一种单总线测温控制系统断链自动诊断的方法与流程

本发明涉及单总线温度传感器多点测温控制技术，具体是一种单总线测温控制系统断链自动诊断的方法。

背景技术：
在生产制造领域，单总线温度传感器多点测温控制系统被广泛应用于粮仓、酿酒厂、食品加工厂、温室、大型精密测量仪器等场所。譬如DS18B20温度传感器是典型的数字温度传感器，该温度传感器不仅具有体积小，精度高，抗干扰能力强的优点，而且可以采用单根电缆传输数据，其单总线拓扑结构特点，能够节省大量电缆，有效降低测温控制系统产品成本，在实际生产应用中具重大的意义。目前这种测温控制系统不具备断链点诊断功能，同时，测温控制系统大多采用双控制器冗余保护的机制，一旦总线出现断链点，则靠启用另一控制器进行数据的采集，这种方法存在产品成本高、维护不方便等缺陷。

技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种单总线测温控制系统断链自动诊断的方法。这种方法和装置不仅能大大提高系统的安全可靠性，而且可以实现线路断链点自动诊断，并能准确给出断链点所在的物理位置使得用户能及时维修线路，有效降低测温控制系统的成本、降低测温控制系统的维护难度，提高测温控制系统的维护效率。实现本发明目的的技术方案是：一种单总线测温控制系统断链自动诊断及冗余保护的装置，包括控制系统，传感器环路为总线型拓扑闭合环路，与现有技术不同的是，还包括双向切换开关装置，所述传感器环路总线的两端与双向切换开关装置连接形成一个闭环的结构，双向切换开关装置与控制系统连接，控制系统通过对双向切换开关装置的控制，调整对传感器环路的读取数据的方向，从而实现线路断链点诊断及冗余保护功能。所述的控制系统为公开号CN202916015U专利所提供的基于注册机制的多点测温控制系统；所述的双向切换开关装置包括微控制器（MicroControlUnit，简称微控制器）和双向开关，微控制器通过双向开关控制总线与控制系统通信，实现单总线传感器网络闭环交替接入总线；所述的双向切换开关装置与多个温度传感器构成闭合的单环传感器环路，单环传感器环路通过双向切换开关装置与单总线相连接，构成多环的闭合拓扑结构传感器环路。这种装置的优点是采用目前传感器网络领域未见采用的闭环拓扑结构，能够采用单环，或者多个单环相切的拓扑结构，具备较为灵活的组网方式。这种装置设置了一个双向切换开关装置，能够完成闭环拓扑的双向检测功能，相对传统双机冗余的系统，减少了一个核心处理器，大大降低了成本。基于上述装置的单总线测温控制系统断链自动诊断的方法，包括传感器环路，其中第一个传感器环路与双向切换开关装置的第一通道连接，最后一个传感器环路与双向切换开关装置的第二通道连接，双向切换开关装置与多个温度传感器构成闭合的单环传感器环路，所述方法包括如下步骤：1）注册传感器环路上每一个单总线温度传感器在接入总线后各传感器所在物理位置编码ID；2）控制系统向双向切换开关装置发出指令，命令其接通第一通道，确定从第一通道方向检测传感器环路，控制系统采用二叉树算法读取第一通道方向所有传感器环路上传感器的ID；3）控制系统从第一通道方向检测传感器环路，读取到该通道上断链点前所有的传感器环路上传感器的ID；4）控制系统向双向切换开关装置发出指令，命令其接通第二通道，确定从第二通道方向检测传感器环路，控制系统采用二叉树算法读取第二通道方向所有传感器环路上传感器的ID；5）控制系统从第二通道方向检测传感器环路，读取到该通道上断链点前所有的传感器环路上传感器的ID；6）对从第一通道方向和第二通道方向两次读取到的ID进行比较，得出断链点所在位置。在总线空闲期间，控制系统与双向切换开关装置中的微控制器采用周期为2微妙、占空比为0.5的脉冲宽度调制信号进行通信，指令为逻辑1表示：脉冲宽度调制持续50微秒后电平拉低30微秒；指令为逻辑0表示：周期=2微秒的脉冲宽度调制持续80微秒，微控制器接收的信号是指令逻辑1，双...