2．2．9從站提交數(shù)據(jù)到上位機

　　主站掃描子站時，子站將數(shù)據(jù)包發(fā)送到主站，主站轉(zhuǎn)發(fā)到上位機，上位機收到后發(fā)送數(shù)據(jù)收到確認包到主站，主站收到確認包后轉(zhuǎn)發(fā)到從站。從站未收到確認包，不會進行其他數(shù)據(jù)的上傳。在規(guī)定時間內(nèi)未收到確認包認為數(shù)據(jù)傳送失敗。

　　主站－－＞從站掃描碼

　　從站－－＞主站數(shù)據(jù)

　　主站－－＞PCFLASH存儲器中數(shù)據(jù)

　　PC－－＞主站確認碼（放入FLASH存儲器）

　　主站－－＞從站確認碼

　　從站－－＞主站應(yīng)答碼

　　3軟件實現(xiàn)

　　主站主要完成2個功能：對各節(jié)點進行掃描以獲取并保存各節(jié)點的通信狀態(tài)；對上位機與各從站之間的報文進行可靠轉(zhuǎn)發(fā)。軟件流程如圖2所示，系統(tǒng)上電后，首先進行初始化操作，主要包括設(shè)置串口、定時器，開啟開門狗，配置芯片引腳等內(nèi)容。

　　系統(tǒng)初始化成功后，主站向上位機請求從站配置信息，主要包括從站數(shù)量、各從站的地址、各從站配置情況即從站為啟用還是閑置狀態(tài)。

　　從站配置信息請求成功后，主站開始對各從站進行掃描，并對掃描中產(chǎn)生的從站報文進行處理。每掃描完一個從站，主站都會去查看有無來自上位機的報文，并對報文進行適當(dāng)處理。當(dāng)經(jīng)過一定時間間隔后主站再去掃描下一個從站。

　　其中，在來自上位機的報文中，有的報文是需要轉(zhuǎn)發(fā)給某個從站的，在掃描期間來自從站的報文中，有的也是需要轉(zhuǎn)發(fā)給上位機的。只有合理設(shè)計轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，才能既保證報文的可靠傳輸，又不致于使系統(tǒng)實時性明顯變差或產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)堵塞。本系統(tǒng)將來自上位機的報文分為3類：第1類是上位機直接傳給主站的，主站收到這類報文，進行簡單回復(fù)，這次通信完成；第2類是上位機發(fā)給某個從站并且需要得到從站回復(fù)信息的，這時候需要主站將報文轉(zhuǎn)發(fā)給此從站，并將此從站的回復(fù)信息再轉(zhuǎn)發(fā)給上位機；第3類是上位機發(fā)給某從站但不需要回復(fù)的，這時主站將報文傳給此從站，但不需要等待從站的回復(fù)信息，這次通信完成。同理，在掃描過程中，對從站產(chǎn)生的報文的處理也分為類似3種，具體處理過程如圖2所示。

　　圖2主程序流程圖

　　本控制系統(tǒng)的設(shè)計中，由于主站的使用，一方面，上位機不再承擔(dān)對眾多從站的輪詢工作，使其擁有了更多的CPU資源進行快速響應(yīng)、處理人機交互與日志存儲等事件，順暢完成眾多動畫的播放，提高了系統(tǒng)的事件處理與響應(yīng)能力；另一方面，在傳統(tǒng)的主從式RS485通信網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)某根通信線由于意外或者人為原因造成短接或斷路后，可能導(dǎo)致整個通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓，主站的使用，使得原本連接在同一網(wǎng)絡(luò)上的上百個從站分成幾個相對獨立的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)某一網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，將不會對其他網(wǎng)絡(luò)的通信造成影響。同時，由于主站可以脫離上位機單獨對各從站進行掃描并實時獲取各從站的當(dāng)前狀態(tài)，如果上位機需要從某種故障中恢復(fù)并進行重新啟動，它可以直接從主站中快速獲取整個系統(tǒng)中所有從站的當(dāng)前狀態(tài)，主站還可以根據(jù)掃描從站數(shù)的多少，自動調(diào)整掃描時間間隔，在保證系統(tǒng)響應(yīng)的前提下降低通信故障率，提高系統(tǒng)可靠性與安全性。

　　4結(jié)語

　　本文詳細論述了基于Modbus協(xié)議的RS485總線通訊機設(shè)計原理。雖然此主站的增加會使系統(tǒng)成本稍有上升，但它不僅可以使上位機從繁忙的通信工作中解放出來，更好地完成人機交互、數(shù)據(jù)處理、動畫播放等任務(wù)，而且還能夠提高系統(tǒng)獨立性，加快系統(tǒng)從故障中恢復(fù)的速度，有效地提高系統(tǒng)的可靠性、安全性。本設(shè)計已成功應(yīng)用于某監(jiān)獄門禁控制系統(tǒng)，實踐證明該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、故障率低、操作方便、安全可靠