一种自动识别IO模块并生成POWERLINK组态配置文件的方法与流程

一种自动识别io模块并生成powerlink组态配置文件的方法
技术领域
1.本发明涉及powerlink从站装置工作方法领域。


背景技术：

2.ethernet powerlink是在标准以太网上的实时通信协议，是由ethernet powerlink标准化组（epsg）管理的开放通信协议，由奥地利自动化公司贝加莱在2001年开始使用。通过改造标准以太网的数据链路层，解决了标准以太网csma/cd机制的延时和抖动问题，并且在应用层使用canopen协议，具备良好的互操作性。
3.xdd组态配置文件是powerlink总线组态时用来描述对象字典的电子说明文档，是xml device description的简写。设备生产商在自己的设备中实现了对象字典，该对象字典存储在设备里，因此设备提供商需要向设备使用者提供一个说明文档，让使用者知道该设备有哪些参数，以及这些参数的属性。xdd文件的内容要与对象字典的内容一一对应，即在对象字典中实现了哪些参数，那么在 xdd 文件中就应该有这些参数的描述。
4.目前powerlink总线组态的步骤包括：一、使用工具软件（如贝加莱官方的fieldbusdesigner软件）对powerlink从站上i/o模块进行配置，生成从站设备对应的xdd文件；二、使用工具软件（如openconfigurator软件）对各powerlink从站的xdd文件进行组态配置，生成powerlink协议所需的交互数据信息（配置文件）；三、将配置文件导入powerlink主站设备，启动协议栈，开始数据交互过程。
5.以上总线组态步骤中，为了得到从站设备上描述多个io模块的xdd描述文件，需首先执行第一步：使用工具软件对powerlink从站上多个i/o模块进行配置，并进行工程构建。目前的方式都比较繁琐，需要人工核实并确认从站上i/o模块后，在工具软件上进行对应模块的配置，再构建生成xdd文件。


技术实现要素：

6.本发明针对以上问题，提出了一种自动识别io模块并生成powerlink组态配置文件的方法，该装置可自主识别本从站上的io模块并获取对应数据字典，然后自动将所有io模块的数据字典分析、整合，生成本从站的xdd文件。
7.本发明的技术方案为：在powerlink从站设备的背板上设有电源模块、多个io模块以及受控节点cn；调试人员用个人电脑通过受控节点cn的eh2接口登录并按以下步骤获取组态配置文件；步骤1：调试人员进行ftp登陆，进入受控节点cn的xdd文件夹；步骤2：受控节点cn上电初始化，向各个io模块请求数据字典，并接收各个io模块反馈的数据字典；步骤3：根据io模块反馈数据字典在xdd文件夹下生成cn.xdd文件；步骤4：拷贝出生成的cn.xdd文件，即组态配置文件。
8.所述受控节点cn安装时，先在powerlink从站设备的背板上插入电源模块以及各个io模块后，将电源模块上电，然后插入受控节点cn；此后，受控节点cn上电初始化，受控节点cn通过背板总线，向各io模块发送数据字典请求报文，io模块在收到受控节点cn发来的请求报文后，将自身数据字典打包成字节流，通过背板总线发送给受控节点cn，受控节点cn在收到来自各io模块发来的数据字典字节流后，调用linux操作系统的系统调用接口，打开cn.xdd文件，并将收到的字节流写入。
9.多个powerlink从站设备与powerlink主站设备进行数据交互；在powerlink主站设备的背板上设有电源、cpu、远程以太网主站以及管理节点mn，所述管理节点mn用于控制powerlink协议传输过程与传输周期、下发输出数据至从站设备以及接收各从站设备输入数据；powerlink从站设备中的所述受控节点cn用于接收管理节点mn发来的输出数据，通过do/ao进行输出，以及采集di/ai数据，并发送至管理节点mn进行处理。
10.所述受控节点cn包括at91sam9x25芯片，内置linux操作系统并植入powelrink从站固件程序。
11.所述powerlink从站设备具有两个device network端口，分别记为eh1接口、eh2接口；eh1接口与powerlink主站设备连接后用于powerlink总线数据传输，eh2接口与调试人员的个人电脑连接后用于进行配置、调试、提供ftp服务。
12.相较于贝加莱官方需要由人工确认现场模块配置，手工配置io模块并构建的技术方案，本发明按顺序插入模块并上电即可自动获取xdd文件，从整体上具有以下有益效果：一、自动识别各位置上配置的io模块，无需人工确认；二、自动获取各位置上io模块的数据字典；三、自动将各位置io模块数据字典进行分析、整合，生成本从站的xdd文件；四、对外提供可获取xdd文件的eh2以太网口，并通过此网口提供ftp服务，用户在完成相应操作后，可通过ftp获取本从站的xdd文件；五、本方案所有模块识别、xdd文件生成都是自动完成，用户只需通过ftp提取即可，极大减少工作量，降低出错概率。
附图说明
13.图1是本案的实施方式示意图，图2是本案中受控节点cn的*.xdd文件的工作流程图，图3是本案中受控节点cn的安装方式示意图，图4是本案在获取cn.xdd文件时的工作流程图。
具体实施方式
14.为能清楚说明本专利的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利进行详细阐述。
15.本发明中管理节点mn、受控节点cn的电路结构与现有技术相同，并且powerlink主站设备、powerlink从站设备的硬件结构也与现有技术相同，因此，本案中对于管理节点mn、受控节点cn的具体电路结构不再赘述。
16.本发明如图1所示，在powerlink主站设备的背板上设有电源、cpu、远程以太网主站以及管理节点mn，所述管理节点mn用于控制powerlink协议传输过程与传输周期、下发输出数据至从站设备以及接收各从站设备输入数据；在powerlink从站设备的背板上设有电源模块、多个io模块以及受控节点cn，所述受控节点cn用于接收管理节点mn发来的输出数据，通过do/ao进行输出，以及采集di/ai数据，并发送至管理节点mn进行处理。
17.所述受控节点cn包括at91sam9x25芯片，内置linux操作系统并植入powelrink从站固件程序。
18.如图2所示，mn主站节点app程序运行所需的基础配置文件mnobd.cdc是通过openconfigurator.exe程序，将各受控节点cn的*.xdd文件进行分析、整合而成。mnobd.cdc 文件是一个二进制信息保存文件，该文件包含了整个网络的配置信息，如该网络中一共有几个从节点，每个从节点是什么类型的设备，每个从节点要接收哪些数据以及发送哪些数据等。可以将该文件存放到主站的某个目录下，当主站开始运行时，会到指定的目录下去读取 mnobd.cdc 文件，从中得到网络配置信息，根据这些信息去配置主站自己的参数，以及通过发送 sdo 来配置各个从站的参数。
19.受控节点cn的xdd文件为设备描述文件， 是powerlink中用来描述从站设备对象字典的电子说明文档，通常由设备供应商提供，是一个 xml文件。
20.所述powerlink从站设备具有两个device network端口，分别记为eh1接口、eh2接口；eh1接口与powerlink主站设备连接后用于powerlink总线数据传输，eh2接口与调试人员的个人电脑连接后用于进行配置、调试、提供ftp服务。
21.安装时，如图3所示，在powerlink从站设备的背板上插入电源模块以及各个io模块后，将电源模块上电，然后插入受控节点cn；以上操作完成，系统内部完成如下动作后，如图4所示，受控节点cn通过背板总线，向各io模块发送数据字典请求报文，io模块在收到受控节点cn发来的请求报文后，将自身数据字典（模块输入输出点位等信息）打包成字节流，通过背板总线发送给受控节点cn，受控节点cn在收到来自各io模块发来的数据字典字节流后，调用linux操作系统的系统调用接口（fopen、write等），打开cn.xdd文件，并将收到的字节流写入。
22.具体来说，调试人员即可用个人电脑通过受控节点cn的eh2接口登录并按以下步骤获取cn.xdd文件；步骤1：调试人员进行ftp登陆，进入受控节点cn的xdd文件夹；步骤2：受控节点cn上电初始化，向各个io模块请求数据字典，并接收各个io模块反馈的数据字典；步骤3：根据io模块反馈数据字典在xdd文件夹下生成cn.xdd文件；步骤4：拷贝出生成的cn.xdd文件。
23.本发明具体实施途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。