一种基于Modbus-RTU协议的电机通讯控制系统的制作方法

本技术涉及电机控制的领域，尤其是涉及一种基于modbus-rtu协议的电机通讯控制系统。

背景技术：

1、目前，在电机控制领域通常使用主机和从机这种形式来进行控制，其中电机属于从机，接收主机通讯发送的是否旋转、旋转速度、等操作指令并执行。主机与从机之间通常采用基于485硬件链路上串行传输的标准通讯协议modbus_rtu来进行通讯，这种通讯方式只允许有一个主机和多个不同地址号的从机，主机通过从机的地址号向对应该能的从机发送控制指令，从机根据自身的地址号对控制指令进行解析处理，并返回反馈信号，再由主机根据反馈信号确认从机是否被执行。

2、然而，上述主机与从机之间的串行通讯容易受到外界干扰，例如通讯线缆意外断连，而modbus_rtu协议处理也没有断连检测和处理机制，如此，当串行通讯故障时，从机处的电机很难做出紧急避险动作，依然会执行上一个动作，从而存在安全隐患。

技术实现思路

1、为了保证应用modbus-rtu协议的电机控制系统中，作为从机的电机在通讯故障时能够及时自动做出紧急避险动作，本技术提供一种基于modbus-rtu协议的电机通讯控制系统。

2、本技术提供的一种基于modbus-rtu协议的电机通讯控制系统，采用如下的技术方案：

3、一种基于modbus-rtu协议的电机通讯控制系统，所述电机通讯控制系统包括主机和从机，所述从机包括监视访问寄存器、处理单元和执行单元；

4、所述主机与所述从机建立基于modbus-rtu协议的通讯连接，以传输按照预设规律变化的标记数据至所述监视访问寄存器存储，所述处理单元与所述监视访问寄存器电连接以按照监控所述标记数据以生成第一驱动信号或第二驱动信号，所述执行单元与所述处理单元电连接以根据所述第一驱动信号执行第一正常操作或根据所述第二驱动信号执行第二告警操作，所述第二告警操作包括解除电机运动状态。

5、通过采用上述技术方案，主机按照预设规律生成内容在时刻变化的标记数据，随后将该标记数据传输到从机的监视访问寄存器中，从机直接通监控标记数据是否出现了变化，来间接判断主机与从机之间的通信连接是否出现了异常，如果异常则监视访问寄存器中的标记数据内容不会出现变化，如果正常则监视访问寄存器中的标记数据内容会发生变化。从机在通过处理单元判断出自身与主机之间的通信连接异常后，直接生成第二驱动信号以执行第二告警操作，实现从机的紧急避险。从机在通过处理单元判断出自身与主机之间的通信连接正常后，生成第一驱动信号，以执行主机同时发送的其他指令所对应的第一正常操作。

6、可选的，所述标记数据为按照第一预设时间间隔生成且符合基础规律的数据，所述第一驱动信号为所述处理单元以第二预设时间间隔查看所述监视访问寄存器中的所述标记数据符合所述基础规律时生成，所述第二驱动信号为所述处理单元以第二预设时间间隔查看所述监视访问寄存器中的所述标记数据不符合所述基础规律时生成。

7、通过采用上述技术方案，标记数据是以第一预设时间间隔来进行变化的，处理单元直接根据监视访问寄存器中的标记数据的变化是否符合基础规律，来判断标记数据的变化是否对应主机，在主机与从机之间出现通讯异常，数据流混乱时，也能够筛选出来，提高系统整体抗干扰性能。

8、可选的，所述主机包括信号生成单元和信号发送单元，所述从机还包括信号接收单元和计时单元；所述信号发送单元的输入端与所述信号生成单元的输出端电连接，所述信号发送单元的输出端与所述信号接收单元的输入端通讯连接，所述信号接收单元的输出端与所述监视访问寄存器的输入端电连接，其中，所述信号发送单元将所述标记数据转发至所述信号接收单元以存入所述监视访问寄存器；

9、所述处理单元具有第一输入端、第二输入端和第三输出端，所述第一输入端与所述计时单元的输出端电连接以接收所述计时单元按照第二预设时间间隔生成的提示信号，所述第二输入端与所述监视访问寄存器的输出端电连接以根据所述提示信号访问所述监视访问寄存器中的标记数据，所述第三输出端与所述执行单元电连接以在所述标记数据符合所述基础规律时生成第一驱动信号、以及在所述标记数据不符合所述基础规律时生成第二驱动信号。

10、可选的，所述第二预设时间间隔大于或等于所述第一预设时间间隔。

11、通过采用上述技术方案，第二预设时间间隔大于或等于第一预设时间间隔，保证每一个第二预设时间间隔期间标记数据都进行了一次数据变化。

12、可选的，所述基础规律为递增或递减。

13、通过采用上述技术方案，递增或递减的数据保证了相邻第一预设时间间隔的两个标记数据不同，强化了处理单元判断标记数据是否出现变化的准确性，并且递增或递减的机制还能够用来推送出数据传输过程中延迟的多少。

14、可选的，所述主机还包括超时判断设定单元，所述从机还包括断连超时寄存器；所述断连超时寄存器的输入端与所述超时判断设定单元的输出端通讯连接以存储所述超时判断设定单元所生成的所述第二预设时间间隔，所述计时单元的输入端与所述断连超时寄存器的输出端电连接以根据所述第二预设时间间隔生成所述提示信号。

15、通过采用上述技术方案，主机通过超时判断设定单元设置从机中断连超时寄存器中的第二预设时间间隔，而计时单元根据断连超时寄存器中的第二预设时间间隔来生成提示信号以提示处理单元判断监视访问寄存器中的标记数据生成第一驱动信号或第二驱动信号。本案中同属于modbus-rtu协议通讯系统的主机能够统一设定所有从机的第二预设时间间隔，降低工作人员的分别配置所有从机的第二驱动信号这一行为的工作量，提高工作效率。

16、可选的，所述信号发送单元和信号接收单元均为485通讯接口。

17、可选的，所述执行单元包括正常驱动子单元和正常反馈子单元，所述正常驱动子单元与所述电机电连接以根据所述第一驱动信号控制电机响应源自主机的工作指令，所述正常反馈子单元与所述主机通信连接以根据所述第一驱动信号向所述主机馈送应答信号。

18、通过采用上述技术方案，正常驱动子单元在收到第一驱动信号时，控制电机执行主机发送的工作指令，即正常执行工作指令对应的启动、停止、变速、变位等。同时正常反馈子单元想主机馈送应答信号，以供主机知晓当前地址的从机正常运行。

19、可选的，所述执行单元包括紧急暂停子单元和告警子单元，所述紧急暂停子单元与所述电机电连接以根据所述第二驱动信号紧急控制所述电机停止工作，所述告警子单元与所述处理单元电连接以根据所述第二驱动信号告警。

20、通过采用上述技术方案，紧急暂停子单元在收到第二驱动信号时控制电机解除运动状态，电机停止工作。同时，告警子单元进行告警以实现告警，以提醒工作人员当前从机故障。

21、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

22、1.主机按照预设规律生成内容在时刻变化的标记数据，随后将该标记数据传输到从机的监视访问寄存器中，从机直接通过监控标记数据是否出现了变化，来间接判断主机与从机之间的通信连接是否出现了异常，进而在判断结果为异常时进行第二告警操作，紧急解除电机的运动状态，避免电机持续执行上一指令。

23、2.标记数据是以第一预设时间间隔来进行变化的，处理单元直接根据监视访问寄存器中的标记数据的变化是否符合基础规律以判断标记数据的变化是否对应主机，提高系统整体抗干扰性能。