[發(fā)明專利]提高PLC控制器與上位機通訊傳輸和數(shù)據(jù)處理效率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010466104.7
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111722581B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鋼;鄭作鏗;曲小平;郝明明;張偉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G06F9/54
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

本發(fā)明提供一種提高PLC控制器與上位機通訊傳輸和數(shù)據(jù)處理效率的方法，在PLC的監(jiān)視的數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)變化少的應(yīng)用場合，采用本發(fā)明，在第一個通訊數(shù)據(jù)包中，占用若干個數(shù)據(jù)寄存器作為狀態(tài)寄存器，用于與上位機傳遞信息。在PLC控制器中，開辟空間，放置暫存數(shù)據(jù)包，暫存數(shù)據(jù)包中的暫存寄存器與當(dāng)前數(shù)據(jù)包對應(yīng)的寄存器進行比較，對于有變化數(shù)據(jù)的當(dāng)前數(shù)據(jù)包對其狀態(tài)位進行置位，達到對有變化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包進行重點讀取，顯著地提高了上位機對變化數(shù)據(jù)的讀取速度和處理速度。另外，對數(shù)據(jù)包的存儲和讀取狀態(tài)進行置位，保證了數(shù)據(jù)包與狀態(tài)位的一致性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高PLC傳輸和處理效率的方法，屬于PLC應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

PLC存在一個很廣泛的監(jiān)視的數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)變化少的應(yīng)用場合，例如地鐵車站風(fēng)水電系統(tǒng)，其對風(fēng)水電的監(jiān)視是基于BAS(Building Automation System，以下簡稱BAS)系統(tǒng)采用PLC(Programmable Logic Controller，以下簡稱PLC)進行監(jiān)視。

PLC監(jiān)視的數(shù)據(jù)采用寄存器存儲和傳輸，一個寄存器通常占用兩個字節(jié)。PLC通訊通常基于MODBUS通訊協(xié)議，正常報文一包數(shù)據(jù)125個寄存器，即250個字節(jié)。一個地鐵車站PLC監(jiān)視的數(shù)字量輸入數(shù)據(jù)通常有三包，模擬量輸入數(shù)據(jù)通常有十幾包，查詢一包數(shù)據(jù)需要耗時300毫秒，目前PLC采用全數(shù)據(jù)上送，則所有數(shù)據(jù)的傳輸需要耗時超過3秒，導(dǎo)致輪詢周期長，上位機系統(tǒng)中數(shù)據(jù)刷新慢。上位機還需要消時，進行變化數(shù)據(jù)的篩選。如果增加數(shù)據(jù)包包含的寄存器的數(shù)量，雖然能減少數(shù)據(jù)包的數(shù)量，相應(yīng)減少建立通訊鏈接次數(shù)，減少鏈接的時間，但報文長度增加，導(dǎo)致通訊失敗的可能性大幅度提高，致使需要重復(fù)通訊，浪費通訊時間。

傳統(tǒng)方法上位機都對每個數(shù)據(jù)包，即使沒有變化的數(shù)據(jù)，仍然依次讀取，浪費時間，如果發(fā)生突發(fā)的變化數(shù)據(jù)，由于上位機輪詢未必正好讀到出現(xiàn)變化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包，最不利的情況下，上位機剛讀完一個數(shù)據(jù)包，此數(shù)據(jù)包發(fā)生數(shù)據(jù)變化，則上位機需要輪詢一圈數(shù)據(jù)包，才能讀到此有變化數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)包，如果數(shù)據(jù)包有十幾個個，則上位機反饋變化數(shù)據(jù)的時延是讀取十幾個數(shù)據(jù)包的時間，導(dǎo)致變化數(shù)據(jù)刷新慢。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種新的技術(shù)方案，用以提高上位機對變化數(shù)據(jù)的讀取速度和處理速度。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種提高PLC控制器與上位機通訊傳輸和數(shù)據(jù)處理效率的方法：

將PLC總體分為兩類，分別為PLC控制器和遠程IO模塊；

遠程IO模塊帶有模擬量和數(shù)字量的輸入和輸出功能，用于測量和控制，遠程IO模塊還帶有與子系統(tǒng)PLC進行通訊功能；

PLC控制器帶有通訊功能和數(shù)據(jù)處理功能；

PLC控制器的通訊功能，用于完成各種通訊任務(wù)，包括與上位機通訊和與下位機通訊，與下位機通訊包括與遠程IO模塊通訊、與子系統(tǒng)PLC通訊、與子系統(tǒng)通訊模塊通訊，這些通訊任務(wù)不受PLC控制器的用戶程序控制，PLC通訊配置完成后，自主通訊，通訊的數(shù)據(jù)存取在PLC控制器中供通訊用的寄存器中；

PLC控制器的數(shù)據(jù)處理功能，由用戶程序控制，對通訊功能讀取到供通訊用的寄存器中的數(shù)據(jù)，進行邏輯判斷，作出決策，再寫入供通訊用的寄存器中，由PLC控制器的通訊功能進行通訊，以達到控制的目的；

前述PLC控制器的供通訊用的寄存器，按照與通訊對側(cè)設(shè)備約定的點表進行填寫，通訊對側(cè)設(shè)備包括上位機和下位機，下位機包括遠程IO模塊、子系統(tǒng)PLC、子系統(tǒng)通訊模塊；