CN110809003A - 机器人和焊接设备间协议转换的方法及协议转换模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人和焊接设备间协议转换的方法及协议转换模块，将devicenet协议转为modbus协议，协议转换模块包括依次连接的devicenet接口、CAN总线转换芯片、隔离电路、处理器芯片和modbus接口。本发明用devicenet接口将接收的数据通过隔离电路、CAN总线转换芯片传到处理器芯片，经过所述处理器芯片解析后，将数据传给modbus接口。本发明实现了devicenet从站到modbus主io数据无缝传输，而且有更快的连接传输速度。不再需要以前的plc进行转换，减少转换成本。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种机器人和焊接设备间协议转换的方法及协议转换模块。
背景技术
随着现代测控技术与信息管理的发展,焊接设备向着人机交互简易化、过程控制智能化和质量管理信息化进步。近年来，智能化自动焊接控制系统的研究越来越多的收到关注。随着发展，数字化焊机的出现和发展是技术发展的必然。数字化焊接控制系统的研制开发将成为人类制造业的新的发展阶段。数字化焊接控制系统包含了更多的功能,趋于复杂化，单一的CPU很难实现多个功能。由于生产机器人和焊机厂家的多样化，导致使用协议多样化，单一协议很难适应市场。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种机器人和焊接设备间协议转换的方法及协议转换模块，实现了机器人和焊接设备间的无缝通信，控制焊机的焊接工作。
本发明提供的机器人和焊接设备间协议转换的方法，将devicenet协议转为modbus协议，其改进之处在于，devicenet接口将接收的数据通过带有隔离电路的CAN总线转换芯片传到处理器芯片，经过所述处理器芯片解析后，将数据传给modbus接口。
其中，所述处理器通电后，先进行自检操作，包括：
（1）系统初始化；
（2）设定波特率；
（3）进行macid检查，检查成功则进入下一步，检查失败，则设置访问地址进行重新检查；
（4）判断是否有非连接显示信息请求，是则进行下一步，否则循环此步骤；
（5）建立“非连接显示”连接；若连接失败，则循环此步骤，并报警；
（6）判断网络访问状态变量是否为上线状态，是则进行错误处理操作，否则进行下一步；
（7）接收网络报文,将所述报文分类，并置位对应的处理标志位；
（8）判断是否有待发送的报文，是则进行下一步，否则跳转到步骤（11）；
（9）判断报文缓冲器是否已满，是则跳转到步骤（11），否则进行下一步；
（10）将报文转移到相应的发送缓冲器；
（11）判断是否有发送或接收的请求信息，若无请求信息，则进行下一步，若有请求信息，则返回步骤（6）；
（12）根据当前状态，连接对应的处理函数；
（13）读取devicenet主站发送的数据参数。
其中，所述处理器芯片将数据传给modbus接口，包括：
所述处理器芯片对所述modbus接口进行初始化设置后，将数据传给modbus主站接口，进行轮询从站；进行轮询时，判断是否有待发送数据，若有则发送数据至modbus从站接口，否则判断是否收到有效转发数据，是则保存数据，否则进行下一次的轮询。
其中，所述处理器进行io配置，用于映射所述devicenet接口接收的io数据和所述modbus接口发送的io数据之间的对应关系。
本发明基于上述方法的协议转换模块，其改进之处在于，所述模块包括依次连接的devicenet接口、CAN总线转换芯片、隔离电路、处理器芯片和modbus接口。
其中，所述模块还包括用于供电的电源芯片。
其中，所述隔离电路包括并联的电感支路、瞬态二极管支路和电容支路；所述电感支路包括ACT 45B-510电感；所述瞬态二极管支路由两组二极管串联构成，每组二极管由两个UP2105L二极管反串连构成；所述电容支路由两个22pf的电容串联构成。
所述处理器芯片包括stm32f407芯片；
所述CAN总线转换芯片包括SN65HVD230芯片；
所述电源tps54331芯片。
其中，处理器对deviceent主站设置响应时间，达到10ms的应答速度，减少协议转换的时间。
本发明的技术方案中，实现了devicenet从站到modbus主站io数据无缝传输，而且有更快的连接传输速度。不再需要以前的plc进行转换，减少转换成本。
本发明处理器采用STM32F407芯片，具有以168MHz高速运行时可达到210DMIPS的处理能力，同时支持浮点运算能力和增强的DSP处理指令。
附图说明
图1为本发明实施例的机器人和焊接设备间协议转换方法的示意图；
图2为本发明实施例的处理器通电后的自检流程图；
图3为本发明实施例的处理器芯片将数据传给modbus接口时的流程图；
图4为本发明实施例的隔离电路示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
本发明提供的机器人和焊接设备间协议转换的方法，将devicenet协议转为modbus协议，示意图如图1所述，用devicenet接口将接收的数据通过带有隔离电路的CAN总线转换芯片传到处理器芯片，经过所述处理器芯片解析后，对modbus接口进行初始化设置，再传给modbus接口，进行轮询从站；进行轮询时，判断是否有待发送数据，若有则发送数据至modbus从站接口，否则判断是否收到有效转发数据，是则保存数据，否则进行下一次的轮询，示意图如图3所示。
本实施例的处理器通电后，先进行自检操作，如图2所示，包括：
（1）系统初始化；
（2）设定波特率；
（3）进行macid检查，检查成功则进入下一步，检查失败，则设置访问地址进行重新检查；
（4）判断是否有非连接显示信息请求，是则进行下一步，否则循环此步骤；
（5）建立“非连接显示”连接；若连接失败，则循环此步骤，并报警；
（6）判断网络访问状态变量是否为上线状态，是则进行错误处理操作，否则进行下一步；
（7）接收网络报文，将所述报文分类，并置位对应的处理标志位；
（8）判断是否有待发送的报文，是则进行下一步，否则跳转到步骤（11）；
（9）判断报文缓冲器是否已满，是则跳转到步骤（11），否则进行下一步；
（10）将报文转移到相应的发送缓冲器；
（11）判断是否有发送或接收的请求信息，若无请求信息，则进行下一步，若有请求信息，则返回步骤（6）；
（12）根据当前状态，连接对应状态处理函数，管理状态，做出对应的动作；如掉线，出现错误等，则状态为4：有错误，然后启动连接函数，并让状态设置为2：未连接状态，让处理器重新连接，至到状态为3：在线正常状态。
（13）读取devicenet主站发送的数据参数。
本实施例上述的错误处理操作通过标志位报警提示，根据标志位报警，对应的函数进行处理，如果出现错误，返回步骤（1）重新进行初始化。
为了实现智能连接，进行状态管理，防止连接过程中数据出错，能够自动恢复连接，本实施例对处理器进行io配置，用于映射所述devicenet接口接收的io数据和所述modbus接口发送的io数据之间的对应关系。数据主要指十六进制数据，机器人读取数据，然后根据数据判断状态，进行工作。
本实施例用于实现上述协议转换方法的协议转换模块，包括依次连接的devicenet接口、CAN总线转换芯片、隔离电路、处理器芯片和modbus接口。模块还包括用于给devicenet接口、CAN总线转换芯片、隔离电路、处理器芯片和modbus接口供电的电源芯片。上述具体芯片型号如下：
所述处理器芯片包括stm32f407芯片；
所述CAN总线转换芯片包括SN65HVD230芯片；
所述隔离电路包括ADM2483芯片；
所述电源tps54331芯片；
所述隔离电路示意图如图4所示，包括并联的电感支路、瞬态二极管支路和电容支路；电感支路包括ACT 45B-510电感；瞬态二极管支路由两组二极管串联构成，每组二极管由两个UP2105L二极管反串连构成；电容支路由两个22pf的电容串联构成。
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和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.机器人和焊接设备间协议转换的方法，将devicenet协议转为modbus协议，其特征在于，devicenet接口将接收的数据通过带有隔离电路的CAN总线转换芯片传到处理器芯片，经过所述处理器芯片解析后，将数据传给modbus接口。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理器通电后，先进行自检操作，包括：
（1）系统初始化；
（2）设定波特率；
（3）进行macid检查，检查成功则进入下一步，检查失败，则设置访问地址进行重新检查；
（4）判断是否有非连接显示信息请求，是则进行下一步，否则循环此步骤；
（5）建立“非连接显示”连接；若连接失败，则循环此步骤，并报警；
（6）判断网络访问状态变量是否为上线状态，是则进行错误处理操作，否则进行下一步；
（7）接收网络报文,将所述报文分类，并置位对应的处理标志位；
（8）判断是否有待发送的报文，是则进行下一步，否则跳转到步骤（11）；
（9）判断报文缓冲器是否已满，是则跳转到步骤（11），否则进行下一步；
（10）将报文转移到相应的发送缓冲器；
（11）判断是否有发送或接收的请求信息，若无请求信息，则进行下一步，若有请求信息，则返回步骤（6）；
（12）根据当前状态，连接对应的处理函数；
（13）读取devicenet主站发送的数据参数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述处理器芯片将数据传给modbus接口，包括：
所述处理器芯片对所述modbus接口进行初始化设置后，将数据传给modbus主站接口，进行轮询从站；进行轮询时，判断是否有待发送数据，若有则发送数据至modbus从站接口，否则判断是否收到有效转发数据，是则保存数据，否则进行下一次的轮询。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述处理器进行io配置，用于映射所述devicenet接口接收的io数据和所述modbus接口发送的io数据之间的对应关系。
5.基于权利要求1- 4任一所述方法的协议转换模块，其特征在于，所述模块包括依次连接的devicenet接口、CAN总线转换芯片、隔离电路、处理器芯片和modbus接口。
6.如权利要求5所述的协议转换模块，其特征在于，所述模块还包括用于供电的电源芯片。
7.如权利要求6所述的协议转换模块，其特征在于，所述隔离电路包括并联的电感支路、瞬态二极管支路和电容支路；
所述电感支路包括ACT 45B-510电感；
所述瞬态二极管支路由两组二极管串联构成，每组二极管由两个UP2105L二极管反串连构成；
所述电容支路由两个22pf的电容串联构成。
8.如权利要求6所述的协议转换模块，其特征在于，
所述处理器芯片包括stm32f407芯片；
所述CAN总线转换芯片包括SN65HVD230芯片；
所述电源tps54331芯片。
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