U-con主動模式下解決數(shù)據(jù)包以太網(wǎng)封裝限制的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及U?CON主動模式下解決數(shù)據(jù)包以太網(wǎng)封裝限制的方法，采用將串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器的以太網(wǎng)端配置為虛擬COM口，在U?CON OPC Server的主動模式下鏈接該虛擬COM口的方式；具體分為串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊配置和主動模式底層驅(qū)動配置兩部分；串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊配置包括：物理硬件連接，配置物理串口，配置物理網(wǎng)口，配置網(wǎng)口映射為串口，配置改變應用；主動模式底層驅(qū)動配置包括：物理硬件連接，配置U?CON通道，配置U?CON設備，配置U?CON驅(qū)動，調(diào)試與應用。本發(fā)明的有益效果是：硬件配置簡單，性價比高；軟件驅(qū)動開發(fā)方便快捷，實現(xiàn)在以太網(wǎng)環(huán)境下，上位機與主動式非標串口設備之間數(shù)據(jù)的透明訪問。
【專利說明】
U-CON主動模式下解決數(shù)據(jù)包以太網(wǎng)封裝限制的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄造行業(yè)非標設備底層通信驅(qū)動開發(fā)的用于解決U-CON在主動模式下，串口數(shù)據(jù)無法通過以太網(wǎng)通信方式采集到OPC Server中問題的方法，具體的涉及一種U-CON主動模式下解決數(shù)據(jù)包以太網(wǎng)封裝限制的方法。屬于通信類領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，U-CONOPC Server常用于工業(yè)非標設備底層驅(qū)動開發(fā)，只需明確對應目標設備的通信協(xié)議和OPC需要有訪問權(quán)的數(shù)據(jù)即可。利用該工具，可快速開發(fā)出OPC標準的驅(qū)動，使過程控制數(shù)據(jù)在OPC兼容的應用程序與任何支持串口或以太網(wǎng)口的設備之間順利交換。
[0003]如圖2-3所示，非標主動式COM接口設備底層采用RS232、RS422或RS485接口方式，根據(jù)設備是否需要串行組網(wǎng)，通過串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊將串行通信轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)通信。一般情況下，RS232與RS422接口設備用于點對點通信場合，RS485接口設備用于串行組網(wǎng)場合。
[0004]非標主動式COM接口設備采用廠家自定義協(xié)議進行通信，通信過程中，非標主動式COM接口設備無需上位機發(fā)送數(shù)據(jù)請求命令，或以一定的時間間隔主動循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)，或以一定的觸發(fā)條件主動向外數(shù)據(jù)，兩種情況下數(shù)據(jù)長度、幀格式可以相同或不同。
[0005]如圖4所示，U-CONOPC Server在被動模式下，具備以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包封裝通信所需的IP地址、端口號、通信協(xié)議等配置信息，可以實現(xiàn)自定義驅(qū)動與設備之間的一一對應。但在主動模式下，缺少上述配置信息，無法實現(xiàn)驅(qū)動與設備間對應。非標主動式COM接口設備一旦串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊連入以太網(wǎng)，相對U-⑶N OPC Server而言，除設備自身有效數(shù)據(jù)外，所有經(jīng)過以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)也被誤認為是有效數(shù)據(jù)，這種情況對信息的準確性與實時性產(chǎn)生極大的負面影響，在工業(yè)應用環(huán)境中是不容許的。
[0006]為便于布局布線及數(shù)據(jù)通信管理，鑄造工廠常利用串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊，將COM通信接口轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)通信接口。但U-CON OPC Server在主動模式下，沒有類似于被動模式下以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包封裝通信所需的IP地址、端口號、通信協(xié)議等配置信息，因此無法通過以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方式獲取主動式串口設備的數(shù)據(jù)信息。
[0007]為此，如何使非標主動式COM接口設備通過以太網(wǎng)通信，并根據(jù)廠家自定義協(xié)議，利用U-CON OPC Server的主動模式進行底層驅(qū)動開發(fā)來解決以太網(wǎng)封裝限制的問題，是本發(fā)明研究的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種U-⑶N主動模式下解決數(shù)據(jù)包以太網(wǎng)封裝限制的方法，本發(fā)明是通過配置串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊，將其以太網(wǎng)通信模塊接口虛擬成串行COM接口，在U-⑶N OPC Server的主動模式下采用該虛擬串口作為驅(qū)動接口，編制主動式非標設備底層驅(qū)動，解決了此類設備通信數(shù)據(jù)包經(jīng)過以太網(wǎng)封裝后，無法在U-CON OPC Server的主動模式下進行數(shù)據(jù)采集的限制的問題，本發(fā)明方法的硬件配置簡單、性價比高，軟件驅(qū)動開發(fā)方便快捷。
[0009]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
U-CON主動模式下解決數(shù)據(jù)包以太網(wǎng)封裝限制的方法，采用將串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器的以太網(wǎng)端配置為虛擬COM口，在U-CON OPC Server的主動模式下鏈接該虛擬COM口的方式；具體分為串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊配置方法和主動模式底層驅(qū)動配置方法兩部分;所述的串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊配置方法包括:
(1)物理硬件連接
串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊供電，將網(wǎng)線通過交換機連入局域網(wǎng)，或與上位機PC通過網(wǎng)線直連；
(2)配置物理串口
打開上位機PC上所安裝的串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊的配套軟件，掃描連接到局域網(wǎng)上的模塊，確認后將模塊的運行模式配置為虛擬串口模式；
根據(jù)非標主動式COM接口設備的串口設置，確保設備與模塊的串口波特率、校驗位、數(shù)據(jù)位、停止位、流控制、通信接口方式參數(shù)保持一致；
(3)配置物理網(wǎng)口根據(jù)模塊的以太網(wǎng)網(wǎng)段使用情況，配置模塊的IP地址、子網(wǎng)掩碼、DNS服務器地址參數(shù)；
(4)配置網(wǎng)口映射為串口
打開配置軟件的COM 口映射選項，確認要使用的串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊，選擇未被分配及占用的COM 口，作為模塊映射的虛擬串口 ；
(5)配置改變應用
保存參數(shù)配置并重啟，確保參數(shù)配置更改生效；
所述的主動模式底層驅(qū)動配置方法包括:
(1)物理硬件連接
根據(jù)非標主動式COM接口設備的底層接口定義，進行設備與串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊的COM硬件接口之間的通信連線，并將模塊的以太網(wǎng)口通過網(wǎng)線連接至局域網(wǎng)；
(2)配置U-CON通道
打開上位機PC上所安裝的OPC服務器，新建一個通道，在設備驅(qū)動選項中選擇U-⑶NOPC Server并使能診斷功能，連接類型的物理介質(zhì)選擇為經(jīng)串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊的網(wǎng)口虛擬映射的COM端口，參數(shù)配置與模塊中的虛擬串口保持一致，選擇通信方式為主動模式，數(shù)據(jù)包的幀頭長度依據(jù)非標主動式COM接口設備的廠家自定義通信協(xié)議而定；
(3)配置U-CON設備
在已配置的主動式通信通道下新建一個邏輯設備，依據(jù)模塊下掛的串行設備的個數(shù)、地址、地址編碼格式，確定設備ID號的配置，根據(jù)掃描速率要求，配置相應的掃描模式；
(4)配置U-CON驅(qū)動
載入邏輯設備的事務編輯器，新建變量塊，在主動式通信參數(shù)配置中加入數(shù)據(jù)包的幀頭數(shù)據(jù)；
在變量塊下新建所關(guān)注的變量，配置每個變量所對應的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)格式及客戶端訪問權(quán)限，為防止誤操作，訪問權(quán)限設置為只讀屬性，以保證通信的可靠性； 在主動式通信通信驅(qū)動命令編緝器中，先加入讀響應命令，其幀類型參數(shù)一般配置為固定長度或數(shù)據(jù)包以幀尾結(jié)束符，其他選項一般默認即可滿足要求；
在讀響應命令后陸續(xù)加入變量更新命令，確定所關(guān)注的變量，并配置變量數(shù)據(jù)起始字節(jié)，其他選項一般默認即可滿足要求；
加載所關(guān)注的變量更新命令結(jié)束后，更新服務器，重新生成變量數(shù)據(jù)庫；
(5)調(diào)試與應用
利用快速客戶端直觀顯示變量數(shù)據(jù)的實時更新情況及其通信質(zhì)量，配合診斷窗口通信歷史記錄，互相印證數(shù)據(jù)通信與主動式U-CON驅(qū)動的正確性。
[0010]進一步的，在所述串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊配置的(4)中，為保證通信的高穩(wěn)定性，所述的虛擬串口的設置與設備保持一致。
[0011]進一步的，在所述主動模式底層驅(qū)動配置的(4)中，所述的數(shù)據(jù)類型需確定數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，所述的數(shù)據(jù)格式為確定單個數(shù)據(jù)不同字節(jié)間的排列方式，或位數(shù)據(jù)在字節(jié)中的位置。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:硬件配置簡單，性價比高；軟件驅(qū)動開發(fā)方便快捷，實現(xiàn)在以太網(wǎng)環(huán)境下，上位機與主動式非標串口設備之間數(shù)據(jù)的透明訪問。
【附圖說明】
[0013]圖1中1-1為本發(fā)明的串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器設置步驟圖；1-2為本發(fā)明的主動模式底層驅(qū)動配置步驟圖。
[0014]圖2為硬件典型配置圖。
[0015]圖3為主動式通信設備。
[0016]圖4為被動式通信設備。
【具體實施方式】
[0017]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0018]下面結(jié)合附圖1-4對本發(fā)明做進一步分析。
[0019]本發(fā)明的一種U-CON主動模式下解決數(shù)據(jù)包以太網(wǎng)封裝限制的方法，采用將串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器的以太網(wǎng)端配置為虛擬COM口，在U-CON OPC Server的主動模式下鏈接該虛擬COM口的方式加以解決。具體實施方法主要分為兩步:串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊配置，主動模式底層驅(qū)動配置，步驟如圖1-1及1-2。
[0020]串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊配置方法詳述如下:
(I)物理硬件連接
串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊供電，將網(wǎng)線通過交換機連入局域網(wǎng)，或與上位機PC通過網(wǎng)線直連。
[0021](2)配置物理串口
打開上位機PC上所安裝的串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊的配套軟件，掃描連接到局域網(wǎng)上的模塊，確認后將模塊的運行模式配置為虛擬串口模式。
[0022]根據(jù)非標主動式COM接口設備的串口設置，確保設備與模塊的串口波特率、校驗位、數(shù)據(jù)位、停止位、流控制、通信接口方式等參數(shù)保持一致。
[0023](3)配置物理網(wǎng)口
根據(jù)模塊的以太網(wǎng)網(wǎng)段使用情況，配置模塊的IP地址、子網(wǎng)掩碼、DNS服務器地址等參數(shù)。
[0024](4)配置網(wǎng)口映射為串口
打開配置軟件的COM 口映射選項，確認要使用的串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊，選擇未被分配及占用的COM口，作為模塊映射的虛擬串口。為保證通信的高穩(wěn)定性，虛擬串口的設置與設備保持一致。
[0025](5)配置改變應用
保存參數(shù)配置并重啟，確保參數(shù)配置更改生效。
[0026]主動模式底層驅(qū)動配置方法詳述如下:
(I)物理硬件連接
根據(jù)非標主動式COM接口設備的底層接口定義，進行設備與串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊的COM硬件接口之間的通信連線，并將模塊的以太網(wǎng)口通過網(wǎng)線連接至局域網(wǎng)。
[0027](2)配置 U-CON 通道
打開上位機PC上所安裝的OPC服務器，新建一個通道，在設備驅(qū)動選項中選擇U-⑶NOPC Server并使能診斷功能，連接類型的物理介質(zhì)選擇為經(jīng)串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊的網(wǎng)口虛擬映射的COM端口，參數(shù)配置與模塊中的虛擬串口保持一致。選擇通信方式為主動模式，數(shù)據(jù)包的幀頭長度依據(jù)非標主動式COM接口設備的廠家自定義通信協(xié)議而定，其他選項一般默認即可滿足要求。
[0028](3)配置 U-CON 設備
在已配置的主動式通信通道下新建一個邏輯設備，依據(jù)模塊下掛的串行設備的個數(shù)、地址、地址編碼格式，確定設備ID號的配置。根據(jù)掃描速率要求，配置相應的掃描模式，其他選項一般默認即可滿足要求。
[0029](4)配置 U-CON 驅(qū)動
載入邏輯設備的事務編輯器，新建變量塊，在主動式通信參數(shù)配置中加入數(shù)據(jù)包的幀頭數(shù)據(jù)(如果廠家自定義通信協(xié)議中沒有數(shù)據(jù)包的幀頭數(shù)據(jù)，則忽略此步)。
[0030]在變量塊下新建所關(guān)注的變量，配置每個變量所對應的數(shù)據(jù)類型(確定數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù))、數(shù)據(jù)格式(確定單個數(shù)據(jù)不同字節(jié)間的排列方式，或位數(shù)據(jù)在字節(jié)中的位置)及客戶端訪問權(quán)限。為防止誤操作，訪問權(quán)限一般設置為只讀屬性，以保證通信的可靠性。
[0031]在主動式通信通信驅(qū)動命令編緝器中，先加入讀響應命令，其幀類型參數(shù)一般配置為固定長度或數(shù)據(jù)包以幀尾結(jié)束符，其他選項一般默認即可滿足要求。
[0032]在讀響應命令后陸續(xù)加入變量更新命令，確定所關(guān)注的變量，并配置變量數(shù)據(jù)起始字節(jié)，其他選項一般默認即可滿足要求。
[0033]加載所關(guān)注的變量更新命令結(jié)束后，更新服務器，重新生成變量數(shù)據(jù)庫。至此完成驅(qū)動的編制與配置。
[0034](5)調(diào)試與應用
利用快速客戶端直觀顯示變量數(shù)據(jù)的實時更新情況及其通信質(zhì)量，配合診斷窗口通信歷史記錄，互相印證數(shù)據(jù)通信與主動式U-CON驅(qū)動的正確性。
[0035]用戶自主編程或組態(tài)等第三方客戶端軟件，可直接與U-CONOPC Server通信，而無須了解硬件裝置的細節(jié)信息。
[0036]本發(fā)明解決了鑄造行業(yè)主動式非標串口設備以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換聯(lián)網(wǎng)，與U-⑶NOPCServer在主動模式下無法通過以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包封裝方式通信的限制。此種方式硬件配置簡單，性價比高;軟件驅(qū)動開發(fā)方便快捷，只需理清主動式非標串口設備的廠家自定義協(xié)議，即可開發(fā)出標準的OPC接口的通信驅(qū)動，實現(xiàn)在以太網(wǎng)環(huán)境下，上位機與主動式非標串口設備之間數(shù)據(jù)的透明訪問。
[0037]以上對本申請所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應用了實施例對本申請的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本申請的限制。
【主權(quán)項】
1.U-CON主動模式下解決數(shù)據(jù)包以太網(wǎng)封裝限制的方法，其特征在于:采用將串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器的以太網(wǎng)端配置為虛擬COM口，在U-CON OPC Server的主動模式下鏈接該虛擬COM口的方式;具體分為串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊配置方法和主動模式底層驅(qū)動配置方法兩部分;所述的串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊配置方法包括: (1)物理硬件連接 串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊供電，將網(wǎng)線通過交換機連入局域網(wǎng)，或與上位機PC通過網(wǎng)線直連； (2)配置物理串口 打開上位機PC上所安裝的串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊的配套軟件，掃描連接到局域網(wǎng)上的模塊，確認后將模塊的運行模式配置為虛擬串口模式； 根據(jù)非標主動式COM接口設備的串口設置，確保設備與模塊的串口波特率、校驗位、數(shù)據(jù)位、停止位、流控制、通信接口方式參數(shù)保持一致； (3)配置物理網(wǎng)口 根據(jù)模塊的以太網(wǎng)網(wǎng)段使用情況，配置模塊的IP地址、子網(wǎng)掩碼、DNS服務器地址參數(shù)； (4)配置網(wǎng)口映射為串口 打開配置軟件的COM口映射選項，確認要使用的串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊，選擇未被分配及占用的COM 口，作為模塊映射的虛擬串口 ； (5)配置改變應用 保存參數(shù)配置并重啟，確保參數(shù)配置更改生效； 所述的主動模式底層驅(qū)動配置方法包括: (1)物理硬件連接 根據(jù)非標主動式COM接口設備的底層接口定義，進行設備與串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊的COM硬件接口之間的通信連線，并將模塊的以太網(wǎng)口通過網(wǎng)線連接至局域網(wǎng)； (2)配置U-CON通道 打開上位機PC上所安裝的OPC服務器，新建一個通道，在設備驅(qū)動選項中選擇U-⑶NOPC Server并使能診斷功能，連接類型的物理介質(zhì)選擇為經(jīng)串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊的網(wǎng)口虛擬映射的COM端口，參數(shù)配置與模塊中的虛擬串口保持一致，選擇通信方式為主動模式，數(shù)據(jù)包的幀頭長度依據(jù)非標主動式COM接口設備的廠家自定義通信協(xié)議而定； (3)配置U-CON設備 在已配置的主動式通信通道下新建一個邏輯設備，依據(jù)模塊下掛的串行設備的個數(shù)、地址、地址編碼格式，確定設備ID號的配置，根據(jù)掃描速率要求，配置相應的掃描模式； (4)配置U-CON驅(qū)動 載入邏輯設備的事務編輯器，新建變量塊，在主動式通信參數(shù)配置中加入數(shù)據(jù)包的幀頭數(shù)據(jù)； 在變量塊下新建所關(guān)注的變量，配置每個變量所對應的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)格式及客戶端訪問權(quán)限，為防止誤操作，訪問權(quán)限設置為只讀屬性，以保證通信的可靠性； 在主動式通信通信驅(qū)動命令編緝器中，先加入讀響應命令，其幀類型參數(shù)一般配置為固定長度或數(shù)據(jù)包以幀尾結(jié)束符，其他選項一般默認即可滿足要求； 在讀響應命令后陸續(xù)加入變量更新命令，確定所關(guān)注的變量，并配置變量數(shù)據(jù)起始字節(jié)，其他選項一般默認即可滿足要求； 加載所關(guān)注的變量更新命令結(jié)束后，更新服務器，重新生成變量數(shù)據(jù)庫； (5)調(diào)試與應用 利用快速客戶端直觀顯示變量數(shù)據(jù)的實時更新情況及其通信質(zhì)量，配合診斷窗口通信歷史記錄，互相印證數(shù)據(jù)通信與主動式U-CON驅(qū)動的正確性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U-CON主動模式下解決數(shù)據(jù)包以太網(wǎng)封裝限制的方法，其特征在于:在所述串口設備聯(lián)網(wǎng)服務器模塊配置的(4)中，為保證通信的高穩(wěn)定性，所述的虛擬串口的設置與設備保持一致。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的U-CON主動模式下解決數(shù)據(jù)包以太網(wǎng)封裝限制的方法，其特征在于:在所述主動模式底層驅(qū)動配置的(4)中，所述的數(shù)據(jù)類型需確定數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，所述的數(shù)據(jù)格式為確定單個數(shù)據(jù)不同字節(jié)間的排列方式，或位數(shù)據(jù)在字節(jié)中的位置。
【文檔編號】H04L29/06GK105827491SQ201610214961
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】劉亞賓
【申請人】寧夏共享模具有限公司