專利名稱：一種基于can總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字橫機生產(chǎn)エ藝編制方法，屬于機電一體化領(lǐng)域方法設(shè)計的范疇。
背景技術(shù)：
在數(shù)字橫機的網(wǎng)絡(luò)化控制中，對橫機集群的網(wǎng)絡(luò)控制必須是實時且可靠，甚至在網(wǎng)絡(luò)中部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點出現(xiàn)故障時也能保證整個網(wǎng)絡(luò)的運行不受影響。CAN總線是國際標準化的串行通信協(xié)議，它通過IS011898及IS011519進行了標準化，并被廣泛地應(yīng)用于エ業(yè)自動化。目前基于CAN總線標準構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在紡織エ業(yè)中已有應(yīng)用，但是還存在ー個根本性的問題上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器之間基于CAN總線數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約的關(guān)于生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)和設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)傳送的應(yīng)用層協(xié)議沒有定義，各廠家傳送的數(shù)據(jù)包標準不統(tǒng)一，這將導(dǎo)致了數(shù)字橫機控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與開發(fā)周期延長，也給與數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的技術(shù)維護帶來困難。已有或正在申請的專利主要集中于解決全自動的電腦橫機在生產(chǎn)中存在的問題?！半娔X橫機制造業(yè)的集成網(wǎng)絡(luò)管理(申請?zhí)?201110067819.6)”解決的問題主要是借助計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)對電腦橫機制造企業(yè)的生產(chǎn)監(jiān)控和人員管理；“基于以太網(wǎng)的電腦橫機在線測控系統(tǒng)(申請?zhí)?0100603705. 4)”則提出了一種基于以太網(wǎng)的電腦橫機在線測控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；發(fā)明專利“具有多輸入操作模式的電腦橫機人機交互裝置(申請?zhí)?00910100756. 2)”、實用新型“具有多路視覺的電腦橫機交互裝置(申請?zhí)?00920124935. 5)”和發(fā)明專利“電腦橫機控制系統(tǒng)(申請?zhí)?0100614712. 4)”提出了關(guān)于電腦橫機的一系列硬件接ロ的設(shè)計和實現(xiàn)方法；實用新型“電腦橫機集群式控制系統(tǒng)(申請?zhí)?01120017720. O)”則提出了ー種基于エ業(yè)網(wǎng)絡(luò)的控制模式，但是其發(fā)明主要針對電腦橫機，且并未詳細提出網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳送的具體規(guī)范。由此可見，已檢索到的相關(guān)專利均不能解決如上所述提出的問題。在基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中，對上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器之間傳送的エ藝參數(shù)設(shè)置、設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)設(shè)置進行規(guī)范化的設(shè)計，使控制網(wǎng)絡(luò)中傳送的數(shù)據(jù)包具有標準的格式，有利于縮短數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)周期，降低數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的維護難度。目前，國內(nèi)對于如何解決上述中提出的問題還是空白。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上問題，本發(fā)明提供一種基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制的方法，可以使在基于CAN總線的數(shù)字橫機控制網(wǎng)絡(luò)中傳送的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)、設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)設(shè)置以標準的、統(tǒng)ー的格式進行傳送，縮短數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)周期，降低數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的維護難度。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是利用CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)，上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器進行全雙工數(shù)據(jù)通訊，共同構(gòu)成ー個網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)與設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳送，完成對現(xiàn)場橫機エ況的監(jiān)控。上位計算機與橫機控制器之間生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的通信方法為首先，上位計算機發(fā)送文件頭幀作為連接請求，數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)此連接請求；然后，上位計算機發(fā)起數(shù)據(jù)幀的發(fā)送，所有數(shù)據(jù)幀發(fā)送完成后，上位計算機發(fā)送結(jié)束幀，數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)校驗結(jié)果，校驗結(jié)果正確，則完成一次生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的傳送；校驗結(jié)果不正確，則重復(fù)上述過程；若三次傳送不正確，放棄本次生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)傳送，系統(tǒng)報錯；
上位計算機與橫機控制器之間設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)的通信方法為首先，上位計算機發(fā)送查詢/設(shè)定幀，數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)此連接請求；然后，上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器通過校對查詢/設(shè)定幀與響應(yīng)幀中的特定字節(jié)完成校驗，校驗結(jié)果正確，則完成此次設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳送；校驗結(jié)果不正確，則重復(fù)這個過程，若三次傳送不正確，放棄本次設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)傳送，系統(tǒng)報錯。在生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的傳送中，采用累加和校驗方式，把有效數(shù)據(jù)進行累加，上位計算機和數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器通過校對此校驗字節(jié)，驗證通信過程的正確性。所述的上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器進行全雙工數(shù)據(jù)通信模式可以在任何ー種CAN總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)。針對數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，設(shè)計基于CAN總線數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約的專用生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議，把數(shù)字橫機正常運行所需要的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)利用軟件方法轉(zhuǎn)換成為現(xiàn)場控制器能識別并依照執(zhí)行的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包，并且儲存于現(xiàn)場控制器的存儲器中，現(xiàn)場控制器通過解析生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包，可以獲取控制數(shù)字橫機工作的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)，同吋，現(xiàn)場控制器也可以向上位計算機傳送其應(yīng)答。生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包的格式依據(jù)本發(fā)明提出的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議，本發(fā)明中規(guī)定了三種類型的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)幀，分別是文件頭幀、數(shù)據(jù)幀、結(jié)束幀，利用這三種類型的幀，可以組成用于傳送生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包。每種類型的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)幀由多個標準幀構(gòu)成。針對數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，設(shè)計基于CAN總線數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約的專用設(shè)備監(jiān)控參數(shù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議；把數(shù)字橫機正常運行所需要的設(shè)備工作參數(shù)編制成為現(xiàn)場控制器能識別并依照執(zhí)行的設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包儲存于現(xiàn)場控制器的存儲器中，現(xiàn)場控制器通過解析設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包，可以獲取控制數(shù)字橫機工作的設(shè)備控制參數(shù)，同吋，現(xiàn)場控制器也可以向上位計算機傳送其設(shè)備狀態(tài)參數(shù)。設(shè)備控制參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)參數(shù)都屬于設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)，設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包的格式依據(jù)本發(fā)明提出設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議。設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議中，本發(fā)明規(guī)定了設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包，由兩個標準幀構(gòu)成，本發(fā)明把這兩個標準幀定義為上位計算機查詢/設(shè)定請求幀和數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)幀。設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包涉及的設(shè)備監(jiān)控操作有
a、系統(tǒng)忙查詢；
b、查詢編碼器換算參數(shù)和背光時間；
C、查詢加針反向制動時間；
d、查詢系統(tǒng)機頭位置和開機時間；
e、查詢系統(tǒng)運行超時時間、加針停車時間；
f、設(shè)定編碼器參數(shù)、運行超時時間及背光時間；g、設(shè)定加針反向制動時間、加針停車時間；
本發(fā)明的有益效果使用本發(fā)明所提出的一種基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制的方法后，對于數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的涉及有以下幾個方面的改善
1、采用此方法可以使在基于CAN總線的數(shù)字橫機控制網(wǎng)絡(luò)中傳送的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)、設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)設(shè)置以標準的、統(tǒng)ー的格式進行傳送；
2、縮短數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)周期；
3、降低數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的維護難度。



圖I是本發(fā)明CAN總線系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器完成生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的通信過程時序示意 圖3是本發(fā)明上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器完成設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)的通信過程時序示意 圖4是本發(fā)明中エ藝數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明中“文件頭”幀結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明中“數(shù)據(jù)”幀結(jié)構(gòu)示意 圖7是本發(fā)明中“結(jié)束”幀結(jié)構(gòu)示意 圖8是本發(fā)明中上位計算機執(zhí)行“系統(tǒng)忙查詢”時的查詢/設(shè)定請求幀結(jié)構(gòu)示意 圖9是本發(fā)明中數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器對“系統(tǒng)忙查詢”的響應(yīng)幀結(jié)構(gòu)示意 圖10是本發(fā)明中上位計算機執(zhí)行“查詢編碼器換算參數(shù)和背光時間”時的查詢/設(shè)定請求巾貞結(jié)構(gòu)示意 圖11是本發(fā)明中數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器對“查詢編碼器換算參數(shù)和背光時間”的響應(yīng)幀結(jié)構(gòu)示意 圖12是本發(fā)明中上位計算機執(zhí)行“查詢加針反向制動時間”時的查詢/設(shè)定請求幀結(jié)構(gòu)示意 圖13是本發(fā)明中數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器對“查詢加針反向制動時間”的響應(yīng)幀結(jié)構(gòu)示意
圖14是本發(fā)明中上位計算機執(zhí)行“查詢系統(tǒng)機頭位置和開機時間”時的查詢/設(shè)定請求幀結(jié)構(gòu)示意 圖15是本發(fā)明中數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器對“查詢系統(tǒng)機頭位置和開機時間”的響應(yīng)幀結(jié)構(gòu)示意 圖16是本發(fā)明中上位計算機執(zhí)行“查詢系統(tǒng)運行超時時間和加針停車時間”時的查詢/設(shè)定請求幀結(jié)構(gòu)示意 圖17是本發(fā)明中數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器對“查詢系統(tǒng)運行超時時間和加針停車時間”的響應(yīng)巾貞結(jié)構(gòu)示意 圖18是本發(fā)明中上位計算機執(zhí)行“設(shè)定編碼器參數(shù)、運行超時時間及背光時間”時的查詢/設(shè)定請求幀結(jié)構(gòu)示意 圖19是本發(fā)明中數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器對的“設(shè)定編碼器比例、運行超時及背光時間”響應(yīng)巾貞結(jié)構(gòu)示意 圖20是本發(fā)明中上位計算機執(zhí)行“設(shè)定加針反向制動時間、加針停車時間”時的查詢/設(shè)定請求幀結(jié)構(gòu)示意 圖21是本發(fā)明中數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器對“設(shè)定加針反向制動時間、加針停車時間”的響應(yīng)巾貞結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明進ー步詳細說明，以便技術(shù)人員的理解 本發(fā)明利用CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)，上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器進行全雙工數(shù)據(jù)通 訊，共同構(gòu)成ー個網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)與設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳送，完成對現(xiàn)場橫機エ況的監(jiān)控。這種通信模式可以在任何ー種CAN總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)。下面采用如圖I所示的ー種典型的CAN總線網(wǎng)絡(luò)拓撲進行詳細說明。如圖2所示本發(fā)明上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器完成生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的通信過程時序示意圖；首先，上位計算機發(fā)送文件頭幀作為連接請求，數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)此連接請求；然后，上位計算機發(fā)起數(shù)據(jù)幀的發(fā)送，所有數(shù)據(jù)幀發(fā)送完成后，上位計算機發(fā)送結(jié)束幀，數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)校驗結(jié)果，校驗結(jié)果正確，則完成一次生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的傳送；校驗結(jié)果不正確，則重復(fù)上述過程；若三次傳送不正確，放棄本次生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)傳送，系統(tǒng)報錯；
在生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的傳送中，采用累加和校驗方式，把有效數(shù)據(jù)進行累加，上位計算機和數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器通過校對此校驗字節(jié)，驗證通信過程的正確性。如圖3所示本發(fā)明上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器完成設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)的通信過程時序示意圖首先，上位計算機發(fā)送查詢/設(shè)定幀，數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)此連接請求；然后，上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器通過校對查詢/設(shè)定幀與響應(yīng)幀中的特定字節(jié)完成校驗，校驗結(jié)果正確，則完成此次設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳送；校驗結(jié)果不正確，則重復(fù)這個過程，若三次傳送不正確，放棄本次設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)傳送，系統(tǒng)報錯。依據(jù)本發(fā)明提出的一種基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制的方法，針對數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，設(shè)計基于CAN總線數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約的專用生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議，實現(xiàn)上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器之間以約定的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包傳送生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)。把數(shù)字橫機正常運行所需要的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)利用軟件方法轉(zhuǎn)換成為現(xiàn)場控制器能識別并依照執(zhí)行的數(shù)據(jù)包，并且儲存于現(xiàn)場控制器的存儲器中，現(xiàn)場控制器通過解析數(shù)據(jù)包，可以獲取控制數(shù)字橫機工作的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)，同吋，現(xiàn)場控制器也可以向上位計算機傳送其應(yīng)答。生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的格式依據(jù)本發(fā)明提出的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議，在該協(xié)議中生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)如圖4所示在本發(fā)明中規(guī)定三種類型的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)幀，分別是文件頭幀、數(shù)據(jù)幀、結(jié)束幀，利用這三種幀，可以組成用于傳送生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包。每個生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包都包含這三種類型的幀。每個生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)幀一般包括了多個標準中貞。
注以下描述的標準幀內(nèi)各字節(jié)的取值數(shù)據(jù)均為十六進制數(shù)據(jù)。文件頭幀，幀結(jié)構(gòu)如圖5所示 第O字節(jié)表示文件頭幀的“塊ID”，其取值固定為FFH，用于唯一地標識文件頭幀，即文件頭幀中的所有標準幀其“塊ID”的取值均為FFH ;第I字節(jié)為表示 文件頭幀的“幀ID”，用于標識文件頭幀中的各個標準幀，取值范圍為OOH —FEH，按照標準幀的發(fā)送順序取值，無論該文件頭幀中含有多少個標準幀，文件頭幀中的最后ー個標準幀其“幀ID”取值固定為FFH，用于標識文件頭幀的結(jié)束；第2字節(jié)至第7字節(jié)為文件頭幀中的自定義字節(jié)，用于定義生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)通信包的基本信息，使用者可根據(jù)實際應(yīng)用情況規(guī)定這些字節(jié)的意義與取值。數(shù)據(jù)幀，幀結(jié)構(gòu)如圖6所示第O字節(jié)表示數(shù)據(jù)幀的“塊ID”，用于標識數(shù)據(jù)幀中的各個標準幀，其取值范圍為OOH — FCH，按照標準幀的發(fā)送順序取值；第I字節(jié)為表示文件頭幀的“幀ID”，用于標識數(shù)據(jù)幀中的各個標準幀，取值范圍為OOH — FEH，按照標準幀的發(fā)送順序取值，無論該數(shù)據(jù)幀中含有多少個標準幀，數(shù)據(jù)幀中的最后ー個標準幀其“幀ID”取值固定為FFH，用于標識數(shù)據(jù)幀的結(jié)束；第2字節(jié)至第7字節(jié)為數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)字節(jié)，用于規(guī)定需要發(fā)送的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)。通常情況下，在生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包的構(gòu)成中，數(shù)據(jù)幀占有的比例較大，需要使用的標準幀數(shù)量較多，因而根據(jù)實際應(yīng)用情況，既可以単獨使用“塊ID”或者“幀ID”作為單字節(jié)的標準幀記數(shù)標識；也可以同時使用“塊ID”和“幀ID”作為雙字節(jié)的標準巾貞記數(shù)標識。結(jié)束幀，幀結(jié)構(gòu)如圖7所示第O字節(jié)表示結(jié)束幀的塊ID，其取值固定為FEH，用于唯一地標識結(jié)束幀；第I字節(jié)為表示結(jié)束幀的幀ID，其取值固定為FFH ;第2字節(jié)至第7字節(jié)無定義。針對數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，設(shè)計基于CAN總線數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約的專用設(shè)備監(jiān)控參數(shù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議，實現(xiàn)上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器之間以約定的設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包傳送設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)。把數(shù)字橫機正常運行所需要的設(shè)備工作參數(shù)編制成為現(xiàn)場控制器能識別并依照執(zhí)行的數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包儲存于現(xiàn)場控制器的存儲器中，現(xiàn)場控制器通過解析數(shù)據(jù)包，可以獲取控制數(shù)字橫機工作的設(shè)備控制參數(shù)，同吋，現(xiàn)場控制器也可以向上位計算機傳送其設(shè)備狀態(tài)參數(shù)。設(shè)備控制參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)參數(shù)都屬于設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)，設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸格式依據(jù)本發(fā)明提出的設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議。設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議中，設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包由兩種標準幀構(gòu)成，定義為上位計算機查詢/設(shè)定請求幀和數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)幀。在本發(fā)明中設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包涉及七項基于CAN通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備監(jiān)控操作，所有設(shè)備監(jiān)控操作中使用的查詢/設(shè)定請求幀和響應(yīng)幀，其“塊ID”的取值固定為FDH，“幀ID”則隨著操作項的不同而具有不同的取值，其取值范圍為OlH — 07H,如設(shè)備監(jiān)控操作項有新增，則“幀ID”的取值范圍可以擴展至08H —FFH范圍內(nèi)。對于同一項設(shè)備監(jiān)控操作，其查詢/設(shè)定請求幀和響應(yīng)幀的“幀ID”取值相同，但通信傳輸?shù)姆较蛳喾?，查?設(shè)定請求幀由上位計算機傳輸至數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器，響應(yīng)幀由數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器傳輸至上位計算機。本發(fā)明中設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包涉及的設(shè)備監(jiān)控操作有
a、系統(tǒng)忙查詢其查詢/設(shè)定請求幀的幀結(jié)構(gòu)如圖8所示，響應(yīng)幀的幀結(jié)構(gòu)如圖9所示。查詢/設(shè)定請求幀
第O字節(jié)為“塊ID”，取值=FDH ；
第I字節(jié)為“幀ID”，取值01H;
第2字節(jié)至第7字節(jié)保留。響應(yīng)幀
第O字節(jié)“塊10”，取值=FDH ；
第I字節(jié)“幀ID”，取值01H;
第2字節(jié)橫機的系統(tǒng)工作狀態(tài)，取值OlH表示系統(tǒng)空閑，取值OOH表示系統(tǒng)運行；
第3字節(jié)橫機機頭的停車位置，取值OlH表示橫機機頭停在左側(cè)，取值02H表示橫機機頭停在右側(cè)；
第4字節(jié)、第5字節(jié)橫機機頭的停車位置坐標；
第6字節(jié)、第7字節(jié)未使用。b、查詢編碼器換算參數(shù)和背光時間其查詢/設(shè)定請求幀的幀結(jié)構(gòu)如圖10所示，響應(yīng)巾貞的巾貞結(jié)構(gòu)如圖11所示；
查詢/設(shè)定請求幀
第O字節(jié)為“塊ID”，取值=FDH ；
第I字節(jié)為“幀ID”，取值02H；
第2字節(jié)至第7字節(jié)保留。響應(yīng)幀
第O字節(jié)“塊10”，取值=FDH ；
第I字節(jié)“幀ID”，取值02H;
第2字節(jié)查詢操作是否正常，取值OlH表示查詢操作正確，取值OOH表示查詢操作錯
誤；
第3字節(jié)、第4字節(jié)橫機編碼器的換算參數(shù)；
第5字節(jié)、第6字節(jié)數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器顯示單元的背光時間，単位為秒；
第7字節(jié)未使用。C、查詢加針反向制動時間其查詢/設(shè)定請求巾貞的巾貞結(jié)構(gòu)如圖12所示，響應(yīng)巾貞的幀結(jié)構(gòu)如圖13所示；
查詢/設(shè)定請求幀
第O字節(jié)為“塊ID”，取值=FDH ；
第I字節(jié)為“幀ID”，取值03H;
第2字節(jié)至第7字節(jié)保留。響應(yīng)幀
第O字節(jié)“塊10”，取值=FDH ；
第I字節(jié)“幀ID”，取值03H;
第2字節(jié)查詢操作是否正常，取值OlH表示查詢操作正確，取值OOH表示查詢操作錯
誤；
第3字節(jié)、第4字節(jié)橫機右側(cè)加針反向制動時間，単位為毫秒；第5字節(jié)、第6字節(jié)橫機左側(cè)加針反向制動時間，単位為毫秒；
第7字節(jié)未使用。d、查詢系統(tǒng)機頭位置和開機時間其查詢/設(shè)定請求幀的幀結(jié)構(gòu)如圖14所示，響應(yīng)巾貞的巾貞結(jié)構(gòu)如圖15所示；
查詢/設(shè)定請求幀
第O字節(jié)為“塊ID”，取值=FDH ；
第I字節(jié)為“幀ID”，取值04H;
第2字節(jié)至第7字節(jié)保留。
響應(yīng)幀
第O字節(jié)“塊10”，取值=FDH ；
第I字節(jié)“幀ID”，取值04H;
第2字節(jié)查詢操作是否正常，取值OlH表示查詢操作正確，取值OOH表示查詢操作錯
誤；
第3字節(jié)橫機機頭的當(dāng)前位置，取值OlH表示橫機機頭當(dāng)前在左側(cè)，取值02H表示橫 機機頭當(dāng)前在右側(cè)；
第4字節(jié)、第5字節(jié)橫機機頭當(dāng)前的位置坐標；
第6字節(jié)、第7字節(jié)數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器的開機時間，単位為分鐘。e、查詢系統(tǒng)運行超時時間和加針停車時間其查詢/設(shè)定請求幀的幀結(jié)構(gòu)如圖16所示,響應(yīng)巾貞的巾貞結(jié)構(gòu)如圖17所示；
查詢/設(shè)定請求幀
第O字節(jié)為“塊ID”，取值=FDH ；
第I字節(jié)為“幀ID”，取值05H;
第2字節(jié)至第7字節(jié)保留。響應(yīng)幀
第O字節(jié)“塊10”，取值=FDH ；
第I字節(jié)“幀ID”，取值05H;
第2字節(jié)查詢操作是否正常，取值OlH表示查詢操作正確，取值OOH表示查詢操作錯
誤；
第3字節(jié)、第4字節(jié)橫機機頭單向運行超時時間，単位為秒；
第5字節(jié)、第6字節(jié)橫機的加針停車時間，単位為秒；
第7字節(jié)未使用。f、 設(shè)定編碼器參數(shù)、運行超時時間及背光時間其查詢/設(shè)定請求幀的幀結(jié)構(gòu)如圖18所示,響應(yīng)巾貞的巾貞結(jié)構(gòu)如圖19所示；
查詢/設(shè)定請求幀
第O字節(jié)為“塊ID”，取值=FDH ；
第I字節(jié)為“幀ID”，取值06H；
第2字節(jié)、第3字節(jié)設(shè)定橫機的編碼器換算參數(shù)；
第4字節(jié)、第5字節(jié)設(shè)定橫機機頭單向運行超時時間，単位為秒；
第6字節(jié)、第7字節(jié)設(shè)定數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器顯示單元的背光時間，単位為秒。
響應(yīng)幀
第O字節(jié)“塊10”，取值=FDH ；
第I字節(jié)“幀ID”，取值06H;
第2字節(jié)設(shè)定操作是否正常，取值OlH表示設(shè)定操作正確，取值OOH表示設(shè)定操作錯
誤；
第3字節(jié)錯誤碼。OlH表示橫機的編碼器換算參數(shù)設(shè)定錯誤，02H表示橫機機頭單向運行超時時間設(shè)定錯誤，03H表示數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器顯示單元的背光時間設(shè)定錯誤，04H表示數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器寫EEPROM錯誤； 第4字節(jié)至第7字節(jié)保留
g、設(shè)定加針反向制動時間、加針停車時間其查詢/設(shè)定請求幀的幀結(jié)構(gòu)如圖20所示，響應(yīng)巾貞的巾貞結(jié)構(gòu)如圖21所示；
查詢/設(shè)定請求幀
第O字節(jié)為“塊ID”，取值=FDH ；
第I字節(jié)為“幀ID”，取值07H;
第2字節(jié)、第3字節(jié)設(shè)定橫機左側(cè)加針反向制動時間，単位為毫秒；
第4字節(jié)、第5字節(jié)設(shè)定橫機右側(cè)加針反向制動時間，単位為毫秒；
第6字節(jié)、第7字節(jié)設(shè)定橫機加針停車時間，単位為毫秒。響應(yīng)幀
第O字節(jié)“塊10”，取值=FDH ；
第I字節(jié)“幀ID”，取值07H;
第2字節(jié)設(shè)定操作是否正常，取值OlH表示設(shè)定操作正確，取值OOH表示設(shè)定操作錯
誤；
第3字節(jié)錯誤碼。OlH表示橫機左側(cè)加針反向制動時間設(shè)定錯誤，02H表示橫機右側(cè)加針反向制動時間設(shè)定錯誤，03H表示橫機加針停車時間設(shè)定錯誤，04H表示數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器寫EEPROM錯誤；
第4字節(jié)至第7字節(jié)保留本發(fā)明是通過具體實施過程進行說明的，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明專利進行各種變換及等同代替，因此，本發(fā)明專利不局限于所公開的具體實施過程，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明專利權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實施方案。
權(quán)利要求
1.一種基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制的方法，其特征在于利用CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)，上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器進行全雙工數(shù)據(jù)通訊，共同構(gòu)成ー個網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)， 上位計算機與橫機控制器之間生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的通信方法為首先，上位計算機發(fā)送文件頭幀作為連接請求，數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)此連接請求；然后，上位計算機發(fā)起數(shù)據(jù)幀的發(fā)送，所有數(shù)據(jù)幀發(fā)送完成后，上位計算機發(fā)送結(jié)束幀，數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)校驗結(jié)果，校驗結(jié)果正確，則完成一次生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的傳送；校驗結(jié)果不正確，則重復(fù)上述過程；若三次傳送不正確，放棄本次生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)傳送，系統(tǒng)報錯； 上位計算機與橫機控制器之間設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)的通信方法為首先，上位計算機發(fā)送查詢/設(shè)定幀，數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)此連接請求；然后，上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器通過校對查詢/設(shè)定幀與響應(yīng)幀中的特定字節(jié)完成校驗，校驗結(jié)果正確，則完成此次設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳送；校驗結(jié)果不正確，則重復(fù)這個過程，若三次傳送不正確，放棄本次設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)傳送，系統(tǒng)報錯； 從而實現(xiàn)生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)與設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳送，完成對現(xiàn)場橫機エ況的監(jiān)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制的方法，其特征在于在生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)的傳送中，采用累加和校驗方式，把有效數(shù)據(jù)進行累加，上位計算機和數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器通過校對此校驗字節(jié)，驗證通信過程的正確性。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制的方法，其特征在于所述的上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器進行全雙工數(shù)據(jù)通信模式可以在任何ー種CAN總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制的方法，其特征在于針對數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，設(shè)計基于CAN總線數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約的專用生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議，把數(shù)字橫機正常運行所需要的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)利用軟件方法轉(zhuǎn)換成為現(xiàn)場控制器能識別并依照執(zhí)行的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包，并且儲存于現(xiàn)場控制器的存儲器中，現(xiàn)場控制器通過解析生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包，可以獲取控制數(shù)字橫機工作的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)，同吋，現(xiàn)場控制器也可以向上位計算機傳送其應(yīng)答。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制的方法，其特征在于生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包的格式依據(jù)本發(fā)明提出的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議，本發(fā)明中規(guī)定了三種類型的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)幀，分別是文件頭幀、數(shù)據(jù)幀、結(jié)束幀，利用這三種類型的幀，可以組成用于傳送生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)包，每種類型的生產(chǎn)エ藝數(shù)據(jù)幀由多個標準幀構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制的方法，其特征在于針對數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，設(shè)計基于CAN總線數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約的專用設(shè)備監(jiān)控參數(shù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議；把數(shù)字橫機正常運行所需要的設(shè)備工作參數(shù)編制成為現(xiàn)場控制器能識別并依照執(zhí)行的設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包儲存于現(xiàn)場控制器的存儲器中，現(xiàn)場控制器通過解析設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包，可以獲取控制數(shù)字橫機工作的設(shè)備控制參數(shù)，同吋，現(xiàn)場控制器也可以向上位計算機傳送其設(shè)備狀態(tài)參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制的方法，其特征在于設(shè)備控制參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)參數(shù)都屬于設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)，設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包的格式依據(jù)本發(fā)明提出設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ー種基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)控制的方法，其特征在于設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用層協(xié)議中，本發(fā)明規(guī)定了設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包，由兩個標準幀構(gòu)成，本發(fā)明把這兩個標準幀定義為上位計算機查詢/設(shè)定請求幀和數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器響應(yīng)幀；設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)包涉及的設(shè)備監(jiān)控操作有 a、系統(tǒng)忙查詢； b、查詢編碼器換算參數(shù)和背光時間； C、查詢加針反向制動時間； d、查詢系統(tǒng)機頭位置和開機時間； e、查詢系統(tǒng)運行超時時間、加針停車時間； f、設(shè)定編碼器參數(shù)、運行超時時間及背光時間； g、設(shè)定加針反向制動時間、加針停車時間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字橫機生產(chǎn)工藝編制方法，屬于機電一體化領(lǐng)域方法設(shè)計的范疇，方法主要描述了上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器之間構(gòu)建的通信模式的實現(xiàn)，以及在CAN數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)約之下上位計算機與數(shù)字橫機現(xiàn)場控制器之間進行生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)和設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)傳送時的應(yīng)用層協(xié)議。本發(fā)明的提出可以縮短基于CAN總線的數(shù)字橫機網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)時間，降低這類網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的維護難度。
文檔編號G05B19/418GK102662368SQ20121013117
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者張云生, 張果, 王劍平, 車國霖 申請人:昆明理工大學(xué)