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花生（shēng）油流（liú）量計和計算（suàn）機間的通信協議（yì）分（fèn）析介紹
點擊次數：2035 發布時間：2021-01-19 14:38:34
花生（shēng）油流量計通（tōng）過串行RS一485標準總線與站內PC機連接。在進行數據傳輸時,站內PC機先發出地址幀對指定的節點設備尋址,在得到確認之後（hòu）向選中的節點設備發送命（mìng）令及參數,或者接收節點設備采（cǎi）集的數據。為了滿足簡單（dān）實用的要求,根據RS一485數據總線通信的特點可以將節點的花生油流量計和站內PC機間的通信協議分（fèn）為三層:物理層、數據鏈路層、報文（wén）層。
一、物理（lǐ）層
花生油流量計（jì）等節點設備和站內PC機之間的通信符合RS一485電氣規範。采用平衡式差分長線驅（qū）動,半雙工。通信介（jiè）質采用雙絞線或同軸電纜。
二、數據鏈路層
花生油流量計等節點設備和站內PC機間的通信采用異步串行通訊控製規程,並采用地址位喚醒握手協議。因此在協議中規定（dìng）了傳地址和傳數據兩種不同的（de）幀格式,如圖.64所（suǒ）示。地址幀和數（shù）據幀（zhēn）由11位構（gòu）成,幀格式為l位起始位,l位停止位（wèi）,8位數據位,1位*9位。我（wǒ）們將*9位設定為“地址/數據指示位（wèi）”,用來區分所發送/接受的幀信息是地址幀還是數據幀。*9位為1,表示PC機發送/接受的是“地址幀”*9位為O,表示主（zhǔ）機發送/接受的是“數據幀”。命令幀與校驗和的發送格式與數據幀相同,因此可由數據幀演化得到。
三、報文層
在花生油流量計等節點設備和C機通信的過程中,由地址（zhǐ）幀、命令幀、數（shù）據幀、校（xiào）驗和可組（zǔ）成各種功能（néng）不同（tóng）的報文。由於（yú）采用主從工作方式來實現通信,花生油流量計等節點設備僅能接收並執行PC機發送來的控製命令,而不（bú）能發送命（mìng）令給PC機。因此,由PC機發往（wǎng）流量計等節點設備的報（bào）文一般（bān）包括（kuò）一個地址幀,一個命令幀,若幹個數據幀和一個校驗和（hé）,其報文格式圖.6a5所示;而由流量計等節點設備發往PC機的（de）報文一般包括一個地址幀,若幹（gàn）個數據幀和一（yī）個校驗（yàn）和,其（qí）報文格式如圖6.5b所示。
由於RS一485電（diàn）氣標（biāo）準規定每段隻能（néng）聯結犯個節點（diǎn）設備,因此可用地址幀中五個二進製位表示這32個地址,其餘（yú）3位用來表示命（mìng）令,從而構成地址命令幀。對於控製命令需求不超過八個的通信係統,采用（yòng）地址命令幀可（kě）壓縮報文長度提高通信效率。在汙水網絡監控係統中,花生油流量計和PC機通信的（de）主要（yào）目的是（shì）將流量計中的有用數據讀到PC機中。這些數據包括:總累積流量、正向累積（jī）流量、反向累積流量、瞬（shùn）時流量。通信時,PC機隻需向花生油流量計發送讀總累積流量、讀正向累積流量、讀（dú）反向（xiàng）累積流量（liàng）、讀瞬時（shí）流量命令即可（kě）,因此二者間（jiān）通信所（suǒ）用的地址幀和命令幀可合二為（wéi）一,用一個（gè）地址命令幀代替。PC機和花生油流量計間的地址命令幀定義如圖.66所示。根據汙水（shuǐ）網絡監控係統（tǒng）中PC機與花生油流量計（jì）間通信的特殊性,二者通信所使用的報文可簡化為圖.67的格式。
四、通信規程
采（cǎi）用地址喚醒握手協議後,流量計和PC機間的通信按照下麵甲乙機間的通信規程進行（háng）。在通（tōng）信規程中,甲機代表網絡（luò）中的（de）PC機,乙機代表網絡中的花生油流（liú）量計。通信規程中的3個通信重複計數器及其所對應的通信出錯信息各不相同,以便（biàn）於通信出（chū）錯原因的查找確定。甲機和乙機間具體通信規程如（rú）下:
甲機:為了得到花（huā）生油流量計中的有用數據（jù）,甲機*先（xiān）向網絡中發出與流量（liàng）計通信地址相關的地址（zhǐ）命令幀,以啟動（dòng）一次數據通信。
乙機:接收到與地址有關的幀信息後,乙（yǐ）機將幀信息中的地址與本身（shēn）所分配的網絡地址相比較。如果幀信息中的地（dì）址與其本（běn）身的網絡地址一致,乙機建立甲乙機間的鏈路連接並從幀信（xìn）息中讀取命（mìng）令,然後向甲機發送包含本身地址的地址幀,進入等待回應（yīng）信號狀態;否則,乙機忽略（luè）得到的地址信息（xī）,不做任何反應。
甲機:如果在發（fā）送完地址（zhǐ）命令幀的1秒內甲機沒有收到地址（zhǐ）幀,甲機發送地址命令幀重新啟動一次通信。收到乙機發回的地址幀後,甲機將地址幀中的地址與曾經發出的地址相比較。如果（guǒ）地址相同,甲機向乙機發送oCC(H11oO11O0)數據幀做為回應信號;否則,甲機重新發送地址命令幀。
乙機:發送完地（dì）址幀（zhēn）的乙機接到數據（jù）幀後,判（pàn）斷數據幀中（zhōng）是否存在（zài）n和00的組合連接。如果存在,則表明該信息（xī）是回應信號,乙機按照命令要求發送*一個（gè）數據;否則,乙機將該信息忽略（luè）,繼續等待甲（jiǎ）機的回應信（xìn）號。
甲機:如果在發送完回應信號（hào）的1秒內甲機沒有收到數據幀,甲（jiǎ）機發送地址命令（lìng）幀重新啟動一次通信。當地址命令幀的重發次數已達到3次仍未得到數據幀時（shí）,甲機放棄通信任務並發出（chū）通信出錯信息。收到數據幀後,甲機向網絡中發送OCCH(11001100)數據幀做為回（huí）應信號,以通知乙機（jī）發送（sòng）下（xià）一個數據幀（zhēn）信息。
乙機:發送完數據的乙機接到數據幀（zhēn）後（hòu）,判斷數據幀中是否存在11和00的組合連（lián）接。如果存在,則表明該信息是回應信號,乙機發送下一個數據;否則,乙（yǐ）機將該信息忽略,繼續等待甲機的回應信號。
甲機:如果在發送完（wán）回應信號的1秒內甲機沒有收到下一個（gè）數據幀,甲機重發回應信號OCCH。當回應信號的重發（fā）次數已達到3次仍未得到數據幀時,甲機放棄本次通信,然後重新啟動（dòng）一次讀取該數（shù）據的通信。當同一通信重新啟動3次仍不（bú）能正常時,甲機放棄通信任務並（bìng）發出通信出錯信息。
乙機:當發送完*後一個數據幀(校驗和)後,乙（yǐ）機退出甲乙機（jī）的鏈路連接,結束一次通信。
甲機:收到*後（hòu）一個數據幀(校驗和)後,甲機將（jiāng）已收到數據累加得到的校驗和（hé）同收到的校驗和進行比較。如果兩個校驗和的數據一致,甲機結束本次通信;否（fǒu）則,甲機重新啟動一次通（tōng）信。當同一通信重新啟（qǐ）動（dòng）3次仍得不到正確數據時,甲機放棄該通信任務並發出通信出錯信息。
一、物理（lǐ）層
花生油流量計（jì）等節點設備和站內PC機之間的通信符合RS一485電氣規範。采用平衡式差分長線驅（qū）動,半雙工。通信介（jiè）質采用雙絞線或同軸電纜。
二、數據鏈路層
花生油流量計等節點設備和站內PC機間的通信采用異步串行通訊控製規程,並采用地址位喚醒握手協議。因此在協議中規定（dìng）了傳地址和傳數據兩種不同的（de）幀格式,如圖.64所（suǒ）示。地址幀和數（shù）據幀（zhēn）由11位構（gòu）成,幀格式為l位起始位,l位停止位（wèi）,8位數據位,1位*9位。我（wǒ）們將*9位設定為“地址/數據指示位（wèi）”,用來區分所發送/接受的幀信息是地址幀還是數據幀。*9位為1,表示PC機發送/接受的是“地址幀”*9位為O,表示主（zhǔ）機發送/接受的是“數據幀”。命令幀與校驗和的發送格式與數據幀相同,因此可由數據幀演化得到。
三、報文層
在花生油流量計等節點設備和C機通信的過程中,由地址（zhǐ）幀、命令幀、數（shù）據幀、校（xiào）驗和可組（zǔ）成各種功能（néng）不同（tóng）的報文。由於（yú）采用主從工作方式來實現通信,花生油流量計等節點設備僅能接收並執行PC機發送來的控製命令,而不（bú）能發送命（mìng）令給PC機。因此,由PC機發往（wǎng）流量計等節點設備的報（bào）文一般（bān）包括（kuò）一個地址幀,一個命令幀,若幹個數據幀和一個校驗和（hé）,其報文格式圖.6a5所示;而由流量計等節點設備發往PC機的（de）報文一般包括一個地址幀,若幹（gàn）個數據幀和一（yī）個校驗（yàn）和,其（qí）報文格式如圖6.5b所示。
由於RS一485電（diàn）氣標（biāo）準規定每段隻能（néng）聯結犯個節點（diǎn）設備,因此可用地址幀中五個二進製位表示這32個地址,其餘（yú）3位用來表示命（mìng）令,從而構成地址命令幀。對於控製命令需求不超過八個的通信係統,采用（yòng）地址命令幀可（kě）壓縮報文長度提高通信效率。在汙水網絡監控係統中,花生油流量計和PC機通信的（de）主要（yào）目的是（shì）將流量計中的有用數據讀到PC機中。這些數據包括:總累積流量、正向累積（jī）流量、反向累積流量、瞬（shùn）時流量。通信時,PC機隻需向花生油流量計發送讀總累積流量、讀正向累積流量、讀（dú）反向（xiàng）累積流量（liàng）、讀瞬時（shí）流量命令即可（kě）,因此二者間（jiān）通信所（suǒ）用的地址幀和命令幀可合二為（wéi）一,用一個（gè）地址命令幀代替。PC機和花生油流量計間的地址命令幀定義如圖.66所示。根據汙水（shuǐ）網絡監控係統（tǒng）中PC機與花生油流量計（jì）間通信的特殊性,二者通信所使用的報文可簡化為圖.67的格式。
四、通信規程
采（cǎi）用地址喚醒握手協議後,流量計和PC機間的通信按照下麵甲乙機間的通信規程進行（háng）。在通（tōng）信規程中,甲機代表網絡（luò）中的（de）PC機,乙機代表網絡中的花生油流（liú）量計。通信規程中的3個通信重複計數器及其所對應的通信出錯信息各不相同,以便（biàn）於通信出（chū）錯原因的查找確定。甲機和乙機間具體通信規程如（rú）下:
甲機:為了得到花（huā）生油流量計中的有用數據（jù）,甲機*先（xiān）向網絡中發出與流量（liàng）計通信地址相關的地址（zhǐ）命令幀,以啟動（dòng）一次數據通信。
乙機:接收到與地址有關的幀信息後,乙（yǐ）機將幀信息中的地址與本身（shēn）所分配的網絡地址相比較。如果幀信息中的地（dì）址與其本（běn）身的網絡地址一致,乙機建立甲乙機間的鏈路連接並從幀信（xìn）息中讀取命（mìng）令,然後向甲機發送包含本身地址的地址幀,進入等待回應（yīng）信號狀態;否則,乙機忽略（luè）得到的地址信息（xī）,不做任何反應。
甲機:如果在發（fā）送完地址（zhǐ）命令幀的1秒內甲機沒有收到地址（zhǐ）幀,甲機發送地址命令幀重新啟動一次通信。收到乙機發回的地址幀後,甲機將地址幀中的地址與曾經發出的地址相比較。如果（guǒ）地址相同,甲機向乙機發送oCC(H11oO11O0)數據幀做為回應信號;否則,甲機重新發送地址命令幀。
乙機:發送完地（dì）址幀（zhēn）的乙機接到數據（jù）幀後,判（pàn）斷數據幀中（zhōng）是否存在（zài）n和00的組合連接。如果存在,則表明該信息（xī）是回應信號,乙機按照命令要求發送*一個（gè）數據;否則,乙機將該信息忽略（luè）,繼續等待甲（jiǎ）機的回應信（xìn）號。
甲機:如果在發送完回應信號（hào）的1秒內甲機沒有收到數據幀,甲（jiǎ）機發送地址命令（lìng）幀重新啟動一次通信。當地址命令幀的重發次數已達到3次仍未得到數據幀時（shí）,甲機放棄通信任務並發出（chū）通信出錯信息。收到數據幀後,甲機向網絡中發送OCCH(11001100)數據幀做為回（huí）應信號,以通知乙機（jī）發送（sòng）下（xià）一個數據幀（zhēn）信息。
乙機:發送完數據的乙機接到數據幀（zhēn）後（hòu）,判斷數據幀中是否存在11和00的組合連（lián）接。如果存在,則表明該信息是回應信號,乙機發送下一個數據;否則,乙（yǐ）機將該信息忽略,繼續等待甲機的回應信號。
甲機:如果在發送完（wán）回應信號的1秒內甲機沒有收到下一個（gè）數據幀,甲機重發回應信號OCCH。當回應信號的重發（fā）次數已達到3次仍未得到數據幀時,甲機放棄本次通信,然後重新啟動（dòng）一次讀取該數（shù）據的通信。當同一通信重新啟動3次仍不（bú）能正常時,甲機放棄通信任務並（bìng）發出通信出錯信息。
乙機:當發送完*後一個數據幀(校驗和)後,乙（yǐ）機退出甲乙機（jī）的鏈路連接,結束一次通信。
甲機:收到*後（hòu）一個數據幀(校驗和)後,甲機將（jiāng）已收到數據累加得到的校驗和（hé）同收到的校驗和進行比較。如果兩個校驗和的數據一致,甲機結束本次通信;否（fǒu）則,甲機重新啟動一次通（tōng）信。當同一通信重新啟（qǐ）動（dòng）3次仍得不到正確數據時,甲機放棄該通信任務並發出通信出錯信息。