CN103236961B - CC-Link智能设备站捕获数据的方法及设备 - Google Patents

CC-Link智能设备站捕获数据的方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种CC‑Link中智能设备站获取其它从站数据的方法及智能设备站。其中方法包括：智能设备站侦听目标从站返回给主站的轮询响应；智能设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据。其中智能设备站包括：侦听模块和捕获模块。本发明，由于智能设备站直接从目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据，这中间不存在主站转发这一环节，因此可以提高智能设备站获取同一CC‑Link中其它从站数据的速度。

Description

CC-Link智能设备站捕获数据的方法及设备
技术领域
本发明涉及自动化控制领域，尤其涉及一种CC-Link智能设备站捕获数据的方法及设备，具体是指一种CC-Link中智能设备站获取其其它从站数据的方法及智能设备站。
背景技术
CC-Link(Control&Communication Link，控制与通信链路系统)作为一种开放的现场总线技术，主要侧重于自动化控制系统中控制网络的现场总线数字通信技术，其涉及到的站包括：主站和从站，其中从站又包括：远程IO(Input/output,输入输出)站、远程设备站、智能设备站和本地站，其中智能设备站具有瞬时传输功能，并且这些从站既可以作为数据源从站(提供数据方)使用，也可以作为数据应作从站(使用数据方)使用。
目前，CC-Link中的通信方式采用的广播轮询方式。其实现过程是可以参考图1所示，具体为：首先由主站将刷新数据(RY/RWw，位输出/字输出)发送到所有从站，与此同时，轮询1号从站；1号从站对主站的轮询做出响应(RX/RWr，位输入/字输入)；然后主站轮询2号从站(此时并不发送刷新数据)，从站2给出响应；以此类推，循环往复。需要说明的是，当被轮询的从站对主站给出响应时，其它未被轮询的从站能够收到被轮询的从站给出的响应，但将直接丢弃。
本申请的发明人在分析上述通信方式时，发现从数据源从站发出数据到数据应用从站接收到数据，这中间存在延时，并且严重时存在近一个轮询刷新周期的时间延迟。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种CC-Link中智能设备站获取其它从站数据的方法及智能设备站。可以提高智能设备站作为数据应用从站获取作为数据源从站的其它从站的数据的实时性。
本发明提供的CC-Link中智能设备站获取其它从站数据的方法，包括：
智能设备站侦听目标从站返回给主站的轮询响应；
所述智能设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据。
进一步，所述智能设备站侦听目标从站返回给主站的轮询响应，包括：
当智能设备站接收到的第一通信报文中的A1字段、A2字段的值分别为FFH和目标从站的站号时，所述智能设备站将预置的报文侦听计数器置为第一预设值；
当所述报文侦听计数器为第一预设值时，若所述智能设备站接收到的第二通信报文中的A1字段和A2字段分别为目标从站的站号和FEH时，所述智能设备站将报文侦听计数器置为第二预设值；
所述智能设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据，包括：
当所述报文侦听计数器为第二预设值时，所述智能设备站直接从所述接收到的第二通信报文中捕获所需数据；
其中，A1表示发送站地址、A2表示接收站地址。
进一步，所述智能设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据，包括：
所述智能设备站将接收到的目标从站返回给主站的轮询响应存至预设的数据捕获存储区，所述数据捕获存储区与CC-Link通信存储区相互独立；
所述智能设备站从所述数据捕获存储区存储的轮询响应中提取所需数据。
进一步，在所述智能设备站从所述数据捕获存储区存储的轮询响应中提取 所需数据之前，所述智能设备站检验所述数据捕获存储区存储的轮询响应的有效性；
当所述智能设备站检验到所述数据捕获存储区存储的轮询响应有效时，执行所述智能设备站从所述数据捕获存储区存储的轮询响应中提取所需数据的步骤。
进一步，所述数据捕获存储区存储的轮询响应有效的条件包括：所述轮询响应没有WDT错误、循环传输标志有效、接收刷新标志为接收结束、没有模块差错错误、传输状态正常、且所述轮询响应的CRC校验正确。
本发明提供的CC-Link中的智能设备站，用于快速获取同一CC-Link系统中其它从站的数据，包括：
侦听模块，用于侦听目标从站返回给主站的轮询响应；
捕获模块，用于直接从所述侦听模块侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据。
进一步，所述侦听模块，包括：
第一处理单元，用于当接收到的第一通信报文中的A1字段、A2字段的值分别为FFH和目标从站的站号时，将预置的报文侦听计数器置为第一预设值；
第二处理单元，用于当所述报文侦听计数器为第一预设值时，若接收到的第二通信报文中的A1字段和A2字段分别为目标从站的站号和FEH时，将报文侦听计数器置为第二预设值；
所述捕获模块，用于当所述报文侦听计数器为第二预设值时，直接从所述接收到的第二通信报文中捕获所需数据；
其中，A1表示发送站地址、A2表示接收站地址。
进一步，所述捕获模块包括：
存储单元，用于将接收到的目标从站返回给主站的轮询响应存至预设的数据捕获存储区，所述数据捕获存储区与CC-Link通信存储区相互独立；
提取单元，用于从所述数据捕获存储区存储的轮询响应中提取所需数据。
进一步，所述捕获模块，还包括：
检验单元，用于检验所述数据捕获存储区存储的轮询响应的有效性；
所述提取单元，用于当所述检验单元检验到所述数据捕获存储区存储的轮询响应有效时，从所述数据捕获存储区存储的轮询响应中提取所需数据。
进一步，所述数据捕获存储区存储的轮询响应有效的条件包括：所述轮询响应没有WDT错误、循环传输标志有效、接收刷新标志为接收结束、没有模块差错错误、传输状态正常、且所述轮询响应的CRC校验正确。
本发明的有益效果：
由于智能设备站直接从目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据，这中间不存在主站转发这一环节，因此可以提高智能设备站获取同一CC-Link中其它从站数据的速度，即提高实时性、降低通信延迟。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是CC-Link中的轮询刷新时序图。
图2是本发明提供的CC-Link中智能设备站获取其它从站数据的方法的第一实施例。
图3是本发明提供的CC-Link中智能设备站获取其它从站数据的方法的第二实施例。
图4是本发明提供的CC-Link中智能设备站获取其它从站数据的方法的第三实施例。
图5是本发明提供的数据存储区的结构示意图。
图6是本发明提供的CC-Link中智能设备站获取其它从站数据的方法的第四实施例。
图7是本发明提供的CC-Link中智能设备站的实施例的结构示意图。
具体实施方式
下述实施例中，CC-Link中的智能设备站作为数据应用从站，CC-Link中的 远程IO站、远程设备站、智能设备站和本地站作为数据源从站(即“目标从站”)，并且这些远程设备站、远程IO站、智能设备站和本地站设计在同一网段内。
请参考图2，是本发明提供的CC-Link中智能设备站获取其它从站数据的方法的第一实施例的流程示意图。其包括：
步骤S21、智能设备站侦听目标从站返回给主站的轮询响应。
步骤S22、智能设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据。
在本实施例中，由于智能设备站直接从目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据，这中间不存在主站转发这一环节，因此可以提高智能设备站获取同一CC-Link中其它从站数据的速度，即提高实时性、降低通信延迟。
请参考图3，是本发明提供的CC-Link中智能设备站获取其它从站数据的方法的第二实施例的流程示意图。其包括：
步骤S31、智能设备站接收到的第一通信报文中的A1字段、A2字段的值分别为FFH和目标从站的站号时，将预置的报文侦听计数器置为第一预设值。
步骤S32、当报文侦听计数器为第一预设值时，若智能设备站接收到的第二通信报文中的A1字段和A2字段分别为目标从站的站号和FEH时，智能设备站将报文侦听计数器置为第二预设值。
步骤S33、当报文侦听计数器为第二预设值时，智能设备站直接从接收到的第二通信报文中捕获所需数据。
在CC-Link中，传输帧(即：通信报文)的基本格式如表一所示。
表一：
F F F A1 A2 ST1 ST2 DATA F F F
其中，F：前置码标志字段，A1：发送站地址，A2：接收站地址，ST1：状态信息1，ST2:状态信息2，DATA：RX/RY，RW(循环)和瞬时数据，CRC：差错校验(16位)。当A1:FFH，A2：目标从站的站号时，表明该通信报文是主站下 发给目标从站的轮询报文。当A1：目标从站的站号，A2：FEH时，表示该通信报文是目标从站返回给主站的轮询响应。
优选的，第一预设值为1，第二预设值为2。这样，当智能设备站接收到的第二通信报文中的A1字段和A2字段分别为目标从站的站号和FEH时，仅需要对报文侦听计数器累加即可，十分的容易实现。
本实施例中，利用从站对主站进行间隔响应的特性，通过一个报文侦听计数器对侦听到的报文进行甄别，判断是否为目标从站返回给主站的轮询响应。并且通过报文侦听计数器的值将上述三步骤很好的串联起来，十分利于实现。
请参考图4，是本发明提供的CC-Link中智能设备站获取其它从站数据的方法的第三实施例的流程示意图。其包括：
步骤S41、智能设备站侦听目标从站返回给主站的轮询响应。
步骤S42、智能设备站将接收到的目标从站返回给主站的轮询响应存至预设的数据捕获存储区。
步骤S43、智能设备站检验数据捕获存储区存储的轮询响应的有效性。
步骤S44、当步骤S43的检验结果为有效时，从数据捕获存储区存储的轮询响应中提取所需数据。
其中，步骤S42中的数据捕获存储区的结构与CC-Link通信存储区的结构类似，但是相互独立，以避免本实施例的方法对现有的CC-Link通信造成干扰。具体的，本实施例的存储区的结构可以图5所示，其包括：现有的CC-Link通信存储区和本实施例提出的数据捕获存储区。
其中，步骤S43判断到轮询响应有效的条件是：轮询响应中没有WDT错误、循环传输标志有效、接收刷新标志为接收结束、没有模块差错错误、传输状态正常、且轮询响应的CRC校验正确。具体的，对于WDT错误、模块差错错误、循环传输标志、接收刷新标志可以通过轮询响应中的ST1字段中相应位的值来判断。传输状态可以通过轮询响应中ST2字段相应位的值来判断。当判断到轮询响应中没有WDT错误、循环传输标志有效、接收刷新标志为接收结束、没有模块差错错误和传输状态正常时，对轮询响应进行CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余码校验)校验，如果校验正确，则判断为有效。
本实施例，通过将捕获的轮询响应转存到新开辟的数据捕获存储区，避免了本实施例的方法与现有的CC-Link通信间的干扰。对轮询响应进行有效性校验，能够保证获得准确的数据。
请参考图6，是本发明提供的CC-Link中智能设备站获取其它从站数据的方法的第四实施例的流程示意图。
本实施例中，在系统设计阶段，就可以指定站i(为智能设备站)将站j(同一CC-Link中的其它从站)作为目标从站，并且预先定义站i具体要直接获取站j的哪一个或哪几个数据。这样，站i在完成自身与主站之间的通信之外，将实时侦听其它各从站与主站之间的通信报文，如侦听到的报文是无关从站与主站之间的通信报文，将不作处理并直接抛弃；当侦听到站j与主站之间通信时，直接从站j返回主站的应答通信报文中，快速捕获到所需要的数据。
具体的，图6实施例包括：
步骤S601、站i接收到通信报文后，判断通信报文中的A1是否为FFH，A2是否为站j的站号。若是，执行步骤S602，否则按照标准的CC-Link通信。
步骤S602、初始化报文侦听计数器的值为1。
步骤S603、当侦听计数器的值为1时，站i收到的通信报文后，判断A1是否为站j的站号，A2是否为FEH。若是，执行步骤S604，否则继续判断。
步骤S604、将报文侦听计数器加1。
步骤S605、当报文侦听计数器的值为2时，将接收到的通信报文存至数据捕获存储区。
步骤S606、报文侦听计数器置0，为下一次侦听做准备。
步骤S607、检验是否有模块差错错误。若是，执行步骤S608，否则执行步骤S14。
步骤S608、刷新接收标志是否为接收结束。若是，执行步骤S609，否则执行步骤S14
步骤S609、循环传输标志是否有效。若是，执行步骤S610，否则行步骤 S14
步骤S610、是否没有WDT错误。若是，执行步骤S611，否则执行步骤S14
步骤S611、传输路径状态是否正常。若是，执行步骤S612，否则执行步骤S
步骤S612、CRC校验是否正确。若是，执行步骤S613，否则执行步骤S14
步骤S613、提取需要的数据，提供给应用程序，返回正常的通信流程，以结束本次流程。
步骤S614、丢弃报文和数据，结束本次流程。
下对本发明提供的CC-Link中的智能设备站的结构进行说明。
请参考图7，是本发明提供的CC-Link中的智能设备站的实施例的结构示意图。其包括：
侦听模块1，用于侦听目标从站返回给主站的轮询响应。
捕获模块2，用于直接从侦听模块1侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据。
在本实施例中，由于智能设备站直接从目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据，这中间不存在主站转发这一环节，因此可以提高智能设备站获取同一CC-Link中其它从站数据的速度，即提高实时性、降低通信延迟。
请继续参考图7，侦听模块1可以包括：
第一处理单元11，用于当接收到的第一通信报文中的A1字段、A2字段的值分别为FFH和目标从站的站号时，将预置的报文侦听计数器置为第一预设值。此处，当A1:FFH，A2：目标从站的站号时，表明该通信报文是主站下发给目标从站的轮询报文
第二处理单元12，用于当报文侦听计数器为第一预设值时，若接收到的第二通信报文中的A1字段和A2字段分别为目标从站的站号和FEH时，将报文侦听计数器置为第二预设值。此处，A1：目标从站的站号，A2：FEH时，表示该通信报文是目标从站返回给主站的轮询响应
捕获模块2，用于当报文侦听计数器为第二预设值时，直接从接收到的第 二通信报文中捕获所需数据。
优选的，第一预设值为1，第二预设值为2。这样，当第二处理单元12接收到的第二通信报文中的A1字段和A2字段分别为目标从站的站号和FEH时，仅需要对报文侦听计数器累加即可，十分的容易实现。
本实施例中，利用从站对主站进行间隔响应的特性，通过一个报文侦听计数器对侦听到的报文进行甄别，判断是否为目标从站返回给主站的轮询响应。并且通过报文侦听计数器的值将上述三个过程很好的串联起来，十分利于实现。
继续参考图7，捕获模块2可以包括：
存储单元21，用于将侦听模块1侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应存至预设的数据捕获存储区。
检验单元22，用于当存储单元21将轮询响应存至数据捕获存储区后，检验数据捕获存储区存储的轮询响应的有效性。
提取单元23，用于当检验单元22的检验结果为有效时，从数据捕获存储区存储的轮询响应中提取所需数据。
其中，数据捕获存储区的结构与CC-Link通信存储区的结构类似，但是相互独立，以避免本实施例的方法对现有的CC-Link通信造成干扰。具体的，本实施例的存储区的结构可以图5所示，其包括：现有的CC-Link通信存储区和本实施例提出的数据捕获存储区。
其中，检验单元22检验到轮询响应有效的条件是：轮询响应中没有WDT错误、循环传输标志有效、接收刷新标志为接收结束、没有模块差错错误、传输状态正常、且轮询响应的CRC校验正确。具体的，对于WDT错误、模块差错错误、循环传输标志、接收刷新标志可以通过轮询响应中的ST1字段中相应位的值来判断。传输状态可以通过轮询响应中ST2字段相应位的值来判断。当判断到轮询响应中没有WDT错误、循环传输标志有效、接收刷新标志为接收结束、没有模块差错错误和传输状态正常时，对轮询响应进行CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余码校验)校验，如果校验正确，则判断为有效。
本实施例，通过将捕获的轮询响应转存到新开辟的数据捕获存储区，避免 了本实施例的方法与现有的CC-Link通信间的干扰。对轮询响应进行有效性校验，能够保证获得准确的数据。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种CC-Link中智能设备站获取其它从站数据的方法，其特征在于：包括：
智能设备站侦听目标从站返回给主站的轮询响应；
所述智能设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据；
所述智能设备站侦听目标从站返回给主站的轮询响应，包括：
当智能设备站接收到的第一通信报文中的A1字段、A2字段的值分别为FFH和目标从站的站号时，所述智能设备站将预置的报文侦听计数器置为第一预设值；
当所述报文侦听计数器为第一预设值时，若所述智能设备站接收到的第二通信报文中的A1字段和A2字段分别为目标从站的站号和FEH时，所述智能设备站将报文侦听计数器置为第二预设值；
所述智能设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据，包括：
当所述报文侦听计数器为第二预设值时，所述智能设备站直接从所述接收到的第二通信报文中捕获所需数据；
其中，A1表示发送站地址、A2表示接收站地址。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述智能设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据，包括：
所述智能设备站将接收到的目标从站返回给主站的轮询响应存至预设的数据捕获存储区，所述数据捕获存储区与CC-Link通信存储区相互独立；
所述智能设备站从所述数据捕获存储区存储的轮询响应中提取所需数据。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在所述智能设备站从所述数据捕获存储区存储的轮询响应中提取所需数据之前，所述智能设备站检验所述数据捕获存储区存储的轮询响应的有效性；
当所述智能设备站检验到所述数据捕获存储区存储的轮询响应有效时，执行所述智能设备站从所述数据捕获存储区存储的轮询响应中提取所需数据的步骤。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述数据捕获存储区存储的轮询响应有效的条件包括：所述轮询响应没有WDT错误、循环传输标志有效、接收刷新标志为接收结束、没有模块差错错误、传输状态正常、且所述轮询响应的CRC校验正确。
5.一种CC-Link中的智能设备站，用于快速获取同一CC-Link系统中其它从站的数据，其特征在于：包括：
侦听模块，用于侦听目标从站返回给主站的轮询响应；
捕获模块，用于直接从所述侦听模块侦听到的目标从站返回给主站的轮询响应中捕获所需数据；
所述侦听模块，包括：
第一处理单元，用于当接收到的第一通信报文中的A1字段、A2字段的值分别为FFH和目标从站的站号时，将预置的报文侦听计数器置为第一预设值；
第二处理单元，用于当所述报文侦听计数器为第一预设值时，若接收到的第二通信报文中的A1字段和A2字段分别为目标从站的站号和FEH时，将报文侦听计数器置为第二预设值；
所述捕获模块，用于当所述报文侦听计数器为第二预设值时，直接从所述接收到的第二通信报文中捕获所需数据；
其中，A1表示发送站地址、A2表示接收站地址。
6.如权利要求5所述的智能设备站，其特征在于：所述捕获模块包括：
存储单元，用于将接收到的目标从站返回给主站的轮询响应存至预设的数据捕获存储区，所述数据捕获存储区与CC-Link通信存储区相互独立；
提取单元，用于从所述数据捕获存储区存储的轮询响应中提取所需数据。
7.如权利要求6所述的智能设备站，其特征在于：所述捕获模块，还包括：
检验单元，用于检验所述数据捕获存储区存储的轮询响应的有效性；
所述提取单元，用于当所述检验单元检验到所述数据捕获存储区存储的轮询响应有效时，从所述数据捕获存储区存储的轮询响应中提取所需数据。
8.如权利要求7所述的智能设备站，其特征在于：所述数据捕获存储区存储的轮询响应有效的条件包括：所述轮询响应没有WDT错误、循环传输标志有效、接收刷新标志为接收结束、没有模块差错错误、传输状态正常、且所述轮询响应的CRC校验正确。
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