一种CANopen网络主设备冗余控制方法技术

本发明专利技术公开了一种CANopen网络主设备冗余控制方法，该方法包括：CANopen设备上电启动，读取配置文件；CANopen设备依据配置文件获取CANopen设备的设备模式；若设备模式为CANopen主模式，CANopen设备成为CANopen网络的主设备，进入到CANopen NMT网络管理主状态，对整个CANopen网络进行管理；若设备模式为CANopen备用主模式，CANopen设备成为CANopen网络的主备用设备，进入到一个监听状态，接收整个CANopen网络的数据；若设备模式为CANopen从模式，CANopen设备成为CANopen网络的从设备，进入到CANopen NMT网络管理从状态，启动PDO通信机制进行数据通信。该方法实现提高CANopen网络的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及CANopen网络
，特别是涉及一种CANopen网络主设备冗余控制方法。
技术介绍
目前，列车网络系统关键设备的冗余是体现该网络系统可靠性的重要指标。CANopen是一种架构在控制局域网路(ControllerAreaNetwork，CAN)上的高层通讯协定。在基于CANopen协议的列车网络控制系统中，实现NMT管理主设备的冗余机制主要是参考Cia302标准规定的flyingmaster来实现，在仅仅支持Cia301协议的CANopen网络中，如果要实现flyingmaster功能，则需要增加Cia302协议的支持，这样势必会增加开发的难度和成本。但是实现flyingmaster的前提是必须实现Cia302协议。在大部分的CANopen网络系统并没有支持Cia302协议，仅仅支持Cia301协议，但是在这种情况下整个CANopen系统必须实现NMT管理主的冗余备份。目前在基于CANopenCia301协议的前提下，并没有一种CANopen网络主设备冗余控制方法，CANopen网络的可靠性较低，因此，如何提供一种CANopen网络主设备冗余控制方法是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种CANopen网络主设备冗余控制方法，以实现CANopen网络管理主冗余备份，提高CANopen网络的可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种CANopen网络主设备冗余控制方法，该方法包括：CANopen设备上电启动，读取配置文件；所述CANopen设备依据所述配置文件获取所述CANopen设备的设备模式；若所述设备模式为CANopen主模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的主设备，进入到CANopenNMT网络管理主状态，对整个CANopen网络进行管理；若所述设备模式为CANopen备用主模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的主备用设备，进入到一个监听状态，接收整个CANopen网络的数据；若所述设备模式为CANopen从模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的从设备，进入到CANopenNMT网络管理从状态，启动PDO通信机制进行数据通信。优选的，所述配置文件包括所述CANopen设备的设备模式、节点ID和对象字典配置项；所述设备模式包括CANopen主模式、CANopen备用主模式或者CANopen从模式。优选的，当所述设备模式为CANopen主模式或者CANopen备用主模式时，所述配置文件还包括所述CANopen设备的虚拟节点ID。优选的，所述CANopen网络为基于Cia301协议的CANopen网络。优选的，所述进入到CANopenNMT网络管理主状态，对整个CANopen网络进行管理之后，还包括：所述CANopen设备以1ms为周期向CANopen网络的主备用设备发送生命信号。优选的，所述进入到一个监听状态，接收整个CANopen网络的数据之后，还包括：当所述CANopen设备在10ms内没有接收到CANopen网络的主设备发送的生命信号，所述CANopen设备自动进入主设备状态，作为CANopen网络的主设备对整个CANopen网络进行管理。优选的，所述进入到一个监听状态，接收整个CANopen网络的数据之后，还包括：禁止发送任何CANopen数据。本专利技术所提供的一种CANopen网络主设备冗余控制方法，CANopen设备上电启动，读取配置文件；所述CANopen设备依据所述配置文件获取所述CANopen设备的设备模式；若所述设备模式为CANopen主模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的主设备，进入到CANopenNMT网络管理主状态，对整个CANopen网络进行管理；若所述设备模式为CANopen备用主模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的主备用设备，进入到一个监听状态，接收整个CANopen网络的数据；若所述设备模式为CANopen从模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的从设备，进入到CANopenNMT网络管理从状态，启动PDO通信机制进行数据通信。可见，仅仅在基于Cia301的CANopen网络基础上，设计一种新的冗余机制，来实现CANopen网络NMT主冗余备份，提高CANopen网络的可靠性。并且在仅仅支持Cia301协议的CANopen网络中，无需实现flyingmaster功能来增加Cia302协议的支持，降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的一种CANopen网络主设备冗余控制方法的流程图；图2为基于Cia301协议的CANopen网络拓扑图；图3为CANopen网络中的主节点和备用主节点启动流程图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种CANopen网络主设备冗余控制方法，以实现CANopen网络管理主冗余备份，提高CANopen网络的可靠性。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。术语解释：CANopen：是一种架构在控制局域网路(ControllerAreaNetwork,CAN)上的高层通讯协定，包括通讯子协定及设备子协定常在嵌入式系统中使用，也是工业控制常用到的一种现场总线。CANopen实现了OSI模型中的网络层以上(包括网络层)的协定。CANopen标准包括寻址方案、数个小的通讯子协定及由设备子协定所定义的应用层。CANopen支援网络管理、设备监控及节点间的通讯，其中包括一个简易的传输层，可处理资料的分段传送及其组合。一般而言数据链结层及物理层会用CAN来实作。除了CANopen外，也有其他的通讯协定(如EtherCAT)实作CANopen的设备子协定。CANopen由非营利组织CiA(CANinAutomaion)进行标准的起草及审核工作，基本的CANopen设备及通讯子协定定义在CANinAutomation(CiA)draftstandard301.中。针对个别设备的子协定以CiA301为基础再进行扩充。如针对I/O模组的CiA401及针对运动控制的CiA402。NMT：网络管理,NetworkmanagementNMT定义(设备内部)状态机的状态变更命令(如启动设备或停止设备)、侦测远端设备bootup及故障情形。PDO：在Cia301协议中定义了过程数据对象(PDO)通信机制。PDO用来依从生产者-消费者原则快速地交换过程数据。PDO分为两种，一种是TPDO用来传输PDO数据，另外一种是RPDO用来接收PDO数据。传输过程数据对象(TPDO)支持许多种触发条件，事件触发，周期触发或远程申请(RTR)。TPDOs的行为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CANopen网络主设备冗余控制方法，其特征在于，包括：CANopen设备上电启动，读取配置文件；所述CANopen设备依据所述配置文件获取所述CANopen设备的设备模式；若所述设备模式为CANopen主模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的主设备，进入到CANopen NMT网络管理主状态，对整个CANopen网络进行管理；若所述设备模式为CANopen备用主模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的主备用设备，进入到一个监听状态，接收整个CANopen网络的数据；若所述设备模式为CANopen从模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的从设备，进入到CANopen NMT网络管理从状态，启动PDO通信机制进行数据通信。

【技术特征摘要】
1.一种CANopen网络主设备冗余控制方法，其特征在于，包括：CANopen设备上电启动，读取配置文件；所述CANopen设备依据所述配置文件获取所述CANopen设备的设备模式；若所述设备模式为CANopen主模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的主设备，进入到CANopenNMT网络管理主状态，对整个CANopen网络进行管理；若所述设备模式为CANopen备用主模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的主备用设备，进入到一个监听状态，接收整个CANopen网络的数据；若所述设备模式为CANopen从模式，所述CANopen设备成为CANopen网络的从设备，进入到CANopenNMT网络管理从状态，启动PDO通信机制进行数据通信。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置文件包括所述CANopen设备的设备模式、节点ID和对象字典配置项；所述设备模式包括CANopen主模式、CANopen备用主模式或者CANopen从模式。3.如权利要求2所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗钦洋，宁侨，边汤贵，唐军，邹智荣，莫云，唐鹏辉，高英明，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43