可以任意增加新的外部設(shè)備，如智能窗簾、智能洗衣機(jī)等，都能輕松實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測和控制。本發(fā)明的重點(diǎn)在于提供一種應(yīng)用于上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化控制設(shè)備的、基于查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法的通信方法，若在此基礎(chǔ)上變更模板數(shù)據(jù)處理模塊和/或查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊的芯片型號(hào)或參數(shù)，或改變自動(dòng)化控制系統(tǒng)的中間級(jí)數(shù)， 都應(yīng)視為侵犯本發(fā)明專利的權(quán)利。
權(quán)利要求
1.一種基于上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化控制設(shè)備的通信方法，用于實(shí)現(xiàn)用戶界面、上位機(jī)系統(tǒng)、下位機(jī)系統(tǒng)和外部設(shè)備之間的互動(dòng)通訊，其特征在于在上位機(jī)系統(tǒng)中設(shè)置模板數(shù)據(jù)處理模塊和模板數(shù)據(jù)庫，在下位機(jī)系統(tǒng)中設(shè)置查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊； 所述模板數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)包括各外部設(shè)備的設(shè)備列表、設(shè)備描述表、協(xié)議列表、協(xié)議描述數(shù)據(jù)和描述符定義表，所述模板數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)用戶對(duì)外部設(shè)備的設(shè)置參數(shù)，動(dòng)態(tài)地按照模板數(shù)據(jù)生成查詢/應(yīng)答協(xié)議通用通信數(shù)據(jù)，并把所述通用通信數(shù)據(jù)下傳到下位機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)，所述模板數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)模板配置數(shù)據(jù)對(duì)下位機(jī)系統(tǒng)返回的未處理的應(yīng)答數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)解析，并把解析后的數(shù)據(jù)按照用戶數(shù)據(jù)格式提交給用戶界面； 下位機(jī)系統(tǒng)對(duì)所述模板數(shù)據(jù)處理模塊下發(fā)的所述通用通信數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，所述查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊在需要時(shí)讀取對(duì)應(yīng)設(shè)備的通用通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并發(fā)送對(duì)應(yīng)的查詢指令到對(duì)應(yīng)的外部設(shè)備，等待并接收外部設(shè)備的應(yīng)答數(shù)據(jù)，在接收到所述外部設(shè)備的應(yīng)答數(shù)據(jù)后，根據(jù)需要不解析所述應(yīng)答數(shù)據(jù)，或根據(jù)配置的協(xié)議數(shù)據(jù)對(duì)所述應(yīng)答數(shù)據(jù)進(jìn)行解析并得到解析后數(shù)據(jù)，并將未解析的所述應(yīng)答數(shù)據(jù)或解析后數(shù)據(jù)返回到上位機(jī)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化控制設(shè)備的通信方法，其特征在于所述外部設(shè)備的設(shè)備列表為記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中能提供支持的設(shè)備名稱、設(shè)備型號(hào)的列表，對(duì)每一個(gè)設(shè)備型號(hào)使用一個(gè)唯一的ID值進(jìn)行標(biāo)記，一個(gè)模板數(shù)據(jù)處理模塊中只有一個(gè)設(shè)備型號(hào)列表，每個(gè)設(shè)備型號(hào)列表可以記錄若干個(gè)設(shè)備型號(hào)，使用設(shè)備ID值進(jìn)行檢索；所述的設(shè)備描述表為記錄設(shè)備列表中對(duì)應(yīng)設(shè)備的詳細(xì)信息，包括描述該設(shè)備使用的通信接口，以及該通信接口的默認(rèn)參數(shù)配置的通信參數(shù)；所述協(xié)議列表為對(duì)每一個(gè)通信內(nèi)容使用一個(gè)唯一的ID值進(jìn)行標(biāo)記，記錄通信內(nèi)容的各種信息，每個(gè)設(shè)備型號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)協(xié)議列表，每個(gè)協(xié)議列表可以記錄若干個(gè)通信內(nèi)容；所述協(xié)議描述數(shù)據(jù)為使用系統(tǒng)中定義的描述符對(duì)通信內(nèi)容進(jìn)行描述的數(shù)據(jù)，所述協(xié)議描述數(shù)據(jù)分為兩個(gè)部分，分別用于描述本通信內(nèi)容的查詢指令和設(shè)備應(yīng)答數(shù)據(jù)；所述描述符定義表，用于記錄每個(gè)協(xié)議描述數(shù)據(jù)中所使用的描述符的ID號(hào)以及對(duì)應(yīng)的描述定義數(shù)據(jù)，供所述協(xié)議描述數(shù)據(jù)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化控制設(shè)備的通信方法，其特征在于所述通用通信數(shù)據(jù)包括外部設(shè)備通信參數(shù)數(shù)據(jù)、查詢命令數(shù)據(jù)和應(yīng)答數(shù)據(jù)解析描述。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化控制設(shè)備的通信方法，其特征在于所述模板數(shù)據(jù)處理模塊生成所述查詢/應(yīng)答協(xié)議通用通信數(shù)據(jù)并下傳到下位機(jī)系統(tǒng)的流程為開始一用戶選擇外部設(shè)備型號(hào)、通信內(nèi)容和參數(shù)一模板數(shù)據(jù)處理模塊接收到用戶配置數(shù)據(jù)一檢索設(shè)備類型描述數(shù)據(jù)一檢索對(duì)應(yīng)的通信內(nèi)容描述數(shù)據(jù)一檢索描述符定義表一生成通用通信協(xié)議數(shù)據(jù)一傳輸通用通信協(xié)議數(shù)據(jù)到下位機(jī)系統(tǒng)一結(jié)束。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化控制設(shè)備的通信方法，其特征在于所述查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊與所述外部設(shè)備及所述上位機(jī)系統(tǒng)之間的通信流程為開始一下位機(jī)模塊接收到對(duì)某個(gè)設(shè)備和通信內(nèi)容進(jìn)行通信的指令一檢索對(duì)應(yīng)的通信配置數(shù)據(jù)一初始化通信端口一向外部設(shè)備發(fā)送配置數(shù)據(jù)中的查詢指令一等待外部設(shè)備應(yīng)答一如果等待超時(shí)，則返回錯(cuò)誤，如果收到應(yīng)答數(shù)，則據(jù)根據(jù)配置數(shù)據(jù)判斷應(yīng)答數(shù)據(jù)是否合法一如果不合法則返回錯(cuò)誤，如果合法則判斷是否需要進(jìn)行解析返回結(jié)果數(shù)據(jù)一如果不需要?jiǎng)t向上位機(jī)系統(tǒng)返回未解析的數(shù)據(jù)并結(jié)束一次操作，如果需要?jiǎng)t根據(jù)配置數(shù)據(jù)解析出用戶需要的數(shù)據(jù)一向上位機(jī)系統(tǒng)返回解析后的數(shù)據(jù)一 結(jié)束一次操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化控制設(shè)備的通信方法，在上位機(jī)系統(tǒng)中設(shè)置模板數(shù)據(jù)處理模塊，在下位機(jī)系統(tǒng)中設(shè)置查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊；所述模板數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)用戶對(duì)外部設(shè)備的設(shè)置參數(shù)，動(dòng)態(tài)地按照模板數(shù)據(jù)生成查詢/應(yīng)答協(xié)議通用通信數(shù)據(jù)，并把所述通用通信數(shù)據(jù)下傳到下位機(jī)系統(tǒng)；所述查詢/應(yīng)答機(jī)制通用通信方法處理模塊在需要時(shí)讀取對(duì)應(yīng)設(shè)備的通用通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并與外部設(shè)備通信，并將接收到的應(yīng)答數(shù)據(jù)返回到上位機(jī)系統(tǒng)。通過本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)在不更新系統(tǒng)軟件的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)新設(shè)備、新通信協(xié)議的支持，從而極大地降低了增加新設(shè)備后的軟件更新與維護(hù)的成本，使自動(dòng)化控制方式更加靈活并便于擴(kuò)容。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102736565SQ20111008285
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者陳大春 申請(qǐng)人:成都齊峰科技有限公司