[其他]實現無主控裝置串行總線占有控制的方法和設備

無效

• 申請號: 87100279
• 申請日: 1987-01-13
• 公開（公告）號: CN87100279A
• 公開（公告）日: 1987-08-12
• 發明（設計）人: 山岡弘昌;脇田章弘;藤純壽;天日康博;下山和彥
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所;日立工程株式會社
• 主分類號: G06F15/16
• 分類號: G06F15/16
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 馮曉明

本發明涉及一種多個處理機合用一傳輸（通信）總線時總線占有控制的方法，特別是涉及一種可適用于工廠設備過程控制的可編程序控制器（PC）的總線占有控制方法。

可編程序控制器接收裝置中的開關、接觸點和振蕩器的狀態并通過一個程序進行計算以便例如對繞組和馬達的通/斷以及閥門的開/關進行控制。這種程序具有高速和循環周期執行的特點。在一個連接有多個可編程序控制器的系統中，有數據在可編程序控制器之間以與周期同步的高速度進行傳送。

此外，要求這種可編程序控制器是一個非常緊湊的單元。

為了達到上述目的，要求數據傳送設備包括一個串行總線而不是并行總線。

就控制串行總線的方法而言，采用處理機來對可編程序控制器的運行進行控制和對其數據傳送進行控制的方法從結構的緊湊性這一方面來說是具有優越性的。

在可編程序控制器中，程序是通過信號輸入、運算和運算結果輸出這樣一種處理流程來加以執行的。為了以協同方式在可編程序控制器之間實行控制，在程序的序列中有必要執行至少一次數據傳送并把運算結果通知其它的可編程序控制器和外部裝置。如果數據傳送得不到保證，可編程序控制器之間的協同動作就有可能會延遲，因此整個系統的可控性和響應特征也就可能受到不良影響。

為了解決這個問題，可以考慮加快數據傳送的速度，從而在一個程序周期中可以執行兩次或三次數據傳送以便確保協同運行。然而，如上所述，在為了使結構緊湊而配備一個可對運行和數據傳送進行控制的處理器的可編程序控制器中，處理機被數據傳送處理占用，很難為運行控制留出時間裕量。因此，有必要通過使運行周期和數據傳送同步以確保在一個程序周期中進行數據傳送以及留出控制這種運行的時間。

迄今為止，控制串行總線占有的方法大都采用一種設備作為主控裝置來控制每一個受控（從動）單元中的總線占有權。還有另外一種通常的方法稱為碰撞檢測法，在這種方法中，不采用主控裝置，在總線占有要求出現時，單方面地把數據傳送到總線上去。在總線中發生數據碰撞（沖突）時，在一個預定的間隔時間之后重新把數據傳送到總線上。

然而，前一方法帶來的問題是，當主控裝置發生故障時，就會使數據傳送停止;而后一種方法的困難是總線上出現數據碰撞時重新傳送的處理頗為復雜，因此在運行控制周期和傳送周期之間的同步難以建立。

在日本專利JP-A-58-161061中描述了一個例子;在這個例子中以一種簡單的方法實現了不用主控裝置的總線占有控制。

在JP-A-58-161061所描述的方法中，其關鍵之點在于在接收結束和下一個傳送之間有一段最低限度的間隔時間，即為傳送等待時間計時器，置定一個最低限度的等待時間，從而實現高速數據傳送。然而，由于受傳送的數據量的影響和沒有安裝可編程序控制器而引起的傳送周期的變化仍是有待解決的問題。

因此，本發明的目的是提供一種用于實現不用主控裝置的串行總線占有控制的方法和設備，在不采用專門的優先控制設備的情況下通過簡單的結構就能防止總線上的數據碰撞，并且能夠以固定的傳送周期實行周期性的數據傳送，其中每一個可編程序控制器的總的運行控制時間和數據發送/接收時間都是相互同步的。

為了實現上述目的，按照本發明，在一根公共總線上連接多個處理機的系統中，在每個處理機中都裝有一個計時器，在該計時器中置定了傳送間隔時間和傳送等待時間。傳送間隔時間與決定于系統組裝時每個處理機的串行數相對應，而傳送等待時間決定于完成先前傳送的處理機的數目。

除了按照同步的傳送間隔時間進行數據發送/接收運行之外，還要由各個可編程序控制器高速周期地實現預定的運行控制;因此，作為實現以固定的傳送時間間隔執行數據傳送和作為在串行總線上防止發生數據碰撞的手段，計時器中設置有與執行先前的傳送的處理機的數目和固有的處理機的的數目相對應的時間。傳送是由作為最佳的傳送等待時間的時間來實行的，因此時間用傳送數據量來進行校正，以便以恒定的傳送時間間隔進行傳送，從而達到上述目的。

本發明的上述或其它的目的，通過結合相應的附圖所作的下列描述，將變得更加明顯，其中：

圖1是表示中央處理單元（CPU）內部結構的方框圖;

圖2是一個采用本發明的可編程序控制器的系統的結構實例;

圖3是串行總線上傳送的數據的數據格式;

圖4至圖5是在控制單元中進行傳送處理的流程圖;

圖6是表示決定傳送等待時間的方法的示意圖;

圖7是串行總線上各個可編程序控制器的處理時間圖。