一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统及方法，该系统包括，包括上位机、CANopen总线和下位设备节点，所述的下位设备节点设有N个，每个下位设备节点分别通过CANopen总线通信连接，所述的下位设备节点包括下位机参数信息诊断响应单元，该下位机参数信息诊断响应单元内嵌用于响应对本设备节点内所有参数信息的查询诊断请求的扩展协议部分。与现有技术相比，本发明专利技术具有大大提升了上位机对设备节点的信息获取与监视诊断能力等优点。

A kind of equipment parameter information diagnosis system and method based on CANopen

【技术实现步骤摘要】
一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统及方法
本专利技术涉及一种设备参数信息诊断系统及方法，尤其是涉及一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统及方法。
技术介绍
CANopen是一种基于CAN链路层和物理层的应用层协议规范，由一套标准的对象字典参数集(简称OD)和应用子协议集构成。CANopen协议在设备自动化领域有着广泛的应用，不同的应用均是建立在对OD参数功能实现的基础之上。DS301(CANopenApplicationLayerandCommunicationprofile)定义了一套获取OD参数值的服务：SDOUpload(用于获取OD参数的当前值)和SDODownload(用于设置新的OD参数值)，Profile没有定义获取OD参数的附加属性(如Name，DataType，MinValue，Maxvalue等)的相关协议。现有技术主要存在如下应用缺陷：1)缺少一种统一的协议规范用于实施上位控制单元或监视与诊断单元对设备节点内参数附加属性的获取；2)上位控制单元或监视与诊断单元只能够通过设备关联的eds文件来获取设备节点参数信息，不利于对设备节点进行在线监视与信息诊断；3)可能存在离线的eds文件信息与设备节点在线信息的不匹配，造成参数配置错误和信息诊断错误。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统及方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统，包括上位机、CANopen总线和下位设备节点，所述的下位设备节点设有N个，每个下位设备节点分别通过CANopen总线通信连接，其特征在于，所述的下位设备节点包括下位机参数信息诊断响应单元，该下位机参数信息诊断响应单元内嵌用于响应对本设备节点内所有参数信息的查询诊断请求的扩展协议部分。优选地，所述的上位机包括分别与CANopen总线连接的上位机网络管理单元、上位机设备节点配置单元和上位机参数信息诊断单元；其中所述的上位机网络管理单元用于对网络状态进行管理，所述的上位机设备节点配置单元用于配置下位设备节点的设备参数，所述的上位机参数信息诊断单元利用扩展的信息诊断服务获取到丰富的设备参数信息并汇总信息进行参数诊断。优选地，所述的上位机参数信息诊断单元还包括对离线eds文件的文件解析功能，用于实现离线与在线信息的匹配检验。优选地，所述的下位设备节点还包括分别与CANopen总线连接的下位机网络管理响应单元和下位机配置响应单元；所述的下位机网络管理响应单元，用于响应来自上位机的指令数据，其中指令数据包括网络状态请求和网络错误处理；所述的下位机配置响应单元用于响应来自上位机的配置请求，其中配置请求包括PDO配置和参数配置。优选地，所述的扩展协议部分包括：用于上位机查询本节点内所有参数列表信息的通讯帧格式，通过此报文信息的收发，上位机可查询到节点内在线的参数个数和参数索引列表信息。优选地，所述的扩展协议部分包括：用于上位机查询本节点内的单个参数信息描述通讯帧格式，通过此报文信息的收发，上位机可查询到节点内单个参数的所有参数信息，其中包括参数的数据类型、包含子索引格式、存取权限设置和参数名称信息。优选地，所述的扩展协议部分包括：入口参数信息的通信帧格式，用于上位机查询本节点内的单个参数所包含的子索引参数；通过此报文信息的收发，上位机可查询到节点内单个参数的所有入口参数信息，包括参数类型、参数位长度、参数存取权限、参数的最大值、最小值和默认值信息。一种采用所述的基于CANopen的设备参数信息诊断系统的诊断方法，包括以下步骤：1)通过扩展协议在线读取节点内的参数个数并保存到本地；2)通过扩展协议在线读取节点内的参数索引列表并保存到本地；3)在获取到第2)步信息之后，通过扩展协议逐次获取单个设备参数的信息描述，包括但不限于获取参数数据类型、包含子索引个数、参数存取权限以及参数名称的在线信息；4)在获取到第3)步信息之后，通过扩展协议逐次获取到单个设备参数的子参数信息，包括但不限于获取参数的数据类型、位长度、存取权限、最大值、最小值信息；5)上位诊断系统对步骤2)、3)和4)所获信息进行整理、分析并汇总；6)根据汇总信息实现对设备参数信息的在线诊断。优选地，所述的在线诊断包括但不限于如下信息诊断功能：(1)在线信息与离线eds文件信息进行匹配检验；(2)设备参数信息有效性检查，包括参数极值，参数数据类型是否合规；(3)设备配置信息有效性检查，包括设备PDO配置，设备通信参数配置；(4)协议一致性检查的关联检查与诊断选项。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)提出了一种基于标准的CANopen通信诊断系统，可以对设备参数进行实时全面的信息诊断服务；2)制定了一种对设备参数信息的标准化读取方式，对现有CANopen通信规范进行协议扩展；3)与现有的CANopen规范SDO读写通道兼容，便于快速实施；4)提供离线eds文件与在线信息的匹配诊断，不需要在线eds文件更新；5)大大提升了上位控制单元或监视与诊断单元对设备节点的信息获取与监视诊断能力。附图说明图1为本专利技术诊断系统的结构示意图；图2为本专利技术诊断系统的上位机和下位设备节点结构示意图；图3为本专利技术获取对象字典参数列表通讯帧格式示意图；图4为本专利技术获取对象描述通讯帧格式示意图；图5为本专利技术获取对象入口参数描述通讯帧格式示意图；图6为本专利技术诊断方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种基于CANopen的设备参数信息读取与诊断系统，包括上位控制单元或监视与诊断单元以及设备节点，该系统基于一种统一的通信协议格式，规范了上位控制单元或监视与诊断单元对于设备参数信息的在线读取方法。本专利技术基于并兼容现有的CANopen协议规范，在其基础上设计了一种扩展协议，大大方便了在现有CANopen网络中的实施。如图1示意，本系统包括上位机诊断系统和下位机被监测单元，下位机被监测单元为1到N个CANopen从站设备节点，N的最大值为127。其中，CANopen设备信息诊断系统界面用于通过界面化的方式对网络设备信息进行诊断。该上位诊断系统包括网络管理单元，设备节点配置单元，参数信息诊断单元等多个功能单元；设备节点包括网络管理响应单元，节点配置响应单元和参数信息诊断响应单元等多个功能单元。其中上位网络管理单元用于对诊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统，包括上位机、CANopen总线和下位设备节点，所述的下位设备节点设有N个，每个下位设备节点分别通过CANopen总线通信连接，其特征在于，所述的下位设备节点包括下位机参数信息诊断响应单元，该下位机参数信息诊断响应单元内嵌用于响应对本设备节点内所有参数信息的查询诊断请求的扩展协议部分。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统，包括上位机、CANopen总线和下位设备节点，所述的下位设备节点设有N个，每个下位设备节点分别通过CANopen总线通信连接，其特征在于，所述的下位设备节点包括下位机参数信息诊断响应单元，该下位机参数信息诊断响应单元内嵌用于响应对本设备节点内所有参数信息的查询诊断请求的扩展协议部分。


2.根据权利要求1所述的一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统，其特征在于，所述的上位机包括分别与CANopen总线连接的上位机网络管理单元、上位机设备节点配置单元和上位机参数信息诊断单元；
其中所述的上位机网络管理单元用于对网络状态进行管理，所述的上位机设备节点配置单元用于配置下位设备节点的设备参数，所述的上位机参数信息诊断单元利用扩展的信息诊断服务获取到丰富的设备参数信息并汇总信息进行参数诊断。


3.根据权利要求2所述的一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统，其特征在于，所述的上位机参数信息诊断单元还包括对离线eds文件的文件解析功能，用于实现离线与在线信息的匹配检验。


4.根据权利要求1所述的一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统，其特征在于，所述的下位设备节点还包括分别与CANopen总线连接的下位机网络管理响应单元和下位机配置响应单元；
所述的下位机网络管理响应单元，用于响应来自上位机的指令数据，其中指令数据包括网络状态请求和网络错误处理；所述的下位机配置响应单元用于响应来自上位机的配置请求，其中配置请求包括PDO配置和参数配置。


5.根据权利要求1所述的一种基于CANopen的设备参数信息诊断系统，其特征在于，所述的扩展协议部分包括：
用于上位机查询本节点内所有参数列表信息的通讯帧格式，通过此报文信息的收发，上位机可查询到节点内在线的参数个数和参数索引列表信息。


6.根据权利要求1所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞士磊，雷友兵，
申请(专利权)人：上海安浦鸣志自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31