CN103281228B - CC-Link/LT远程设备站捕获数据的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种CC-Link/LT系统中远程设备站获取其它从站数据的方法及远程设备站。其中方法：包括：远程设备站侦听目标从站返回给主站的数据刷新响应；远程设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据。其中远程设备站主要包括侦听模块和捕获模块。采用本发明，由于远程设备站直接从目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据，不需要主站转发这一中间环节，因此可以降低延迟，提高实时性。

Description

CC-Link/LT远程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/LT远程设备站捕获数据的方法及设备，具体是指CC-Link/LT系统中远程设备站获取其它从站数据的方法及远程设备站。

背景技术

CC-Link（Control&CommunicationLink，控制与通信链路系统）是一种可以同时高速处理控制和信息数据的现场网络系统，可以提供高效、一体化的工厂和过程自动化控制。CC-Link/LT建立在CC－Link技术的基础上，专门为进行传感器、执行器或其他小型I/O(Input/output,输入/输出)的应用而设计，具有优异的性能且能更大程度的减少接线。

目前，CC-Link/LT系统的总线拓扑结构如图1所示，其主要由一个主站和多个（小于或等于64个）从站构成，其中从站包括:远程设备站和远程设备站，其中远程设备站仅能进行“位数据”的输入/输出，远程设备站不仅可以进行“位数据”的输入/输出，还可以进行“字数据”的输入/输出。在CC-Link/LT系统中，采用BITR（BroadcastPolling+IntervalTimedResponse，广播轮询加间隔时间响应）的通信方式，该种通信方式的特点在于，在数据刷新循环中，由主站向全部从站广播数据刷新报文，各从站接收到数据刷新报文后，独立地取出主站下发给自己的RY（位输出）数据，然后从站间根据站号从小到大的顺序，依次对主站进行响应，将各自的RX（位输入）数据上传给主站。依据上述数据刷新过程，目前CC-Link/LT系统中，远程设备站（作为“数据应用从站”）获取其它从站（作为“数据源从站”）数据的过程是：在当前轮循刷新周期中，由其它从站在向主站作通信响应时，将需要发送给远程设备站的数据发送给主站，然后在下一轮询刷新周期中，由主站在向全部从站发起数据刷新广播通信时，以数据刷新的方式下发给远程设备站。此种方式存在的问题是，从其它从站发出数据到远程设备站接收到该数据这中间存在将近一个轮询刷新周期的延迟，从而导致远程设备站获取其它从站数据时，存在实时性低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种CC-Link/LT中远程设备站获取其它从站数据的方法及远程设备站。可以克服现有技术中远程设备站获取其它从站数据时，由于存在较大延迟而实时性低的问题。

本发明提供的CC-Link/LT系统中远程设备站获取其它从站数据的方法，包括：远程设备站侦听目标从站返回给主站的数据刷新响应；远程设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据。

进一步，远程设备站侦听目标从站返回给主站的数据刷新响应，包括：当远程设备站接收到主站广播的数据刷新报文时，初始化侦听计数器并启动时隙定时器，并且每当时隙定时器的定时到达时，对侦听计数器累加；根据侦听计数器的值和目标从站的站号判断当前时隙侦听到的数据刷响应是否来源于目标从站；当判断结果为是时，执行从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据的步骤。

进一步，当所述目标从站为目标远程设备站时且所述目标远程设备站传递的数据为字型数据时，所述目标远程设备站将所述字型数据映射为位型数据之后封装为所述数据刷新响应；所述远程设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据之后，将捕获的位型数据映射还原为字型数据。

进一步，远程设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据，包括：远程设备站将侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应转存到数据捕获存储区，其中数据捕获存储区与CC-Link/LT系统中现有的通信存储区相互独立；从数据捕获存储区存储的数据刷新响应中提取所需数据。

进一步，从数据捕获存储区存储的数据刷新响应中提取所需数据，包括：检验数据捕获存储区存储的数据刷新响应的有效性；当检验到数据捕获存储区存储的数据刷新响应有效时，从数据捕获存储区存储的数据刷新响应中提取所需数据。

进一步，当数据捕获存储区存储的数据刷新响应中的远程IO错误位、站信息传输位、校验位的标识分别表示：没有错误、未传输和正确时，认定数据捕获存储区存储的数据刷新响应有效。

本发明还提供了一种CC-Link/LT系统中的远程设备站，用于快速获取同一CC-Link/LT系统中其它从站的数据，其包括：侦听模块，用于侦听目标从站返回给主站的数据刷新响应；捕获模块，用于直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据。

进一步，侦听模块包括：处理单元，用于在接收到主站广播的数据刷新报文时，初始化侦听计数器并启动时隙定时器，并且每当时隙定时器的定时到达时，对侦听计数器累加；判断单元，用于根据侦听计数器的值和目标从站的站号判断当前时隙侦听到的数据刷响应是否来源于目标从站；指示单元，用于当判断单元判断到当前时隙侦听到的数据刷响应来源于目标从站时，指示捕获模块直接从目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据。

进一步，当所述目标从站为目标远程设备站时且所述目标远程设备站传递的数据为字型数据时，所述目标远程设备站将所述字型数据映射为位型数据之后封装为所述数据刷新响应；所述捕获模块，具体用于直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据，并将捕获的位型数据映射还原为字型数据。

进一步，捕获模块，包括：转存单元，用于将侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应转存到数据捕获存储区，其中数据捕获存储区与CC-Link/LT系统中的通信存储区相互独立；捕获单元，用于从数据捕获存储区存储的数据刷新响应中提取所需数据。

本发明的有益效果：

本发明实施例中，由于远程设备站直接从目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据，不需要主站转发这一中间环节，因此远程设备站可以快速获取其它从站的数据，解决了现有技术中远程设备站获取其它从站数据时延迟大、实时性低的问题。

另外，由于通过远程设备站的“字型”数据与“位型”数据之间的映射，以及远程设备站可进行“位型”数据传输的能力，本发明实施例还实现了“字型”数据的传送。

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/LT系统的网络拓扑图。

图2是本发明提供的CC-Link/LT系统中远程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。

图3是本发明提供的CC-Link/LT系统中远程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。

图4是CC-Link/LT系统中数据刷新时序图。

图5是本发明提供的CC-Link/LT系统中远程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。

图6是CC-Link/LT通信存储区和数据捕获存储区的结构示意图。

图7是本发明提供的CC-Link/LT系统中远程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。

图8是本发明提供的CC-Link/LT系统中远程设备站的实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

请参考图2，是本发明提供的CC-Link/LT系统中远程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。图2的方法流程包括：

步骤S21、远程设备站侦听目标从站返回给主站的数据刷新响应。

步骤S22、远程设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据。

其中，目标从站可以为远程IO站，也可以为远程设备站。当目标从站也为远程设备站时，其可能需要进行字型数据的传输，而目前的CC-Link/LT系统中却没有给出字型数据如何传输的方案。因此本实施例提出如下方案：首先作为目标从站的远程设备站在进行字型数据传输之前，将字型数据映射为位型数据，然后将位型数据封装为数据刷新响应返回给主站。然后，作为本实施例的执行主体的远程设备站在直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据之后，将得到的位型数据映射还原为字型数据，如此通过字型数据和位型数据的映射，即在CC-Link/LT系统中实现了字型数据的传递。当然，作为目标从站的远程设备站为了让作为本实施例的执行主体的远程设备站知道其所发送的数据刷新响应中的位型数据实质是由字型数据映射而成，可以在形成数据刷新响应中添加相应的标识，以指示其中的位型数据实质是由字型数据映射而成。在CC-Link/LT系统中，从站返回给主站的数据刷新响应的格式中，有许多保留位，通过使用这些保留位即可以实现添加标识的目的。

其中，具体将哪一个从站作为远程设备站的目标从站可以在系统设计阶段事先指定。并且，远程设备站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，如侦听到的报文是其它无关从站与主站之间的数据刷新响应，将不作处理并直接抛弃。当侦听到事先指定的目标从站与主站之间的数据刷新报文时，按照在系统设计阶段事先确定所需要快速获取的输入数据，从目标从站与主站之间的数据刷新响应中，快速捕获所需要的数据

下面结合一实例说明本实施例：假设在系统设计阶段，预先指定站号为5的远程设备站（以下简称为“数据应用从站”）需要快速获取站号为2的远程IO站（以下简称为“数据源从站”）中的数据。那么，数据刷新循环中，数据应用从站会将对其它从站反馈给主站的数据刷新响应进行侦听，当侦听到数据源从站反馈给主站的数据刷新响应时，直接从该数据刷新响应中捕获所需的数据，从而省略主站转发这一环节，以达到降低通信延迟，提高通信实时性的目的。

实施例二：

在CC-Link/LT系统中，包括作为数据应用从程的远程设备站也会对主站做出数据刷新响应，因此步骤S21的关键点是怎么知道侦听到的数据刷新响应来源于目标从站，本实施例致力于解决这一问题。

请参考图3，是本发明提供的CC-Link/LT系统中远程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。图3的方法流程包括：

步骤S31、当接收到主站广播的数据刷新报文时，初始化侦听计数器并启动时隙定时器。

步骤S32、每当时隙定时器的定时到达时，对侦听计数器累加。

步骤S33、根据侦听计数器的值和目标从站的站号判断当前时隙侦听到的数据刷响应是否来源于目标从站。

步骤S34、当判断结果为是时，直接从目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据。

其中，如图4所示，是CC-Link/LT系统中数据刷新过程的时隙图。从该时隙图可以看出，各从站对主站是进行间隔响应的，并且在波特率固定的情况下，各时隙的值固定相同。因此在图3实施例中可以设计一个时隙定时器按照时隙区分各个从站的数据刷新响应，同时设计一个侦听计数器用于判断是否是所要捕获的目标从站返回给主站的数据刷新响应。

具体的，将侦听计数器的值初始化为1，每当时隙定时器的定时到达1次时，对侦听计数器加1。那么当某一时隙中，侦听计数器的值与目标从站的站号相等时，则表明当前时隙侦听到的数据刷新响应来源于目标从站。

实施例三：

步骤S22中直接从目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据这一过程中，可能会与远程设备站现有的通信发生冲突，因此本实施例提出了如下的方法以致力于解决这一问题。

请参考图5，是本发明提供的CC-Link/LT系统中远程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。图5的方法流程包括：

步骤S51、远程设备站侦听目标从站返回给主站的数据刷新响应。

步骤S52、远程设备站将侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应转存到数据捕获存储区。

其中，数据捕获存储区的结构与目前的CC-Link/LT系统中的通信存储区的结构类似，具体可参考图6所示。但是，数据捕获存储区与通信存储区相互独立，互不影响。单独设立数据捕获存储区的目就在于避免与该站正常通信的数据存储空间发生冲突。

步骤S43、从数据捕获存储区存储的数据刷新响应中提取所需数据。

其中，在提取所需数据之前，需要检验数据捕获存储区存储的数据刷新响应的有效性；只有要当检验到数据捕获存储区存储的数据刷新响应有效时，才从数据捕获存储区存储的数据刷新响应中提取所需数据，提供给应用程序使用。其中，只有下面条件同时满足时，才认为数据刷新响应有效，这些条件是：数据刷新响应中的远程IO错误位、站信息传输位、校验位的标识分别表示：没有错误、未传输和正确时，并且对数据刷新响应进行的CRC校验正确，其中CRC即“CyclicRedundancyCheck，循环冗余码校验”，是数据通信领域中最常用的一种差错校验方式。

实施例四：

本实施例是对CC-Link/LT系统中远程设备站获取其它从站数据的方法的详细描述，该实施例包括实现本发明的诸多细节，虽然许多细节本领域技术人员已经十分清楚。同时，本实施例还增加了诸如侦听功能开/关等功能。

请参考图7，是本发明提供的CC-Link/LT系统中远程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。其包括：

步骤S701、站i收到报文后，判断报文中的A1是否等于5E、6E或7E。若是，则执行步骤S52，否则执行步骤S56。

其中，i小于或等于64的正整数，站i即是本发明实施例中作为数据应用从站的远程设备站。在CC-Link/LT系统中，主站的发送数据的传输帧的基本格式如表一所示：

表一

F

A1

A2

DATA

CRC

F

其中A1表示发送站地址信息。在4点模式时，当A1＝5E时，表示该报文为主站广播的数据刷新报文。在8点模式时，当A1=6E时，表示该报文为主站广播的数据刷新报文。在16点模式时，当A1＝7E时，表示该报文为主站广播的数据刷新报文。

步骤S702、启动报文侦听功能。

步骤S703、初始化侦听计数器和启动时隙定时器。优选的，初始化侦听计数器为1。其中时隙定时器的定时长度为该数据刷新循环中的一个时隙长度。

S704、判断当前时隙是否需要本站应答主站。若判断结果为是，执行步骤S705。否则，执行步骤S707。

步骤S705、向主站返回数据刷新响应，执行步骤S706。

步骤S706、判断本站的报文侦听功能是否关闭。若关闭，执行步骤S707，否则执行步骤S708。

步骤S707、按照标准的CC-Link/LT模式进行通信，结束流程。

步骤S708、判断时隙定时器是否到达。如果到，则执行步骤S709，否则继续判断。

步骤S709、侦听计数器加1。

步骤S710、判断是否所需侦听的目标从站向主站返回的数据刷新响应。若是，执行步骤S711，否则执行步骤S704。其中，当侦听计数器的值与目标从站的站号的值相等时，判断结果为是。

步骤S711、停止报文侦听功能。

步骤S712、初始化报文侦听计数器＝1。此步骤可以省略，此处主要是为了下一次侦听做准备。

步骤S713、将侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应转存到数据捕获存储区。

步骤S714、判断数据刷新响应中状态信息字节中的远程IO错误位是否有远程IO错误的标识。若有，则执行步骤S719，若没有，则执行步骤S715。

步骤S715、判断数据刷新响应中的站信息传输位是否有完成站信息传输的标识。若有，则执行皮S719，若没有，则执行步骤S716。

步骤S716、判断数据刷新响应中状态信息字节的校验位是否有正确的标识，若有，则执行步骤S717，若没有，则执行步骤S719。

步骤S717、对数据刷新响应进行CRC校验，并判断CRC校验是否正确。若正确，执行步骤S718、否则执行步骤S719。

步骤S718、从数据刷新响应中提取所需数据，并提供给应用程序，结束流程。

步骤S719、丢弃数据刷新响应，结束流程。

下面相应于上述方法实施例，对本发明的远程设备站的结构进行说明。

请参考图8，是本发明提供的CC-Link/LT系统中远程设备站的结构示意图。其包括：

侦听模块1，用于侦听目标从站返回给主站的数据刷新响应。

捕获模块2，用于直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据。

下面结合一实例说明本实施例：假设站号为2的远程设备站（以下简称为“数据源从站”）想将某数据传递至站号为5的远程设备站（以下简称为“数据应用从站”）。那么，按照传统的方式，数据源从站首先将数据以数据刷新响应的方式发送至主站，然后在下一数据刷新循环中，由主站以数据刷新的方式传递至数据应用从站。采用本实施例后，在数据刷新循环中，侦听模块1会对其它从站反馈给主站的数据刷新响应进行侦听，当侦听模块1侦听到数据源从站反馈给主站的数据刷新响应时，由捕获模块2直接从该数据刷新响应中捕获所需的数据，而省略主站转发这一环节，以降低通信延迟，提高通信实时性。

另外，当目标从站为远程设备站时，其可能需要进行字型数据的传输，而目前的CC-Link/LT系统中却没有给出字型数据如何传输的方案。因此本实施例提出如下方案：首先作为目标从站的远程设备站在进行字型数据传输之前，将字型数据映射为位型数据，然后将位型数据封装为数据刷新响应返回给主站。然后，作为本实施例的执行主体的远程设备站的捕获模块2在直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据之后，将得到的位型数据映射还原为字型数据，如此通过字型数据和位型数据的映射，即在CC-Link/LT系统中实现了字型数据的传递。当然，作为目标从站的远程设备站为了让作为本实施例的执行主体的远程设备站知道其所发送的数据刷新响应中的位型数据实质是由字型数据映射而成，可以在形成数据刷新响应中添加相应的标识，以指示其中的位型数据实质是由字型数据映射而成。在CC-Link/LT系统中，从站返回给主站的数据刷新响应的格式中，有许多保留位，通过使用这些保留位即可以实现添加标识的目的。

另外，在CC-Link/LT系统中，包括作为数据应用从程的远程设备站也会对主站做出数据刷新响应，因此侦听模块1执行侦听的关键点是怎么知道侦听到的数据刷新报文来源于目标从站，因此如图8所示，侦听模块1包括：处理单元11，用于当接收到主站广播的数据刷新报文时，初始化侦听计数器并启动时隙定时器，并且每当时隙定时器的定时到达时，对侦听计数器累加。判断单元12，用于根据侦听计数器的值和目标从站的站号判断当前时隙侦听到的数据刷响应是否来源于目标从站。指示单元13，用于在判断单元12的判断结果为是时，指示捕获模块2直接从目标从站返回给主站的的数据刷新响应中捕获所需数据。

另外，捕获模块2直接从目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据这一过程中，可能与远程设备站现有的通信发生冲突，为了解决这一问题，如图8所示，捕获模块2包括：转存单元21，用于将侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应转存到数据捕获存储区，其中，数据捕获存储区的结构与目前的CC-Link/LT系统中的通信存储区的结构类似，可以从图6中看出。但是，两者相互独立，互不影响。单独设立数据捕获存储区的目的是，避免与该站正常通信的数据存储空间发生冲突。捕获单元22，用于从数据捕获存储区存储的数据刷新响应中提取所需数据；具体的，捕获单元22在提取所需数据之前，需要检验数据捕获存储区存储的数据刷新响应的有效性；只有要当检验到数据捕获存储区存储的数据刷新响应有效时，才从数据捕获存储区存储的数据刷新响应中提取所需数据，提供给应用程序使用。其中，只有下面条件同时满足时，才认为数据刷新响应有效，这些条件是：数据刷新响应中的远程IO错误位、站信息传输位、校验位的标识分别表示：没有错误、未传输和正确时，并且对数据刷新响应进行的CRC校验正确。

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 (6)

1.一种CC-Link/LT中远程设备站获取其它从站数据的方法，其特征在于：包括：远程设备站侦听目标从站返回给主站的数据刷新响应；所述远程设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据；

所述远程设备站侦听目标从站返回给主站的数据刷新响应，包括：

当所述远程设备站接收到主站广播的数据刷新报文时，初始化侦听计数器并启动时隙定时器，并且每当时隙定时器的定时到达时，对所述侦听计数器累加；

根据所述侦听计数器的值和目标从站的站号判断当前时隙侦听到的数据刷新响应是否来源于目标从站；

当判断结果为是时，执行所述远程设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据的步骤；

当所述目标从站为目标远程设备站时且所述目标远程设备站传递的数据为字型数据时，所述目标远程设备站将所述字型数据映射为位型数据之后封装为所述数据刷新响应；所述远程设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据之后，将捕获的位型数据映射还原为字型数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述远程设备站直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据，包括：

所述远程设备站将侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应转存到数据捕获存储区，所述数据捕获存储区与所述CC-Link/LT系统中的通信存储区相互独立；

所述远程设备站从所述数据捕获存储区存储的数据刷新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：所述远程设备站从所述数据捕获存储区存储的数据刷新响应中提取所需数据，包括：

所述远程设备站检验所述数据捕获存储区存储的数据刷新响应的有效性；

所述远程设备站当检验到所述数据捕获存储区存储的数据刷新响应有效时，从所述数据捕获存储区存储的数据刷新响应中提取所需数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：当所述数据捕获存储区存储的数据刷新响应中的远程IO错误位、站信息传输位、校验位的标识分别表示：没有错误、未传输和正确时，且所述数据捕获存储区存储的数据刷新响应的CRC校验正确时，认定所述数据捕获存储区存储的数据刷新响应有效。

5.一种CC-Link/LT系统中的远程设备站，用于快速获取同一CC-Link/LT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数据刷新响应；捕获模块，用于直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据；

所述侦听模块包括：

处理单元，用于当接收到主站广播的数据刷新报文时，初始化侦听计数器并启动时隙定时器，并且每当时隙定时器的定时到达时，对所述侦听计数器累加；

判断单元，用于根据所述侦听计数器的值和目标从站的站号判断当前时隙侦听到的数据刷新响应是否来源于目标从站；

指示单元，用于当所述判断单元判断到当前时隙侦听到的数据刷新响应来源于目标从站时，指示所述捕获模块直接从所述目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据；

当所述目标从站为目标远程设备站时且所述目标远程设备站传递的数据为字型数据时，所述目标远程设备站将所述字型数据映射为位型数据之后封装为所述数据刷新响应；

所述捕获模块，具体用于直接从侦听到的目标从站返回给主站的数据刷新响应中捕获所需数据，并将捕获的位型数据映射还原为字型数据。

6.如权利要求5所述的远程设备站，其特征在于：所述捕获模块，包括：

转存单元，用于将侦听到的所述目标从站返回给主站的数据刷新响应转存到数据捕获存储区，所述数据捕获存储区与所述CC-Link/LT系统中的通信存储区相互独立；

捕获单元，用于从所述数据捕获存储区存储的数据刷新响应中提取所需数据。