一种多通道开关量传输方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及数据通信技术领域，特别涉及一种多通道开关量传输方法及装置。
【背景技术】
[0002]在现代工业中，开关量的作用已经越来越重要，它常用于工业设备的检测，为工业设备提供控制信号。随着科学技术的不断发展，自动化程度的不断提高，工业应用中对开关量信号的采集及传输的要求也越来越高。开关量输入接口通常包括两种接口形式，一种是干接点形式，另一种是湿接点形式。其中干接点接口指的是一种无源开关，接口本身不提供电源，可以用来采集有源开关量；湿接点接口指的是有源开关，接口本身可提供电源，2个接点之间有极性，可以用来采集无源开关量。在现有技术中，对于开关量信号的采集，信号接入设备的接口形式固定，也就是设备接口只能适配一种形式的开关量输入接口形式，如果该接入设备的使用环境发生变化或者相应的开关量输入接口方式发生变化，通常需要更换匹配接口的接入设备，才能实现信号采集目的，由此可见，现有技术中接入设备对于开关量输入接口的通用性亟待提高。
[0003]在另一方面，目前接入层设备多数情况下都是作为数据通信网络中的节点设备，需要把采集到的数据以可靠且高效地方式进行点到点或者点到多点的传输。
[0004]综上所述，如何提供一种开关量输入接口，能兼容有源开关量信号和无源开关量信号的可靠采集，并能实现开关量信号可靠传输是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种多通道开关量传输方法及装置，以兼容有源开关量和无源开关量信号可靠采集及传输。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明公开了一种多通道开关量传输方法，包括:
[0007]各通道按设置的本通道的开关量采集模式采集本通道的开关量信号；
[0008]在网络系统中根据用于开始传输开关量信息的指示判断存在用于多通道开关量信息传输的数据帧时，按照该数据帧采用的传输模式的指示以及预设的开关量信息与承载其的时隙/比特位的对应关系，将包括本通道的开关量信息的数据帧通过时隙调配送入传输网络；
[0009]在网络系统中不存在用于多通道开关量信息传输的数据帧时，在待发送的数据帧中，插入本数据帧用于开始传输开关量信息的指示以及传输模式的指示，按照插入的传输模式的指示以及预设的开关量信息与承载其的时隙/比特位的对应关系，将包括本通道的开关量信息的数据帧通过时隙调配送入传输网络；
[0010]其中，所述传输模式为独立时隙模式或者共占时隙模式。
[0011]可选地，上述方法中，本通道的开关量采集模式按照开关量信号的当前接口接入方式确定。
[0012]可选地，上述方法中，各通道按设置的本通道的开关量采集模式采集本通道的开关量信号包括:
[0013]当开关量信号的当前接口接入方式确定本通道采集有源开关量信号时，控制接入端口至采集输出端口的有源开关量信号采集电路通路，采集本通道的开关量信号；或者
[0014]当开关量信号的当前接口接入方式确定本通道采集无源开关量信号时，控制接入端口至采集输出端口的无源开关量信号采集电路通路，采集本通道的开关量信号。
[0015]可选地，上述方法中，通过继电器的不同触点连通来形成所述有源开关量信号采集电路通路或者所述无源开关量信号采集电路通路。
[0016]可选地，上述方法还包括:
[0017]当网络中开关量信号接收端接收到数据帧，若判断接收到的数据帧包括开关量信息时，从所述数据帧中获取传输模式；
[0018]按照所获取的传输模式，以及预设的开关量信息与承载其的时隙/比特位的对应关系获取开关量信息，根据开关量信息所在的具体位置确定开关量信息的传输通道并对应记录。
[0019]可选地，上述方法中，所述根据用于开始传输开关量信息的指示判断存在用于多通道开关量信息传输的数据帧的过程包括:当接收到的数据帧中的一个时隙包括用于开始传输开关量信息的指示时，判断网络系统中存在用于多通道开关量信息传输的数据帧。
[0020]可选地，上述方法中，用于开始传输开关量信息的指示为:在数据帧第一个子帧的第一个时隙内的固定比特位插入的预定复帧定位码。
[0021]可选地，上述方法中，所述传输模式指示为:系统设计时在所述数据帧第一个子帧的第一个时隙内所确定的在固定比特位中所插入的传输模式指示码，其中，独立时隙模式对应的传输模式指示码和共占时隙模式对应的传输模式指示码在固定比特位中所插入的固定值不同。
[0022]可选地，上述方法中，按照传输模式的指示以及预设的开关量信息与承载其的时隙/比特位的对应关系，将包括本通道的开关量信息的数据帧通过时隙调配送入传输网络的过程包括:
[0023]当传输模式指不为独立时隙模式时，以4个子帧为一个复帧作为开关量信息传输单位，根据当前通道在网络系统设计时确定的该通道的开关量信息与承载其的时隙/比特位的对应关系，在第2、3、4子帧时隙中的固定比特位中写入指示该通道开关量信息的序列码，并发送到传输网络。
[0024]可选地，上述方法中，按照传输模式的指示以及预设的开关量信息与承载其的时隙/比特位的对应关系，将包括本通道的开关量信息的数据帧通过时隙调配送入传输网络的过程包括:
[0025]当传输模式指示为共占时隙模式时，以8个子帧为一个复帧作为开关量信息传输单位，根据当前通道在网络系统设计时确定的该通道的开关量信息与承载其的时隙/比特位的对应关系，在所属子帧第一时隙的固定比特位写入指示该通道开关量信息的序列码，并发送到传输网络。
[0026]本发明还公开了一种多通道开关量传输装置，该装置包括:
[0027]多通道开关量采集单元，按设置的开关量采集模式采集本通道的开关量信号；
[0028]多通道开关量传输单元，在网络系统中根据用于开始传输开关量信息的指示判断存在用于多通道开关量信息传输的数据帧时，按照该数据帧采用的传输模式的指示以及预设的开关量信息与承载其的时隙/比特位的对应关系，将包括本通道的开关量信息的数据帧通过时隙调配送入传输网络，以及当网络系统中不存在用于多通道开关量信息传输的数据帧时，在待发送的数据帧中，插入本数据帧用于开始传输开关量信息的指示以及传输模式的指示，按照插入的传输模式的指示以及预设的开关量信息与承载其的时隙/比特位的对应关系，将包括本通道的开关量信息的数据帧通过时隙调配送入传输网络；
[0029]其中，所述传输模式为独立时隙模式或者共占时隙模式。
[0030]可选地，上述装置中，所述本通道的开关量采集模式按照开关量信号的当前接口接入方式确定。
[0031]可选地，上述装置中，所述多通道开关量采集单元包括采集模块，该采集模块包含有源开关量信号采集电路和无源开关量信号采集电路，按设置的本通道的开关量采集模式采集本通道的开关量信号指:
[0032]当开关量信号的当前接口接入方式确定本通道采集有源开关量信号时，控制接入端口至采集输出端口的有源开关量信号采集电路通路，采集本通道的开关量信号；或者
[0033]当开关量信号的当前接口接入方式确定本通道采集无源开关量信号时，控制接入端口至采集输出端口的无源开关量信号采集电路通路，采集本通道的开关量信号。
[0034]可选地，上述装置中，所述多通道开关量采集单元中至少包括继电器，所述多通道开关量采集单元控制接入端口至采集输出端口的有源开关量信号采集电路通路指:
[0035]通过对所述继电器的控制形成有源开关量信号采集电路的电流通路；
[0036]所述多通道开关量采集单元控制接入端口至采集输出端口的无源开关量信号采集电路通路指:
[0037]通过对所述继电器的控制形成无源开关量信号采集电路的电流通路。
[0038]可选地，上述装置中，所述多通道开关量采集单元中还包括控制电路，所述控制单元控制所述继电器的不同触点连通状态。可选地，上述装置中，所述继电器(SW)的线圈设置在所述控制电路输出端之间的继电器(SW)，所述继电器(SW)的公共端触点和第一自由端触点、第二自由端触点分别形成无源开关量信号采集电路通路或者形成有源开关量信号米集电路通路。
[0039]可选地，上述装置中，所述控制电路包括:第一分压电阻(R3)、第二分压电阻(R4)以及NPN型三极管(Ql)，其中:
[0040]串联连接的所述第一分压电阻(R3)和第二分压电阻(R4)设置在所述判断电路的输出端之间，且所述第一分压电阻(R3)和第二分压电阻(R4)的串联点与所述三极管(Ql)的基极连接，所述三极管(Ql)的发射极还与信号地连接；
[0041]所述继电器(SW)的线圈一端与信号电源(VCC)连接，另一端与所述三极管(Ql)的发射极连接，且其第一自由端触点与接口电源(VCC_P0RT)连接。
[0042]可选地，上述装置中，在信号电源(VCC)与所述三极管(Ql)的集电极之间设置续流二极管(D2)。
[0043]可选地，上述装置中，所述继电器(SW)的线圈另一端通过稳压二极管(D3)与所述三极管(Ql)的发射极连接。
[0044]可选地，上述装置中，所述采集模块包括:第一限流电阻(Rl)、第二限流电阻(R2)光耦(Ul)、上拉电阻(R5);其中:
[0045]所述第一限流电阻(Rl)的一端与第一电压采集输入端连接，另一端与所述继电器(SW)的第二自由端触点连接，第二限流电阻(R2) —端与所述第二电压采集输入端连接，另一端与所述光耦(Ul)的输入侧负极连接，所述继电器(SW)的第一自由端触点与接口电源(VCC_P0RT)连接；
[0046]所述光耦(Ul)的输入侧正极与所述继电器(SW)的公共端触点连接，所述光耦(Ul)的输