本发明专利技术公开了一种PROFIBUS DP与PROFINET通信网络通过共享存储器互连的方法，步骤：①共享存储器被分为寄存器区、管道区、IO数据区与邮箱区；②上电后，DP通信协议微控制单元检查本地是否存在有效DP配置；③DP通信协议微控制单元周期性访问共享存储器查询有效DP配置和处理通信数据互传，并作为DP主站维护网关与从站之间的通信；④以太网通信协议微控制单元维护PROFINET通信和通信数据互传；⑤以太网通信协议微控制单元将由以太网获得的DP配置通过共享存储器发送给DP通信协议微控制单元；⑥当DP通信协议微控制单元查询到DP配置更新，按照当前主站状态与DP配置开启DP总线扫描。本发明专利技术实现了PROFIBUS DP通信网络与PROFINET通信网络之间的协议转换与数据传输等技术问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种网络通信技术。具体属于应用于PR0FINET设备至PROFIBUS DP 主站的网关设计，是实现PR0FINET通信网络至PR0FIBUS通信网络的协议转换与数据传输 的方法。
技术介绍
PR0FINET与PROFIBUS DP现场总线都是当今应用广泛的通信协议。 PR0FINET通信是发展推广中的现场总线通信，为了实现PR0FINET控制器与 PROFIBUS网络设备的互连，当前市场有需求将PR0FINET与PROFIBUS DP两个不同通信网络 互连，并实现两个通信网络中的数据相互传输。 目前，已存在多种成熟的PR0FINET设备开发方案和PROFIBUS主站开发方案，但连 接两种总线网络的网关类产品很少。PR0FINET至PROFIBUS DP通信网络的内部通信、各种 数据映射、以及如何通过以太网通信将DP配置信息传输到PROFIBUS主站端都是此类网关 产品的开发难点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种PROFIBUS DP与PR0FINET通信网络通过共享存储器互 连的方法，以解决通过以太网通信更新DP主站配置的问题，实现了 PROFIBUS DP通信网络 与PR0FINET通信网络之间的协议转换与数据传输等技术问题。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的方法，其硬件设备包括：DP通信协议微 控制单元和以太网通信协议微控制单元，其中共享存储器内置于DP通信协议微控制单元 中，包括以下步骤： 步骤①：共享存储器被分为寄存器区、管道区、10数据区与邮箱区； 寄存器区主要包含网关基础设备信息、主站DP配置、主站通信状态、从站DP配置、 从站通?目状态、从站控制?目息； 管道区用来实现PROFIBUS DP端与PR0FINET端之间的双向非实时非周期性数据 通信； 10数据区用于实时交换PROFIBUS DP端与PR0FINET端之间的周期性输入输出数 据； 邮箱区用于实现PROFIBUS DP端与PR0FINET端之间的中断事件通信； 步骤②：上电后，DP通信协议微控制单元检查本地是否存在有效DP配置； 如果本地存在有效DP配置，DP通信协议微控制单元将配置信息解析为DP主站配 置信息与被扫描从站配置信息，并将DP主站配置信息放于共享存储器寄存器区，被扫描从 站配置信息放于管道区中，通知DP端共享存储器管理模块有配置信息传输； 如DP通信协议微控制单元本地不存在有效DP配置或已完成DP配置传输，DP通 信协议微控单元调用PROFIBUS DP主站状态机制管理模块和从站扫描模块维护DP通信，并 控制单元间的数据通信； 步骤③：DP通信协议微控制单元判断是否本地存在有效配置后作为DP主站维护 PROFIBUS DP总线通信，并访问共享存储器查询是否有新的有效DP配置和处理DP通信数 据； 如果在共享存储器邮箱区中查询到DP配置信息，DP通信协议微控制单元由共享 存储器寄存器区和管道区中取出DP配置并按照当前主站状态与最新配置重启PROFIBUS DP总线扫描； 如果不存在有效DP配置信息，DP通信协议微控制单元继续维护主站状态机制与 DP总线报文接收/发送； DP通信协议微控制单元维护网关与DP从站之间的PROFIBUS DP通信，其中周期性 通信的DPVO输入输出数据，而非周期性数据，主要包括DPVl读写数据，诊断信息数据，这些 数据将放入共享存储器，或由共享存储器中取出； DP通信中的数据由共享存储器实现与以太网通信协议微控制单元之间的互传； 步骤④：以太网通信协议微控制单元维护网关与PR0FINET控制器的通信，通过共 享存储器IO数据区与管道区实现与DP端互传周期性通信数据和非周期性通信相关的数 据； 步骤⑤：当用户由以太网下载DP配置信息时，以太网通信协议微控制单元将此DP 配置通过共享存储器发送给DP通信协议微控制单元；DP通信协议微控制单元将其解析为 DP主站配置与被扫描从站配置信息，并将DP主站配置信息放于共享存储器寄存器区，被扫 描从站配置信息放于管道区中； 步骤⑥：当DP通信协议微控制单元在邮箱区中查询到DP配置更新，DP通信协议 微控制单元由共享存储器寄存器区与管道区中取出DP配置并按照当前主站状态与当前更 新DP配置开启PROFIBUS DP总线扫描。 其中步骤①、②中，DP通信协议微控制单元在上电后访问本地存储器，判断是否存 在有效DP配置； 如果由本地存储器中可获得有效DP配置数据，DP通信协议微控制单元通过 PROFIBUS DP通信配置解析模块将配置数据解析为DP主站配置信息与被扫描从站配置信 息两部分； 其中，DP主站配置信息包括主站地址、总线最高站地址、总线波特率、各总线时间 和主站工作模式等等，并在共享存储器的寄存器区都有相应的寄存器；DP通信协议微控制 单元通过对外通信端共享存储器管理模块将这些DP主站配置信息存入各自的寄存器中； 被扫描从站配置信息包含被扫描从站个数、从站地址、从站ID号、从站各种数据 长度信息、从站初始化数据和从站功能属性；鉴于被扫描从站配置信息的非周期性、复杂度 与大数据量，此部分配置信息通过管道区传送； PROFIBUS DP通信配置解析模块通过对外通信端共享存储器管理模块向管道区中 存入单个被扫描从站配置信息的管道命令消息。此命令消息的数据部分包含了从站地址、 从站ID号、从站功能属性、从站初始化数据、从站地址与从站各种数据长度信息。在完成管 道命令消息的写入之后，对外通信端共享存储器管理模块在邮箱区写入邮箱事件以通知DP 通信端共享存储器管理模块； 在得到应答消息且DP配置中有多个被扫描从站时，对外通信端共享存储器管理 模块继续向管道中放入下一个被扫描从站配置信息的命令消息； 以上步骤将被重复，直至所有被扫描从站配置信息都经由管道发送完毕； 如果没有在本地存储器获得有效DP配置或完成DP配置传输后，DP端控制单元通 信管理模块维护与以太网通信协议微控制单元之间的通信。 其中步骤③中，DP通信端共享存储器管理模块查询共享存储器邮箱区，判断当前 共享存储器内是否有DP有效配置； 如果共享存储器中已经存有DP配置信息，DP通信端共享存储器管理模块从寄存 器区获取DP主站配置信息； 获取的DP主站配置信息包括主站地址、总线最高站地、DP总线波特率、各总线时 间值、以及主站工作模式信息； DP通信端共享存储器管理模块从管道区中取出被扫描从站配置信息，包括当前从 站地址、从站ID号、从站各种数据长度信息、从站初始化数据和从站功能属性等信息用于 扫描从站； 在处理完本条命令消息之后，DP通信端共享存储器管理模块向管道中写入应答消 息； 当存在多个被扫描从站时，DP通信端共享存储器管理模块重复以上从管道获取消 息的步骤，直至所有被扫描从站配置信息取完。 DP通信协议微控制单元通过PROFIBUS DP从站扫描模块维护网关设备作为DP主 站与从站之间的总线通信，仅在已通过DP通信端共享存储器管理模块获得有效DP配置的 情况下，PROFIBUS DP从站扫描模块启动； 为了实现与从站的正常通信，PROFIBUS DP从站扫描模块分解DP通信端共享存储 器获得的被扫描从站配置信息，将其中初始化数据转换为DP总本文档来自技高网...
【技术保护点】
PROFIBUS DP与PROFINET通信网络通过共享存储器互连的方法，其硬件设备包括：DP通信协议微控制单元和以太网通信协议微控制单元，其中共享存储器内置于DP通信协议微控制单元中；其具体步骤如下：步骤①：共享存储器被分为寄存器区、管道区、IO数据区、与邮箱区；寄存器区主要包含网关基础设备信息、主站DP配置、主站通信状态、从站DP配置、从站通信状态、从站控制信息；管道区用来实现PROFIBUS DP端与PROFINET端之间的双向非周期性数据通信；IO数据区用于实时交换PROFIBUS DP端与PROFINET端之间的周期性输入输出数据；邮箱区用于实现PROFIBUS DP端与PROFINET端之间的中断事件通信；步骤②：上电后，DP通信协议微控制单元检查本地是否存在有效DP配置；如果本地存在有效DP配置，DP通信协议微控制单元将配置信息解析为DP主站配置信息与被扫描从站配置信息，并将DP主站配置信息放于共享存储器寄存器区，被扫描从站配置信息放于管道区中，通知DP端共享存储器管理模块有配置信息传输；如DP通信协议微控制单元本地不存在有效DP配置或已完成DP配置传输，DP通信协议微控单元调用PROFIBUS DP主站状态机制管理模块和从站扫描模块维护DP通信，并控制单元间的数据通信；步骤③：DP通信协议微控制单元判断是否本地存在有效配置后作为DP主站维护PROFIBUS DP总线通信，并访问共享存储器查询是否有新的有效DP配置和处理DP通信数据；如果在共享存储器邮箱区中查询到DP配置信息，DP通信协议微控制单元由共享存储器寄存器区和管道区中取出DP配置并按照当前主站状态与最新配置重启PROFIBUS DP总线扫描；如果不存在有效DP配置信息，DP通信协议微控制单元继续维护主站状态机制与DP总线报文接收/发送；DP通信协议微控制单元维护网关与DP从站之间的PROFIBUS DP通信，其中周期性通信的DPV0输入输出数据，而非周期性数据，主要包括DPV1读写数据，诊断信息数据，这些数据将放入共享存储器，或由共享存储器中取出；DP通信中的数据由共享存储器实现与以太网通信协议微控制单元之间的互传；步骤④：以太网通信协议微控制单元维护网关与PROFINET控制器的通信，通过共享存储器IO数据区与管道区实现与DP端互传周期性通信数据和非周期性通信相关的数据；步骤⑤：当用户由以太网下载DP配置信息时，以太网通信协议微控制单元将此DP配置通过共享存储器发送给DP通信协议微控制单元；DP通信协议微控制单元将其解析为DP主站配置与被扫描从站配置信息，并将DP主站配置信息放于共享存储器寄存器区，被扫描从站配置信息放于管道区中；步骤⑥：当DP通信协议微控制单元在邮箱区中查询到DP配置更新，DP通信协议微控制单元由共享存储器寄存器区与管道区中取出DP配置并按照当前主站状态与当前更新DP配置开启PROFIBUS DP总线扫描。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李文娟，彭国茂，
申请(专利权)人：北京鼎实创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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