一种基于Profibus的数据通信系统和通信方法与流程

本发明涉及数据通信，尤其涉及一种基于profibus的数据通信系统和通信方法。

背景技术：

1、工业控制领域中，控制系统中的各个主站和从站一般采用冗余设置以满足可靠性的要求。常见的控制系统冗余方式包括fr(快速冗余)、sr(系统冗余)、线冗余等多种，而实现从站冗余时，各从站也具有不同的接线方式。因此，为实现冗余的目的，用户在进行系统组态配置时需对系统的冗余方式和从站的接线方式进行配置，若后期需要更改冗余方式或接线方式，则同时需要对组态进行再次更新，操作繁琐且需耗费大量时间，同时容易出现配置错误。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中的不足，提供了一种基于profibus的数据通信系统，包括：控制器；多个从站；互为冗余的第一主站和第二主站，其中处于工作状态的第一主站被配置为按设定的第一请求周期向第一总线上的从站发起数据请求，并将从站通信状态发送至处于备用状态的第二主站；处于备用状态的第二主站被配置为若在设定的间隔时间内未监听来自第一总线上的数据，则按设定的第二请求周期向第一总线上的从站发起数据请求，若收到从站数据响应则切换至工作状态，否则继续发送数据请求直至接收到来自第一总线上的第一主站数据后恢复至监听状态；所述间隔时间大于第一请求周期和第二请求周期、且第一周请求期与第二请求周期不相同；第一主站/第二主站若接收到一从站发送的响应本主站数据请求的响应数据则向控制器上报该从站的实时数据和诊断信息，否则向控制器上报该从站故障信息；控制器在接收到各主站发送的针对同一从站的实时数据、诊断信息和/或故障信息后根据设定逻辑来确定是否采纳该次从站信息。

2、优选的，处于备用状态的第二主站被配置为若在设定的间隔时间内未监听到来自第一总线上的第一主站数据请求和从站响应数据，则按设定的第二请求周期向第一总线上的从站发起数据请求，在接收到来自第一总线上的一从站响应数据且该从站响应数据的响应周期与第二请求周期不同时、或接收到来自第一总线上的第一主站的数据请求时，停止向第一总线上的从站发送数据请求并恢复至监听状态。

3、优选的，处于备用状态的第二主站被配置为在按设定的第二请求周期向第一总线上的从站发送数据请求后，如果接收到第一总线上的至少一从站对该数据请求回复的响应数据，则将备用状态切换至工作状态。

4、优选的，所述第一主站的第二端口和第二主站的第二端口通过第二总线与多个从站连接；所述第二主站被配置为在处于备用状态时，如果第一总线与第一主站连接故障但与第二主站连接正常、且第二总线与第一主站连接正常但与第二主站连接故障，则暂停将备用状态切换至工作状态。

5、优选的，所述第二主站被配置为在处于备用状态时，若在设定的间隔时间内未监听到来自第一总线上的第一主站数据请求和从站响应数据，则按设定的第二请求周期向第一总线上的从站发送数据请求，如果接收到至少一从站对该数据请求发送的响应数据则查询第二总线的从站响应状态；若未监听到来自第二总线上的第一主站数据请求和从站响应数据，则向第二总线上的从站发送数据请求，如果接收到至少一从站通过第二总线对该数据请求回复的响应数据则将第二主站的备用状态切换至工作状态，否则保持备用状态。

6、本发明还公开了一种基于profibus的通信方法，用于profibus dp通信系统，所述profibus dp通信系统包括多个从站、以及分别与同一控制器连接的第一主站和第二主站，所述第一主站的第一端口和第二主站的第一端口通过第一总线与多个从站连接，包括如下步骤：

7、s1，处于工作状态的第一主站按设定的第一请求周期向第一总线上的从站发起数据请求，并将从站通信状态发送至处于备用状态的第二主站；

8、s2，处于备用状态的第二主站如在设定的间隔时间内未监听来自第一总线上的数据，则按设定的第二请求周期向第一总线上的从站发起数据请求，若收到从站数据响应则切换至工作状态，否则继续发送数据请求直至接收到来自第一总线上的第一主站数据后恢复至监听状态，其中所述间隔时间大于第一请求周期和第二请求周期、且第一周请求期与第二请求周期不相同；

9、s3，第一主站/第二主站在接收到第一总线上的一从站针对本主站发起的数据请求的响应数据后，向控制器上报该从站的实时数据和诊断信息，若未收到来自第一总线的响应本主站请求的响应数据则向控制器上报该从站故障信息，控制器在接收到各主站发送的针对同一从站的实时数据、诊断信息和/或故障信息后根据设定逻辑来确定是否采纳该次从站信息。

10、优选的，所述步骤s2包括：处于备用状态的第二主站若在设定的间隔时间内未监听到来自第一总线上的第一主站数据请求和从站响应数据，则按设定的第二请求周期向第一总线上的从站发起数据请求，并在接收到来自第一总线上的一从站响应数据且该从站响应数据的响应周期与第二请求周期不同时、或接收到来自第一总线上的第一主站的数据请求时，停止向第一总线上的从站发送数据请求并恢复至监听状态。

11、优选的，所述步骤s2还包括：处于备用状态的第二主站按设定的第二请求周期向第一总线上的从站发送数据请求后，如果接收到第一总线上的至少一从站对该数据请求回复的响应数据，则将备用状态切换至工作状态。

12、优选的，所述profibus dp通信系统还包括第二总线，所述第一主站的第二端口和第二主站的第二端口通过第二总线与多个从站连接；第二主站在处于备用状态时，如果第一总线与第一主站连接故障但与第二主站连接正常、且第二总线与第一主站连接正常但与第二主站连接故障，则暂停将备用状态切换至工作状态。

13、优选的，第二主站在处于备用状态时，若在设定的间隔时间内未监听到来自第一总线上的第一主站数据请求和从站响应数据，则按设定的第二请求周期向第一总线上的从站发送数据请求，如果接收到至少一从站对该数据请求发送的响应数据则查询第二总线的从站响应状态；若未监听到来自第二总线上的第一主站数据请求和从站响应数据，则向第二总线上的从站发送数据请求，如果接收到至少一从站对该数据请求发送的响应数据则将第二主站的备用状态切换至工作状态，否则保持备用状态。

14、本发明公开了一种基于profibus的数据通信系统和通信方法，该数据通信系统包括控制器、多个从站以及互为冗余并分别与控制器连接的第一主站和第二主站，其中所述第一主站的第一端口和第二主站的第一端口通过第一总线与多个从站连接；所述第一主站被配置为在工作状态向第一总线上的从站发起数据请求，所述第二主站被配置为若备用状态下预设间隔时间内未监听到第一总线上的数据，则切换至工作状态，若工作状态下接收到第一总线上的第一主站数据，则切换回备用状态，控制器根据各主站上报的实时数据、诊断信息和/或故障信息和预设逻辑确定是否采纳该次从站信息。从而简化冗余机制，实现主站冗余和介质冗余相结合，使用户在使用时无需关心当前系统的冗余方式和从站的连接方式，提高通信系统组态配置的简便性。

15、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。