基于bacnet协议的可编程控制器及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可编程控制器，具体涉及一种基于BACNET协议的可编程控制器及其控制方法。
【背景技术】
[0002]BACnet (Building Automat1n Control network)是专门为建筑的自动控制网络制定的一种数据通信协议，由美国制冷采暖空调工程师协会(简称ASHRAE)制定。其最根本的目的是给建筑自动控制系统提供一种互操作的方法，可以使分布的控制系统设备通过相关信息的数字交换，能够协调地工作。
[0003]目前的BACNET MS/TP协议控制器主要是做为一个1/0模块，当上层BACNET主机发送读命令时，它负责将模拟量、开关量的值，并送回给上层BACNET主机；当BACNET主机发送控制写命令时，它将更新自己输出接口的值，比如模拟量输出、开关量输出，从而可以控制水阀风机等执行器件。
[0004]但是上述的BACNET MS/TP协议控制器只是作为1/0模块，所有的读写控制信息都要通过BACNET主机来实现，当主机或总线出现故障时，无法完成本地的控制功能，会出现安全隐患，如紧急报警等。当总线上挂接的设备较多时，控制信息流会显著增大，增加总线负担，从而容易出现通信误码率提高、数据重传频繁，造成实际通信速率下降。如在BACNET主机上查询或者控制某个下层控制器的状态时，可能需要等待2秒以上才能完成，具有滞后性。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于BACNET协议的可编程控制器及其控制方法，在控制器内部实现可编程的控制模块，通过下载配置数据使控制模块初始化实现对受控设备的本地控制，大大降低故障几率和减少控制延时。
[0006]为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0007]方案一:
[0008]基于BACNET协议的可编程控制器，包括:控制模块、数据配置模块、状态获取模块、输入接口模块、输出接口模块、BACNET通信接口和数据下载接口 ；
[0009]所述数据配置模块，用于通过数据下载接口从保存有配置数据的主机中获取配置数据，将配置数据中的各个参数输入至控制模块中，以初始化控制模块；
[0010]所述控制模块，用于根据配置数据从输入接口模块中接收对应的输入接口所获取的数据，根据其预设的运算公式进行运算，并将得到的运算结果通过输出接口模块中对应的输出接口输出至对应的受控设备，以控制受控设备的工作状态；其中，对应的输入接口所获取的数据为与该输入接口对应的监测设备的当前状态数据；
[0011]所述状态获取模块，用于获取输入接口模块和输出接口模块中的数据，并通过BACNET通信接口传输至一 BACNET控制主机中。
[0012]优选的，所述配置数据包括PID配置数据、开关量运算配置数据、模拟量运算配置数据和选择控制配置数据，所述控制模块包括PID控制模块、开关量运算控制模块、模拟量运算控制模块和选择控制模块，所述输入接口模块包括模拟量输入接口模块和开关量输入接口模块，所述输出接口模块包括模拟量输出接口模块和开关量输出接口模块；
[0013]所述PID控制模块，用于根据PID配置数据从模拟量输入接口模块中接收对应的模拟量输入接口所获取的数据，根据其预设的运算公式进行运算，并将得到的运算结果通过模拟量输出接口模块中对应的模拟量输出接口输出至对应的受控设备；或者根据PID配置数据从开关量输入接口模块中接收对应的开关量输入接口所获取的数据，根据其预设的运算公式进行运算，并将得到的运算结果通过开关量输出接口模块中对应的开关量输出接口输出至对应的受控设备；
[0014]所述开关量运算控制模块，用于根据开关量运算配置数据从开关量输入接口模块中接收对应的开关量输入接口所获取的数据，根据其预设的运算公式进行运算，并将得到的运算结果通过开关量输出接口模块中对应的开关量输出接口输出至对应的受控设备；
[0015]所述模拟量运算控制模块，用于根据模拟量运算配置数据从模拟量输入接口模块中接收对应的模拟量输入接口所获取的数据，根据其预设的运算公式进行运算，并将得到的运算结果通过模拟量输出接口模块中对应的模拟量输出接口输出至对应的受控设备；
[0016]所述选择控制模块，用于根据选择控制配置数据从模拟量输入接口模块中接收对应的多个模拟量输入接口所获取的数据，根据其预设的运算公式进行运算，并将得到的运算结果通过模拟量输出接口模块中对应的模拟量输出接口输出至对应的受控设备。
[0017]优选的，PID配置数据中的参数包括:比例参数、积分参数、微分参数、设定值参数、对应的模拟量输入接口参数、对应的模拟量输出接口参数、对应的开关量输入接口参数和对应的开关量输出接口参数；由PID配置数据生成PID控制模块中预设的运算公式；
[0018]开关量运算配置数据中的参数包括:与运算初始化参数、或运算初始化参数、非运算初始化参数、同或运算初始化参数、异或运算初始化参数、对应的开关量输入接口参数和对应的开关量输出接口参数；由开关量运算配置数据生成开关量运算控制模块中预设的运算公式；
[0019]模拟量运算配置数据中的参数包括:加法运算初始化参数、减法运算初始化参数、乘法运算初始化参数、除法运算初始化参数、对应的模拟量输入接口参数和对应的模拟量输出接口参数；由模拟量运算配置数据生成模拟量运算控制模块中预设的运算公式。
[0020]选择控制配置数据中的参数包括:对应的模拟量输入接口参数和对应的模拟量输出接口参数；由选择控制配置数据生成选择控制模块中的预设的运算公式。
[0021 ] 优选的，所述BACNET通信接口为RS485接口。
[0022]优选的，所述数据下载接口为RS232接口。
[0023]方案二:
[0024]基于BACNET协议的可编程控制器的控制方法，基于BACNET协议的可编程控制器包括:控制模块、数据配置模块、状态获取模块、输入接口模块、输出接口模块、BACNET通信接口和数据下载接口 ；控制方法包括以下步骤:
[0025]S1:数据配置模块通过数据下载接口从保存有配置数据的主机中获取配置数据，将配置数据中的各个参数输入至控制模块中，以初始化控制模块；
[0026]S2:控制模块根据配置数据从输入接口模块中接收对应的输入接口所获取的数据，根据其预设的运算公式进行运算，并将得到的运算结果通过输出接口模块中对应的输出接口输出至对应的受控设备，以控制受控设备的工作状态；其中，对应的输入接口所获取的数据为与该输入接口对应的监测设备的当前状态数据；
[0027]S3:状态获取模块获取输入接口模块和输出接口模块中的数据，并通过BACNET通信接口传输至一 BACNET控制主机中。
[0028]优选的，所述配置数据包括PID配置数据、开关量运算配置数据、模拟量运算配置数据和选择控制配置数据，所述控制模块包括PID控制模块、开关量运算控制模块、模拟量运算控制模块和选择控制模块，所述输入接口模块包括模拟量输入接口模块和开关量输入接口模块，所述输出接口模块包括模拟量输出接口模块和开关量输出接口模块；
[0029]在步骤S2中，若控制模块为PID控制模块，则根据PID配置数据从模拟量输入接口模块中接收对应的模拟量输入接口所获取的数据，根据其预设的运算公式进行运算，并将得到的运算结果通过模拟量输出接口模块中对应的模拟量输出接口输出至对应的受控设备；或者根据PID配置数据从开关量输入接口模块中接收对应的开关量输入接口所获取的数据，根据其预设的运算公式进行运算，并将得到的运算结果通过开关量输出接口模块中对应的开关量输出接口输出至对应的受控设备；
[0030]若控制模块为开关量运