專利名稱：一種智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法。
背景技術(shù)：
目前，多個智能執(zhí)行機構(gòu)之間的通信方式已經(jīng)有很多，例如MOSBUS現(xiàn)場總線、 PR0FIBUS現(xiàn)場總線、FF現(xiàn)場總線和HART現(xiàn)場總線等。這些現(xiàn)場總線很好地解決了長距離 的單元之間進行數(shù)據(jù)交換的問題。但是以上的現(xiàn)場總線應用于一個結(jié)構(gòu)體內(nèi)的兩個智能單元之間的通信時存在很 多不足。為了解決長距離通訊，上述現(xiàn)場總線的通信協(xié)議一般采用隔離485通訊方式，這 樣造成驅(qū)動強度大，因此存在功耗大的問題。另外，為了通訊距離的需要和本質(zhì)安全的需求，上述現(xiàn)場總線的通信協(xié)議一般把 通信速率控制在31. 25Kbps甚至1. 2Kbps。這樣造成通信速率較低。為了各個廠家之間的兼容需要，上述現(xiàn)場總線的通信協(xié)議一般有復雜的識別系 統(tǒng)，為了識別長距離通信引起的差錯，其通信協(xié)議也采用復雜的校驗方式。綜上所述，現(xiàn)有的現(xiàn)場總線的通信協(xié)議是針對長距離的單元之間進行通信時需要 的，應用與一個結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的短距離時存在功耗大、通信速率低及協(xié)議復雜的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，功耗 低且通信速率快。本發(fā)明實施例提供一種智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，包括智能執(zhí)行機 構(gòu)控制卡和現(xiàn)場總線通訊卡，所述控制卡和通訊卡采用通用異步接收和發(fā)送方式(UART) 進行通信；所述通訊卡發(fā)送命令幀至所述控制卡，所述命令幀包括起始字節(jié)、幀長度、命令字 和校驗和；所述控制卡接收到所述命令幀后，檢查命令幀中的校驗和判斷命令幀是否正確； 如果正確則按照命令幀中的命令字進行處理，將處理結(jié)果以應答幀的形式反饋給所述通訊 卡，所述應答幀包括起始字節(jié)、故障狀態(tài)和校驗和；如果錯誤則向所述通訊卡返回錯誤幀；所述通訊卡收到所述應答幀后，檢查校驗和判斷應答幀是否正確，如果錯誤則拋 棄該應答幀；如果正確則將該應答幀中的故障狀態(tài)進行保存。優(yōu)選地，所述UART的通信幀格式為八位數(shù)據(jù)位，一個起始位、一個停止位、一個 奇偶校驗位及兩字節(jié)的校驗和。優(yōu)選地，所述命令幀還包括參數(shù)；所述控制卡接收到所述命令幀后，檢查命令幀中的校驗和判斷命令幀是否正確； 如果正確則按照命令幀中的命令字和參數(shù)進行處理，將處理結(jié)果以應答幀的形式反饋給所述通訊卡。優(yōu)選地，所述應答幀還包括參數(shù)；所述通訊卡收到所述應答幀后，檢查校驗和判斷應答幀是否正確，如果錯誤則拋 棄該應答幀；如果正確則將該應答幀中的故障狀態(tài)和參數(shù)進行保存。優(yōu)選地，所述命令幀的格式為起始字節(jié)、一字節(jié)的幀長度、一字節(jié)的命令號、不同 命令長度不同的參數(shù)及兩字節(jié)的校驗和。優(yōu)選地，所述應答幀的格式為起始字節(jié)、一字節(jié)的故障狀態(tài)、不同命令長度不同 的參數(shù)及兩字節(jié)的校驗和。優(yōu)選地，所述錯誤幀有兩字節(jié)，表示命令幀發(fā)送或接收錯誤。優(yōu)選地，所述故障狀態(tài)包括電機堵轉(zhuǎn)、電機失速、電機缺相、電機過熱、電流超限、 扭矩超限和/或指定動作不能執(zhí)行。優(yōu)選地，所述命令幀中的參數(shù)的長度由命令的類型決定，命令的類型不同則參數(shù) 的長度不同。優(yōu)選地，所述應答幀中的參數(shù)的長度由命令的類型決定，命令的類型不同則參數(shù) 的長度不同。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明提供的智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，通訊卡向控制卡發(fā)送命令 幀，控制卡判斷命令幀正確時，按照命令幀中的命令字執(zhí)行。如果錯誤，則向通訊卡返回錯 誤幀。所述通訊卡收到所述應答幀后，檢查校驗和判斷應答幀是否正確，如果錯誤則拋棄該 應答幀；如果正確則將該應答幀中的故障狀態(tài)進行保存。由于該通信方法應用于一個結(jié)構(gòu) 體內(nèi)部，通信距離短，因此功耗低，并且采用UART通信可以實現(xiàn)通信的高速率。


圖1是本發(fā)明方法實施例一流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的具體實施方式
做詳細的說明。參見圖1，該圖為本發(fā)明方法實施例一流程圖。本發(fā)明實施例提供的智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，包括智能執(zhí)行機構(gòu) 控制卡和現(xiàn)場總線通訊卡；所述控制卡和通訊卡采用通用異步接收和發(fā)送方式UART進行 通信。步驟如下SlOl 所述通訊卡發(fā)送命令幀至所述控制卡，所述命令幀包括起始字節(jié)、幀長度、 命令字和校驗和。S102 所述控制卡接收到所述命令幀后，檢查命令幀中的校驗和判斷命令幀是否 正確；如果正確則按照命令幀中的命令字進行處理，將處理結(jié)果以應答幀的形式反饋給所 述通訊卡，所述應答幀包括起始字節(jié)、故障狀態(tài)和校驗和；如果錯誤則向所述通訊卡返回錯 誤幀。需要說明的是，所述命令幀中還可以包括參數(shù)，參數(shù)的長度由命令的類型來決定，不同類型的命令中參數(shù)的長度不同。S103 所述通訊卡收到所述應答幀后，檢查校驗和判斷應答幀是否正確，如果錯誤 則拋棄該應答幀；如果正確則將該應答幀中的故障狀態(tài)進行保存。應答幀中也可以包括參數(shù)，參數(shù)的長度由具體的命令決定，不同的命令中參數(shù)的 長度不同。下面結(jié)合表介紹下命令幀、應答幀幀和錯誤幀。命令幀格式
權(quán)利要求
1. 一種智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，其特征在于，包括智能執(zhí)行機構(gòu)控制 卡和現(xiàn)場總線通訊卡，所述控制卡和通訊卡采用通用異步接收和發(fā)送方式(UART)進行通所述通訊卡發(fā)送命令幀至所述控制卡，所述命令幀包括起始字節(jié)、幀長度、命令字和校 驗和；所述控制卡接收到所述命令幀后，檢查命令幀中的校驗和判斷命令幀是否正確；如果 正確則按照命令幀中的命令字進行處理，將處理結(jié)果以應答幀的形式反饋給所述通訊卡， 所述應答幀包括起始字節(jié)、故障狀態(tài)和校驗和；如果錯誤則向所述通訊卡返回錯誤幀；所述通訊卡收到所述應答幀后，檢查校驗和判斷應答幀是否正確，如果錯誤則拋棄該 應答幀；如果正確則將該應答幀中的故障狀態(tài)進行保存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，其特征在于，所述 UART的通信幀格式為八位數(shù)據(jù)位，一個起始位、一個停止位、一個奇偶校驗位及兩字節(jié)的 校驗和。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，其特征在于，所述命 令幀還包括參數(shù)；所述控制卡接收到所述命令幀后，檢查命令幀中的校驗和判斷命令幀是否正確；如果 正確則按照命令幀中的命令字和參數(shù)進行處理，將處理結(jié)果以應答幀的形式反饋給所述通 訊卡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，其特征在于，所述 應答幀還包括參數(shù)；所述通訊卡收到所述應答幀后，檢查校驗和判斷應答幀是否正確，如果錯誤則拋棄該 應答幀；如果正確則將該應答幀中的故障狀態(tài)和參數(shù)進行保存。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，其特征在于，所述命 令幀的格式為起始字節(jié)、一字節(jié)的幀長度、一字節(jié)的命令號、不同命令長度不同的參數(shù)及 兩字節(jié)的校驗和。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，其特征在于，所述應 答幀的格式為起始字節(jié)、一字節(jié)的故障狀態(tài)、不同命令長度不同的參數(shù)及兩字節(jié)的校驗 和。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，其特征在于，所述錯 誤幀有兩字節(jié)，表示命令幀發(fā)送或接收錯誤。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，其特征在于，所述故 障狀態(tài)包括電機堵轉(zhuǎn)、電機失速、電機缺相、電機過熱、電流超限、扭矩超限和/或指定動作 不能執(zhí)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，其特征在于，所述命 令幀中的參數(shù)的長度由命令的類型決定，命令的類型不同則參數(shù)的長度不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，其特征在于，所述應 答幀中的參數(shù)的長度由命令的類型決定，命令的類型不同則參數(shù)的長度不同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種智能執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線通信的方法，包括智能執(zhí)行機構(gòu)控制卡和現(xiàn)場總線通訊卡，控制卡和通訊卡采用通用異步接收和發(fā)送方式進行通信；通訊卡發(fā)送命令幀至控制卡，命令幀包括起始字節(jié)、幀長度、命令字和校驗和；控制卡接收到命令幀后，檢查命令幀中的校驗和判斷命令幀是否正確；如果正確則按照命令幀中的命令字進行處理，將處理結(jié)果以應答幀的形式反饋給通訊卡，應答幀包括起始字節(jié)、故障狀態(tài)和校驗和；如果錯誤則向通訊卡返回錯誤幀；通訊卡收到應答幀后，檢查校驗和判斷應答幀是否正確，如果錯誤則拋棄該應答幀；如果正確則將該應答幀中的故障狀態(tài)進行保存。該通信方法在一個結(jié)構(gòu)體內(nèi)部采用UART通信，功耗低且通信速率快。
文檔編號H04L1/00GK102104440SQ20091024287
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者唐春霞, 常先明, 李桃祁, 耿東漢, 陳小川, 陳小楓 申請人:北京華控技術(shù)有限責任公司