CN112363479A - 一种现场设备间的数字通信传输方法及*** - Google Patents

一种现场设备间的数字通信传输方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种现场设备间的数字通信传输方法及***。该方法包括：利用设备指令，生成设备数据组合指令；在通信校正模式下，利用通信校正指令对所述设备数据组合指令进行配置，确定配置后的组合指令；判断所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位是否允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，若是，按照所述特殊广播功能进行双向数据传输；若否，利用所述配置后的组合指令的双向数据传输功能进行双向数据传输。本发明能够大幅提升***工作效率以及通信带宽的利用率。

Description

一种现场设备间的数字通信传输方法及***
技术领域
本发明涉及数字通信领域，特别是涉及一种现场设备间的数字通信传输方法及***。
背景技术
现场总线(Fieldbus)是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制***之间的信息传递问题，通常现场总线都是半双工总线，现有的通讯协议的通信带宽利用率十分低下。
1.例如在单主结构中，主设备发指令，从设备发数据，假设设备中有十种数据格式，需要用到其中七种数据格式，按现有协议，就必须分别发送七条指令，将这七条数据分别获取上来，操作复杂且效率低下。
2.在现场总线通信中，主设备如果需要给从设备发送数据，需要发送一条发送数据的指令；如果主设备需要获取从设备的数据，就需要发送一条接收数据的指令。发送和接收指令不能同时发送，需要分别单次发送，操作过程较为繁琐。
3.现有的正常广播包是主设备发送一条指令给所有从设备，每个从设备接收到相同的指令，而从设备不会对指令加以辨别，所有从设备会作出相同的操作，因此这种方法难以让实现对单个从设备的个性化控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种现场设备间的数字通信传输方法及***，以解决现有的通讯传输过程的通信带宽利用率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种现场设备间的数字通信传输方法，包括：
利用设备指令，生成设备数据组合指令；所述设备指令包括设备参数设定指令、从设备运行模式、最后一次命令执行状态指令、设备地址指令、特殊模式指令、存放格式校正指令以及组合数据交换指令；
在通信校正模式下，利用通信校正指令对所述设备数据组合指令进行配置，确定配置后的组合指令；所述通信校正指令包括全局参数配置指令以及单项参数配置指令；所述配置后的组合指令用于在发送设备数据的同时接收设备数据；
判断所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位是否允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示为所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，按照所述特殊广播功能进行双向数据传输；所述特殊广播功能用于在一条所述配置后的组合指令中接收应答包持续应答；
若所述第一判断结果表示为所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位未允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，利用所述配置后的组合指令的双向数据传输功能进行双向数据传输；所述双向数据传输功能用于在一条所述配置后的组合指令中同时发送数据以及接收数据。
可选的，所述在通信校正模式下，利用通信校正指令对所述设备数据组合指令进行配置，确定配置后的组合指令，具体包括：
在通信校正模式下，配置所述设备数据组合指令中的全局参数：
第一步：对所述设备数据组合指令的通道进行配置：将全局参数通道选择位设置为0时，配置完成的的组合指令存储在组合指令数据包0中；将通道选择位设置为1时，配置完成的组合指令存储在组合指令数据包1中；
第二步：对特殊广播数据长度配置：当所述设备数据组合指令的特殊广播包被使能后，将特殊广播包的不同字段作为不同设备的数据；
第三步：配置读取数据以及写入数据的映射选择位：在读取状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后读取从设备数据；在写入状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后将主设备数据写入从设备；
第四步：配置数据类型个数：设定配置的数据类型个数为n，则配置完成后组合指令中有n种数据组合；
配置完所述全局参数后，对前n项单项参数进行配置：
第一步：配置数据类型：数据类型采用6位编码，当通信***低于6位编码时，采用间接引用数据类型方式配置数据类型；
第二步：配置数据的起始数据通道；
第三步：配置数据通道数；
当单项参数配置完成后，确定配置后的组合指令。
可选的，所述按照所述特殊广播功能进行双向数据传输，具体包括：
当设备收到的命令为发送数据命令且设备地址为广播地址时，根据所述配置后的组合指令的数据通道、数据长度以及所述存放格式校正指令中的特殊广播数据长度确定当前设备数据；所述数据长度为特殊广播数据长度的整数倍；所述设备为主设备或从设备；
当所述特殊模式指令中的RxTx功能被使能后，传输所述当前设备数据并利用Rx应答包持续应答；所述Rx应答包内包含读取数据的所述配置后的组合指令；Rx为接收，Tx为发送。
可选的，所述利用所述配置后的组合指令的双向数据传输功能进行双向数据传输，具体包括：
当设备被选址后且所述设备接收到一条Tx命令时，返回一个Rx应答包。
可选的，在双向数据传输过程中，当传输数量高于传输数量阈值时，利用等时传输模式进行双向数据传输。
一种现场设备间的数字通信传输***，包括：
设备数据组合指令生成模块，用于利用设备指令，生成设备数据组合指令；所述设备指令包括设备参数设定指令、从设备运行模式、最后一次命令执行状态指令、设备地址指令、特殊模式指令、存放格式校正指令以及组合数据交换指令；
配置模块，用于在通信校正模式下，利用通信校正指令对所述设备数据组合指令进行配置，确定配置后的组合指令；所述通信校正指令包括全局参数配置指令以及单项参数配置指令；所述配置后的组合指令用于在发送设备数据的同时接收设备数据；
第一判断模块，用于判断所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位是否允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，得到第一判断结果；
特殊广播包传输模块，用于若所述第一判断结果表示为所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，按照所述特殊广播功能进行双向数据传输；所述特殊广播功能用于在一条所述配置后的组合指令中接收应答包持续应答；
双向数据传输模块，用于若所述第一判断结果表示为所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位未允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，利用所述配置后的组合指令的双向数据传输功能进行双向数据传输；所述双向数据传输功能用于在一条所述配置后的组合指令中同时发送数据以及接收数据。
可选的，所述配置模块，具体包括：
全局参数配置单元，用于在通信校正模式下，配置所述设备数据组合指令中的全局参数：
第一步：对所述设备数据组合指令的通道进行配置：将全局参数通道选择位设置为0时，配置完成的的组合指令存储在组合指令数据包0中；将通道选择位设置为1时，配置完成的组合指令存储在组合指令数据包1中；
第二步：对特殊广播数据长度配置：当所述设备数据组合指令的特殊广播包被使能后，将特殊广播包的不同字段作为不同设备的数据；
第三步：配置读取数据以及写入数据的映射选择位：在读取状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后读取从设备数据；在写入状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后将主设备数据写入从设备；
第四步：配置数据类型个数：设定配置的数据类型个数为n，则配置完成后组合指令中有n种数据组合；
单项参数配置单元，用于配置完所述全局参数后，对前n项单项参数进行配置：
第一步：配置数据类型：数据类型采用6位编码，当通信***低于6位编码时，采用间接引用数据类型方式配置数据类型；
第二步：配置数据的起始数据通道；
第三步：配置数据通道数；
当单项参数配置完成后，确定配置后的组合指令。
可选的，所述特殊广播包传输模块，具体包括：
当前设备数据确定单元，用于当设备收到的命令为发送数据命令且设备地址为广播地址时，根据所述配置后的组合指令的数据通道、数据长度以及所述存放格式校正指令中的特殊广播数据长度确定当前设备数据；所述数据长度为特殊广播数据长度的整数倍；所述设备为主设备或从设备；
特殊广播包传输单元，用于当所述特殊模式指令中的RxTx功能被使能后，传输所述当前设备数据并利用Rx应答包持续应答；所述Rx应答包内包含读取数据的所述配置后的组合指令；Rx为接收，Tx为发送。
可选的，所述双向数据传输模块，具体包括：
双向数据传输单元，用于当设备被选址后且所述设备接收到一条Tx命令时，返回一个Rx应答包。
可选的，在双向数据传输过程中，当传输数量高于传输数量阈值时，利用等时传输模式进行双向数据传输。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种现场设备间的数字通信传输方法及***，通过配置不同类型数据的组合指令，主设备只需要发送一条组合指令即可获取所需要的数据，或者只需要通过一条组合指令，就能将所需要发送的数据全部发送下去，本发明通过组合指令的方式减少了现场总线通信的次数，能够大幅提高带宽利用率，即数据的利用率；
本发明利用双向数据传输技术进行双向传输，现场总线不再局限于单一的“一发一收”通信模式，而是通过发送和接收指令的组合，能够实现同一条指令在发送数据的同时采集数据的功能。例如，主设备需要发送数据给从设备，且需要接收从设备采集或返回的数据，现在不再需要将发送数据指令和接收数据指令分别发送，只需发送一条组合指令即可，能够大大节省过程时间和提高通信效率。
同时，目前现场总线的正常广播，是主设备向所有从设备发送数据包，所有的从设备收到的数据包是一样的，各个从设备会做出相同的操作，不能实现单个设备的精准控制；而本发明利用特殊广播包传输技术进行双向传输，本发明中的特殊广播是主设备向从设备发送数据或指令，从设备收到相同的数据或指令，每个从设备会从收到的数据包或指令中属于自己的那一部分，并作出相应操作，因此，特殊广播包技术能够让主设备通过一条指令控制所有不同的设备，极大提高了现场通信中的控制效率和通信带宽的利用率。
综上，本发明能够将发送指令和接收指令组合起来，实现数据的双向传输，即同一条指令在发送数据的同时采集数据，则可大大简化操作，提高通信带宽的利用率。同时让不同从设备在一条广播指令中接受不同的数据指令，实现特殊广播包支持，那么就能够大幅提升***工作效率以及通信带宽的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为单主结构网络拓扑结构图；
图2为现场总线通信过程流程图；
图3为本发明所提供的现场设备间的数字通信传输方法流程图；
图4为等时传输模式下的数据传输流程图；
图5为本发明所提供的现场设备间的数字通信传输***结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种现场设备间的数字通信传输方法及***，能够大幅提升***工作效率以及通信带宽的利用率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
名词说明：
主设备MasterDevice或Host：在网络中起主导作用的设备，或者在总线仲裁中获得总线控制权的设备，可以随时启动或者终止和该网络中任何其它设备的通信。
从设备SalveDevice或Device：在网络中处于从属作用的设备，或者在总线仲裁中失败没有获得总线控制权的设备，可以独自完成一定的功能，但不能主动启动与该网络中其它设备的通信，必须通过主设备才可以，而且必须是主设备所期望的。
本发明适用于单主结构的总线网络，例如RS485总线。图1为单主结构网络拓扑结构图，网络拓扑如图1所示。
该网络拓扑中有且只能有一个主设备，可以有一个或多个从设备。单主结构的一次通信过程包括2个部分：寻址/连接和数据交换。主设备能够启动通信或者终止通信，而且只有在总线空闲的状态下，主设备才能够启动下一次通信。所有的数据流都由主设备来控制。
通信启动即寻址/连接过程，由主设备发送包含期望寻址的设备地址的数据包到总线，从设备成功收到该命令包，并且地址匹配，则通信启动成功，图2为现场总线通信过程流程图，如图2所示。表1为设备指令参数表，本发明中涉及到的设备指令参数如表1所示。
表1
Figure BDA0002826533490000071
Figure BDA0002826533490000081
图3为本发明所提供的现场设备间的数字通信传输方法流程图，如图3所示，一种现场设备间的数字通信传输方法，包括：
步骤301：利用设备指令，生成设备数据组合指令；所述设备指令包括设备参数设定指令、从设备运行模式、最后一次命令执行状态指令、设备地址指令、特殊模式指令、存放格式校正指令以及组合数据交换指令。
步骤302：在通信校正模式下，利用通信校正指令对所述设备数据组合指令进行配置，确定配置后的组合指令；所述通信校正指令包括全局参数配置指令以及单项参数配置指令；所述配置后的组合指令用于在发送设备数据的同时接收设备数据。
所述步骤302具体包括：
在通信校正模式下，配置所述设备数据组合指令中的全局参数：
第一步：对所述设备数据组合指令的通道进行配置：将全局参数通道选择位设置为0时，配置完成的的组合指令存储在组合指令数据包0中；将通道选择位设置为1时，配置完成的组合指令存储在组合指令数据包1中；
第二步：对特殊广播数据长度配置：当所述设备数据组合指令的特殊广播包被使能后，将特殊广播包的不同字段作为不同设备的数据；
第三步：配置读取数据以及写入数据的映射选择位：在读取状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后读取从设备数据；在写入状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后将主设备数据写入从设备；
第四步：配置数据类型个数：设定配置的数据类型个数为n，则配置完成后组合指令中有n种数据组合；
配置完所述全局参数后，对前n项单项参数进行配置：
第一步：配置数据类型：数据类型采用6位编码，当通信***低于6位编码时，采用间接引用数据类型方式配置数据类型；
第二步：配置数据的起始数据通道；
第三步：配置数据通道数；
当单项参数配置完成后，确定配置后的组合指令。
在实际应用中，本发明中使用设备相关数据组合指令对设备内部不同的数据类型进行组合，然后进行打包交换，传输所必需的数据。
在本发明中，数据类型DataType用于数据编码与物理信号类型的关联，物理信号类型如温度、频率量和开关量采集等；使用组合指令写入设备的数据或者读出的数据格式由通信校正指定；在通信校正模式下，使用校正指令(用于设备相关数据指令内部的数据存放格式校正)对相应的数据结构进行配置校正。
通信校正指令中包含全局参数和单项参数，在16位字地址中，全局参数一般占1位字地址，单项参数一般占15位字地址。全局参数用于定义该组合指令的功能与类型，包括通道选择、Read/Write数据映射选择以及数据类型的个数设置。单项参数用于定义单项配置参数，包括数据类型、起始通道和数据长度。表2为通信校正指令参数表，组合指令参数表如表2所示。
表2
Figure BDA0002826533490000101
在配置全局参数时，第一步需对组合指令的通道进行配置，在全局参数通道选择位设置为0，配置好的组合指令则存储在组合指令数据包0中；在通道选择位设置为1，配置完成后的组合指令存储在组合指令数据包1中。组合指令0和组合指令1配置完成后，在应用时即可直接调用，无需另行配置。第二步为特殊广播数据长度配置，当组合指令的特殊广播包被使能后，特殊广播包的不同字段作为不同设备的数据(详见特殊广播包部分)。第三步是配置Read/Write数据映射选择位，通过配置该位，组合指令进入Read(读取)或Write(写入)状态。在读取状态下，主设备向从设备发送组合指令后读取从设备数据；在写入状态下，主设备向从设备发送组合指令后将数据写入从设备。第四步是配置数据类型的个数，假设配置的数据类型个数为n，则组合指令中便有n种数据的组合，在配置完全局参数后，需对前n项单项参数进行配置。
各个单项参数的配置，第一步是对数据类型的配置；表3为数据编码与物理信号类型部分对应表，如表3所示(此表为具体应用范例，专利保护范围不仅限于此)。
数据类型采用6位编码，在通信***不足以提供6位编码时，采用间接引用数据类型的方式，能够使编码紧凑，提高通信效率。间接使用“数据类型”的设备，在设备内部建立一个索引表，该索引表的每一项对应表中的一种数据类型，并且只对应一种数据类型，每种索引对应的数据类型不重复。主设备能够读取设备内部的索引与该表的对应关系。索引表按照DataType表中的定义，按编码值从小到大的方式进行排列。
表3
Figure BDA0002826533490000111
Figure BDA0002826533490000121
单项参数配置第二步是对数据的起始数据通道进行配置，设置好起始数据通道后再进行单项参数配置的第三步，即配置数据通道数。假设有n个单项参数需要配置，则依次对各个单项参数进行配置，配置完成后的数据格式可以直接保存，在应用时可直接调取。
步骤303：判断所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位是否允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，若是，执行步骤304，若否，执行步骤305。
步骤304：按照所述特殊广播功能进行双向数据传输；所述特殊广播功能用于在一条所述配置后的组合指令中接收应答包持续应答。
所述步骤304具体包括：当设备收到的命令为发送数据命令且设备地址为广播地址时，根据所述配置后的组合指令的数据通道、数据长度以及所述存放格式校正指令中的特殊广播数据长度确定当前设备数据；所述数据长度为特殊广播数据长度的整数倍；所述设备为主设备或从设备；当所述特殊模式指令中的RxTx功能被使能后，传输所述当前设备数据并利用Rx应答包持续应答；所述Rx应答包内包含读取数据的所述配置后的组合指令；Rx为接收，Tx为发送。
本发明中的特殊广播包功能基于组合指令实现：
CmdMode的特殊广播功能位能够使能组合指令的特殊广播功能，当设备收到的命令为发送数据命令时，并且设备地址为广播地址时，根据指令的数据通道Chnl、数据长度Len以及DaComAdj(设备相关数据指令内部的数据存放格式校正)指令中的特殊广播数据长度来确定当前设备所需要的数据。
该模式下收到的数据中，指令的数据通道Chnl指定第一组数据对应的设备地址，其后的数据依次对应设备地址为Chnl+1、Chnl+2…对应的数据，所有数据连续存放。因此，当该功能被使能时，挂接在同一个总线上的所有从设备的特殊广播数据长度必须相同。此时允许的数据长度必须为特殊广播数据长度的整数倍，即数据长度＝特殊广播数据长度×n，n为该广播包寻址到的设备的个数。
步骤305：利用所述配置后的组合指令的双向数据传输功能进行双向数据传输；所述双向数据传输功能用于在一条所述配置后的组合指令中同时发送数据以及接收数据。
所述步骤305具体包括：当设备被选址后且所述设备接收到一条Tx命令时，返回一个Rx应答包。
本发明中的双向数据传输功能是基于组合指令实现的。使用组合指令中的RxTx(Rx为接收，Tx为发送)功能来实现数据的双向传输。当设备被选址后，且收到一条Tx命令时，则返回一个Rx应答包，同时包含对应的组合指令读取数据。这种情况下Tx指令的执行状态存放在LastError(最后一次命令执行的状态)指令中，该指令通常用在组合指令中支持RxTx模式的情况下对Tx指令的运行状态进行监控，该参数能够通过SysPara1指令来获取。
CmdMode(指令特殊模式)指令中的RxTx功能位能够使能组合指令的RxTx功能。当RxTx功能被使能后，组合指令中的的Tx指令(若该指令有效，且有足够有效数据)则总是用Rx应答包进行应答，即使TxData的指令执行有错误。
通过上述方式能够在一组指令中同时发送数据和获取数据，提高通信的效率；同时当有数据需要发送时不会破坏数据采集的等时性。
在双向数据传输过程中，当传输数量高于传输数量阈值时，利用等时传输模式进行双向数据传输。
图4为等时传输模式下的数据传输流程图，如图4所示，等时传输是为了在采集数据比较多时提高通信的效率，是正常通信模式的补充，为可选模式。等时通信总是从一个同步包开始计算时隙的时间，两个同步包之间的时间为等时传输的周期。
等时传输时间片的总时间不能大于整个等时传输周期的70％，在特定的时隙内只能特定地址的设备可以传输数据。在某个时隙x中，只有设备地址是x的设备可以启动数据传输。该设备以Rx应答数据包传输数据，从数据传输开始到数据传输结束的总时间长度不能大于时隙的总时间长度(通常要短传输两个数据字节所需的时间)。
由于总线传输具有延时性，组合指令中RxTx功能的不足在于多个设备收发指令不同步，将特殊广播包功能和等时传输功能组合，能够实现数据接收和发送组合功能，同时能够解决RxTx功能中指令不同步的问题。组合指令RxTx功能的优点在于其灵活性，它必须由主设备主动发送指令，才能实现数据的接收和发送，而特殊广播包和等时传输功能的组合设定好了时隙，只能够定时发送指令。所以组合指令RxTx功能与“等时传输+特殊广播包”功能优缺点互补，各有其价值。
图5为本发明所提供的现场设备间的数字通信传输***结构图，如图5所示，一种现场设备间的数字通信传输***，包括：
设备数据组合指令生成模块501，用于利用设备指令，生成设备数据组合指令；所述设备指令包括设备参数设定指令、从设备运行模式、最后一次命令执行状态指令、设备地址指令、特殊模式指令、存放格式校正指令以及组合数据交换指令。
配置模块502，用于在通信校正模式下，利用通信校正指令对所述设备数据组合指令进行配置，确定配置后的组合指令；所述通信校正指令包括全局参数配置指令以及单项参数配置指令；所述配置后的组合指令用于在发送设备数据的同时接收设备数据。
所述配置模块502，具体包括：
全局参数配置单元，用于在通信校正模式下，配置所述设备数据组合指令中的全局参数：
第一步：对所述设备数据组合指令的通道进行配置：将全局参数通道选择位设置为0时，配置完成的的组合指令存储在组合指令数据包0中；将通道选择位设置为1时，配置完成的组合指令存储在组合指令数据包1中；
第二步：对特殊广播数据长度配置：当所述设备数据组合指令的特殊广播包被使能后，将特殊广播包的不同字段作为不同设备的数据；
第三步：配置读取数据以及写入数据的映射选择位：在读取状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后读取从设备数据；在写入状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后将主设备数据写入从设备；
第四步：配置数据类型个数：设定配置的数据类型个数为n，则配置完成后组合指令中有n种数据组合；
单项参数配置单元，用于配置完所述全局参数后，对前n项单项参数进行配置：
第一步：配置数据类型：数据类型采用6位编码，当通信***低于6位编码时，采用间接引用数据类型方式配置数据类型；
第二步：配置数据的起始数据通道；
第三步：配置数据通道数；
当单项参数配置完成后，确定配置后的组合指令。
第一判断模块503，用于判断所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位是否允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，得到第一判断结果。
特殊广播包传输模块504，用于若所述第一判断结果表示为所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，按照所述特殊广播功能进行双向数据传输；所述特殊广播功能用于在一条所述配置后的组合指令中接收应答包持续应答。
所述特殊广播包传输模块504，具体包括：当前设备数据确定单元，用于当设备收到的命令为发送数据命令且设备地址为广播地址时，根据所述配置后的组合指令的数据通道、数据长度以及所述存放格式校正指令中的特殊广播数据长度确定当前设备数据；所述数据长度为特殊广播数据长度的整数倍；所述设备为主设备或从设备；特殊广播包传输单元，用于当所述特殊模式指令中的RxTx功能被使能后，传输所述当前设备数据并利用Rx应答包持续应答；所述Rx应答包内包含读取数据的所述配置后的组合指令；Rx为接收，Tx为发送。
双向数据传输模块505，用于若所述第一判断结果表示为所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位未允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，利用所述配置后的组合指令的双向数据传输功能进行双向数据传输；所述双向数据传输功能用于在一条所述配置后的组合指令中同时发送数据以及接收数据。
所述双向数据传输模块505，具体包括：双向数据传输单元，用于当设备被选址后且所述设备接收到一条Tx命令时，返回一个Rx应答包。
在双向数据传输过程中，当传输数量高于传输数量阈值时，利用等时传输模式进行双向数据传输。
等时传输技术应用在采集数据比较多的情况下，能够提高通信的效率。
等时传输技术与特殊广播包传输技术相结合，也能够实现数据的双向传输，同时能够解决双向数据传输技术中，设备收到的组合指令TxRx不同步的问题。所以等时传输+特殊广播包传输技术不仅能实现同一条指令在发送数据的同时采集数据的功能，在提高通信带宽利用率的同时，还能保证各个设备收到指令的同步性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种现场设备间的数字通信传输方法，其特征在于，包括：
利用设备指令，生成设备数据组合指令；所述设备指令包括设备参数设定指令、从设备运行模式、最后一次命令执行状态指令、设备地址指令、特殊模式指令、存放格式校正指令以及组合数据交换指令；
在通信校正模式下，利用通信校正指令对所述设备数据组合指令进行配置，确定配置后的组合指令；所述通信校正指令包括全局参数配置指令以及单项参数配置指令；所述配置后的组合指令用于在发送设备数据的同时接收设备数据；
判断所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位是否允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示为所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，按照所述特殊广播功能进行双向数据传输；所述特殊广播功能用于在一条所述配置后的组合指令中接收应答包持续应答；
若所述第一判断结果表示为所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位未允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，利用所述配置后的组合指令的双向数据传输功能进行双向数据传输；所述双向数据传输功能用于在一条所述配置后的组合指令中同时发送数据以及接收数据。
2.根据权利要求1所述的现场设备间的数字通信传输方法，其特征在于，所述在通信校正模式下，利用通信校正指令对所述设备数据组合指令进行配置，确定配置后的组合指令，具体包括：
在通信校正模式下，配置所述设备数据组合指令中的全局参数：
第一步：对所述设备数据组合指令的通道进行配置：将全局参数通道选择位设置为0时，配置完成的的组合指令存储在组合指令数据包0中；将通道选择位设置为1时，配置完成的组合指令存储在组合指令数据包1中；
第二步：对特殊广播数据长度配置：当所述设备数据组合指令的特殊广播包被使能后，将特殊广播包的不同字段作为不同设备的数据；
第三步：配置读取数据以及写入数据的映射选择位：在读取状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后读取从设备数据；在写入状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后将主设备数据写入从设备；
第四步：配置数据类型个数：设定配置的数据类型个数为n，则配置完成后组合指令中有n种数据组合；
配置完所述全局参数后，对前n项单项参数进行配置：
第一步：配置数据类型：数据类型采用6位编码，当通信***低于6位编码时，采用间接引用数据类型方式配置数据类型；
第二步：配置数据的起始数据通道；
第三步：配置数据通道数；
当单项参数配置完成后，确定配置后的组合指令。
3.根据权利要求1所述的现场设备间的数字通信传输方法，其特征在于，所述按照所述特殊广播功能进行双向数据传输，具体包括：
当设备收到的命令为发送数据命令且设备地址为广播地址时，根据所述配置后的组合指令的数据通道、数据长度以及所述存放格式校正指令中的特殊广播数据长度确定当前设备数据；所述数据长度为特殊广播数据长度的整数倍；所述设备为主设备或从设备；
当所述特殊模式指令中的RxTx功能被使能后，传输所述当前设备数据并利用Rx应答包持续应答；所述Rx应答包内包含读取数据的所述配置后的组合指令；Rx为接收，Tx为发送。
4.根据权利要求3所述的现场设备间的数字通信传输方法，其特征在于，所述利用所述配置后的组合指令的双向数据传输功能进行双向数据传输，具体包括：
当设备被选址后且所述设备接收到一条Tx命令时，返回一个Rx应答包。
5.根据权利要求1-4任一项所述的现场设备间的数字通信传输方法，其特征在于，在双向数据传输过程中，当传输数量高于传输数量阈值时，利用等时传输模式进行双向数据传输。
6.一种现场设备间的数字通信传输***，其特征在于，包括：
设备数据组合指令生成模块，用于利用设备指令，生成设备数据组合指令；所述设备指令包括设备参数设定指令、从设备运行模式、最后一次命令执行状态指令、设备地址指令、特殊模式指令、存放格式校正指令以及组合数据交换指令；
配置模块，用于在通信校正模式下，利用通信校正指令对所述设备数据组合指令进行配置，确定配置后的组合指令；所述通信校正指令包括全局参数配置指令以及单项参数配置指令；所述配置后的组合指令用于在发送设备数据的同时接收设备数据；
第一判断模块，用于判断所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位是否允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，得到第一判断结果；
特殊广播包传输模块，用于若所述第一判断结果表示为所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，按照所述特殊广播功能进行双向数据传输；所述特殊广播功能用于在一条所述配置后的组合指令中接收应答包持续应答；
双向数据传输模块，用于若所述第一判断结果表示为所述配置后的组合指令中的特殊广播功能位未允许所述配置后的组合指令的特殊广播功能，利用所述配置后的组合指令的双向数据传输功能进行双向数据传输；所述双向数据传输功能用于在一条所述配置后的组合指令中同时发送数据以及接收数据。
7.根据权利要求6所述的现场设备间的数字通信传输***，其特征在于，所述配置模块，具体包括：
全局参数配置单元，用于在通信校正模式下，配置所述设备数据组合指令中的全局参数：
第一步：对所述设备数据组合指令的通道进行配置：将全局参数通道选择位设置为0时，配置完成的的组合指令存储在组合指令数据包0中；将通道选择位设置为1时，配置完成的组合指令存储在组合指令数据包1中；
第二步：对特殊广播数据长度配置：当所述设备数据组合指令的特殊广播包被使能后，将特殊广播包的不同字段作为不同设备的数据；
第三步：配置读取数据以及写入数据的映射选择位：在读取状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后读取从设备数据；在写入状态下，主设备向从设备发送配置完成的组合指令后将主设备数据写入从设备；
第四步：配置数据类型个数：设定配置的数据类型个数为n，则配置完成后组合指令中有n种数据组合；
单项参数配置单元，用于配置完所述全局参数后，对前n项单项参数进行配置：
第一步：配置数据类型：数据类型采用6位编码，当通信***低于6位编码时，采用间接引用数据类型方式配置数据类型；
第二步：配置数据的起始数据通道；
第三步：配置数据通道数；
当单项参数配置完成后，确定配置后的组合指令。
8.根据权利要求6所述的现场设备间的数字通信传输***，其特征在于，所述特殊广播包传输模块，具体包括：
当前设备数据确定单元，用于当设备收到的命令为发送数据命令且设备地址为广播地址时，根据所述配置后的组合指令的数据通道、数据长度以及所述存放格式校正指令中的特殊广播数据长度确定当前设备数据；所述数据长度为特殊广播数据长度的整数倍；所述设备为主设备或从设备；
特殊广播包传输单元，用于当所述特殊模式指令中的RxTx功能被使能后，传输所述当前设备数据并利用Rx应答包持续应答；所述Rx应答包内包含读取数据的所述配置后的组合指令；Rx为接收，Tx为发送。
9.根据权利要求8所述的现场设备间的数字通信传输***，其特征在于，所述双向数据传输模块，具体包括：
双向数据传输单元，用于当设备被选址后且所述设备接收到一条Tx命令时，返回一个Rx应答包。
10.根据权利要求6-9任一项所述的现场设备间的数字通信传输***，其特征在于，在双向数据传输过程中，当传输数量高于传输数量阈值时，利用等时传输模式进行双向数据传输。
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