前面我們對邏輯控制層的通信協(xié)議的相關概念簡單地引入了一下，根據(jù)上文所涉及的例子，我們這里在來詳細的講解一下。首先還是來回顧一下例子的基本情況。下面是一個實際應用例子——上位機與單回路控制器之間的通信協(xié)議(邏輯控制層)｡

單回路控制器可用來實現(xiàn)對一個回路(含一個被控對象)的控制,一般由單片機和少量外加電路構成｡圖12.30給出了用單回路控制器控制一個容器水位的示意圖｡圖中容器的水位是被控對象｡

單回路控制器通過A/D轉(zhuǎn)換器采樣差壓變送器反映的水位值,與事先設定的值進行比較,經(jīng)過某種控制算法的運算輸出一個值,該值是數(shù)字量,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器變成電信號,再經(jīng)過伺服放大器進行功率放大,作用于給水閥門｡例如,當水位高于設定值時,一般情況下是將給水閥門的開度減小,以減少進水量,從而使水位降下來｡這種采樣和控制是按一定周期重復進行的,從而可使實際水位與設定值之差在一規(guī)定范圍內(nèi)｡設定值可以是一個定值,也可隨時間變化｡

一臺單回路控制器可控制一個回路｡若一個被控系統(tǒng)中有多個回路,則可以選用相應數(shù)目的單回路控制器｡為了對各個單回路控制器進行管理以及對整個系統(tǒng)進行優(yōu)化,一般配一臺PC系列機,通常稱之為上位機(相應地可將單回路控制器稱為下位機)｡

在本例中,上位機和各單回路控制器采用RS-485總線組成主､從式通信網(wǎng)絡｡為了進行數(shù)據(jù)通信,需要制定通信協(xié)議｡總的要求是:上位機可以下傳設定值和單回路控制器的參數(shù)(如采樣控制周期､算法選擇､算法參數(shù)等,共數(shù)十種),單回路控制器在收到上位機的報文后,上傳數(shù)據(jù)和參數(shù)｡以下是通信協(xié)議的具體內(nèi)容:

上位機發(fā)給單回路控制器的報文用兩種:詢問報文和設置報文｡詢問報文周期性的發(fā)出,設置報文在需要時才發(fā)出｡被尋址的單回路控制器在收到上位機的任一報文后,要回送一個報文｡回文僅一種｡上位機詢問報文讓指定的單回路控制器上傳數(shù)據(jù)和參數(shù),其格式和含義如下:

每個字段上面的數(shù)字是該字段占用的字節(jié)數(shù)｡起始符是兩個特定的字符,最后一個字節(jié)是累加和,它是前面的字節(jié)不計最高位進位累加的結果｡目的站地址是要尋址的單回路控制器的編號｡這里的命令字段取值為01H,表示是詢問報文｡

上位機設置報文令指定的單回路控制器按報文中的命令和所帶數(shù)據(jù)重新進行設置,其格式和含義如下:

其中,命令字段是相應命令的編碼｡例如,命令為02H時,表示被尋址的單回路控制器應按數(shù)據(jù)字段給出的值對設定值進行重新設置｡數(shù)據(jù)字段為2個字節(jié),是與命令相對應的數(shù)據(jù),這里約定它采用整型數(shù)｡若設定值或參數(shù)不是整型數(shù),則組織報文時需進行轉(zhuǎn)換,單回路控制器收到后再還原｡

當某臺單回路控制器收到上位機的任一種報文,且發(fā)現(xiàn)自己是被尋址對象時,回送一個報文｡回文的格式和含義為:

回文的長度不是定值｡這里同樣約定設定值､采樣值以及各個參數(shù)字段采用整型數(shù)｡若原值不是整型數(shù),則組織報文時需進行轉(zhuǎn)換,上位機收到后再還原｡回文中的設定值是當前單回路控制器所采用的,如果此前上位機曾經(jīng)發(fā)來過設定值,則就是該值(已按它進行設置)｡

在該通信協(xié)議中還規(guī)定,如果上位機在發(fā)出報文后收不到回文或收到的是不確認回文(回文的確認碼為非0值)時,重發(fā)報文｡最多重發(fā)兩遍,還不行,以出錯處理｡