CN107741733A - 现场总线***及现场总线识别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种现场总线***及现场总线识别方法。所述现场总线***包括：识别模块，至少一个现场总线模块以及与所述至少一个现场总线模块一一对应的配置模块或者GPIO模块。所述现场总线识别方法通过访问现场总线模块对应的配置模块或者GPIO模块，读取所述配置模块的存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块，或者，读取所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态，根据所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别所述现场总线模块。本发明提供的现场总线***及现场总线识别方法，能够供用户快速识别现场总线模块的属性信息，提高自动化程度，并且提高工作效率。

Description

现场总线***及现场总线识别方法
技术领域
本发明涉及现场总线技术领域，尤其涉及一种现场总线***及现场总线识别方法。
背景技术
工业控制***、终端、中继等设备往往需要大量使用工业现场总线模块，如RS232模块、RS485模块、RS422模块、B码解码模块等。工控设备中一般会包含若干个现场总线模块，客户在实际使用中可以根据实际应用，自由组合工控设备中的现场总线模块，从而满足不同应用场合的需要。然而，由于各工业现场总线模块在外形尺寸和接口方式上的设计都差不多，从而非专业人士单从外观上很难判断是哪种现场总线模块，导致客户在使用过程中需要拆开机箱找到各个模块的型号，然后根据型号去查找说明书才能获悉各个模块的类型和作用，操作不够灵活。
发明内容
本发明提供的现场总线***及现场总线识别方法，能够供用户快速识别现场总线模块的属性信息，提高自动化程度，并且提高工作效率。
第一方面，本发明提供一种现场总线***，所述***包括：识别模块，至少一个现场总线模块以及与所述至少一个现场总线模块一一对应的配置模块或者GPIO(GeneralPurpose Input Output，通用输入输出)模块，其中，
所述现场总线模块对应的配置模块与所述现场总线模块连接，用于存储所述现场总线模块的属性信息对应的数据值；
所述现场总线模块对应的GPIO模块与所述现场总线模块连接，所述GPIO模块包含N组GPIO管脚，所述GPIO管脚的电平状态用于标识所述现场总线模块的属性信息，其中，N≥1且N为整数；
所述识别模块，与所述配置模块和/或所述GPIO模块相连，用于访问所述配置模块或者所述GPIO模块，根据所述配置模块存储的数据值或者所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别与所述配置模块或者GPIO模块对应的现场总线模块。
可选地，所述现场总线模块的属性信息包括所述现场总线模块的类型信息、隔离信息和槽位信息。
可选地，所述配置模块的第一存储空间用于存储所述现场总线模块的类型信息，所述配置模块的第二存储空间用于存储所述现场总线模块的隔离信息，所述配置模块的第三存储空间用于存储所述现场总线模块的槽位信息。
可选地，所述GPIO模块的第一组GPIO管脚的电平状态标识所述现场总线模块的类型信息，所述GPIO模块的第二组GPIO管脚的电平状态标识所述现场总线模块的隔离信息，所述GPIO模块的第三组GPIO管脚的电平状态标识所述现场总线模块的槽位信息。
第二方面，本发明提供一种现场总线识别方法，所述方法包括：
访问现场总线模块对应的配置模块或者GPIO模块，所述配置模块存储有所述现场总线模块的属性信息对应的数据值，所述GPIO模块包含N组GPIO管脚，所述GPIO管脚的电平状态用于标识所述现场总线模块的属性信息，其中，N≥1且N为整数；
读取所述配置模块的存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块，或者，读取所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态，根据所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别所述现场总线模块。
可选地，所述现场总线模块的属性信息包括所述现场总线模块的类型信息、隔离信息和槽位信息。
可选地，所述读取所述配置模块的存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块包括：
读取所述配置模块的第一存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块的类型信息；
读取所述配置模块的第二存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块的隔离信息；
读取所述配置模块的第三存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块的槽位信息。
可选地，所述读取所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态，根据所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别所述现场总线模块包括：
读取所述GPIO模块的第一组GPIO管脚的电平状态，识别所述现场总线模块的类型信息；
读取所述GPIO模块的第二组GPIO管脚的电平状态，识别所述现场总线模块的隔离信息；
读取所述GPIO模块的第三组GPIO管脚的电平状态，识别所述现场总线模块的槽位信息。
本发明实施例提供的现场总线***及现场总线识别方法，所述现场总线***包括：识别模块，至少一个现场总线模块以及与所述至少一个现场总线模块一一对应的配置模块或者GPIO模块。所述现场总线识别方法通过访问现场总线模块对应的配置模块或者GPIO模块，读取所述配置模块的存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块，或者，读取所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态，根据所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别所述现场总线模块。与现有技术相比，本发明提供的现场总线***及现场总线识别方法，能够供用户快速识别现场总线模块的属性信息，提高自动化程度，并且提高工作效率。
附图说明
图1为本发明一实施例现场总线***的结构示意图；
图2为本发明一实施例配置模块的存储示意图；
图3为本发明一实施例GPIO模块的结构示意图；
图4为本发明一实施例现场总线识别方法的流程图；
图5为本发明一实施例访问配置模块的流程图；
图6为本发明一实施例访问GPIO模块的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种现场总线***，如图1所示，所述***包括：识别模块，至少一个现场总线模块以及与所述至少一个现场总线模块一一对应的配置模块或者GPIO模块，其中，
所述现场总线模块对应的配置模块与所述现场总线模块连接，用于存储所述现场总线模块的属性信息对应的数据值；
所述现场总线模块对应的GPIO模块与所述现场总线模块连接，所述GPIO模块包含N组GPIO管脚，所述GPIO管脚的电平状态用于标识所述现场总线模块的属性信息，其中，N≥1且N为整数；
所述识别模块，与所述配置模块和/或所述GPIO模块相连，用于访问所述配置模块或者所述GPIO模块，根据所述配置模块存储的数据值或者所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别与所述配置模块或所述GPIO模块对应的现场总线模块。
可选地，所述现场总线模块的属性信息包括所述现场总线模块的类型信息、隔离信息和槽位信息。
可选地，所述配置模块的第一存储空间用于存储所述现场总线模块的类型信息，所述配置模块的第二存储空间用于存储所述现场总线模块的隔离信息，所述配置模块的第三存储空间用于存储所述现场总线模块的槽位信息。
可选地，所述GPIO模块的第一组GPIO管脚的电平状态标识所述现场总线模块的类型信息，所述GPIO模块的第二组GPIO管脚的电平状态标识所述现场总线模块的隔离信息，所述GPIO模块的第三组GPIO管脚的电平状态标识所述现场总线模块的槽位信息。
本发明提供的现场总线***，在设计现场总线模块时，还要设计与各现场总线模块一一对应的配置模块或者GPIO模块，其中配置模块和GPIO模块实现相同的功能，工控计算机分别通过访问总线模块上的配置模块或GPIO模块来获取模块的类型、隔离信息、槽位信息。这样用户就不用拆开机箱核对说明书上的型号来识别模块的类型，而是直接通过程序来访问配置模块或GPIO模块就可以识别模块的基本信息，同时还可以减轻工程维修人员负担，提高维修效率。配置模块或GPIO模块互为冗余，实际应用中使用其中一种方式即可。
如图2所示，为配置模块的存储示意图，配置模块一般由挂接在SMBUS(SystemManagement Bus，***管理总线)控制器、I2C(Inter－Integrated Circuit，内置集成电路)总线控制器或SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)总线控制器上的存储芯片来实现，比如EEPROM、SPI Flash等。存储芯片里预先烧录了和功能模块相关的信息供上层程序访问。配置模块以字节为单位从起始地址，即偏移0位置处开始存放与功能模块对应的多种属性说明，如总线类别、隔离状况、槽位状态等。
如图3所示，为GPIO模块的结构示意图，GPIO模块包含N(N≥1且N为整数)组GPIO管脚，GPIO模块根据对应的现场总线模块的信息将各组GPIO管脚进行电平的上下拉，每组GPIO管脚的电平状态分别表示对应的现场总线模块的多种属性说明，如总线类别、隔离状况、槽位状态等。
本发明实施例提供的现场总线***，包括：识别模块，至少一个现场总线模块以及与所述至少一个现场总线模块一一对应的配置模块或者GPIO模块。配置模块内部的存储空间存放对应的现场总线模块的类型、隔离信息、槽位信息，而GPIO模块分别通过电平的上下拉组合来表示对应的现场总线模块的类型、隔离信息、槽位信息。与现有技术相比，本发明提供的现场总线***，能够供用户快速识别现场总线模块的属性信息，提高自动化程度，并且提高工作效率。
本发明实施例还提供一种现场总线识别方法，如图4所示，所述方法包括：
S11、访问现场总线模块对应的配置模块或者GPIO模块，所述配置模块存储有所述现场总线模块的属性信息对应的数据值，所述GPIO模块包含N组
GPIO管脚，所述GPIO管脚的电平状态用于标识所述现场总线模块的属性信息，其中，N≥1且N为整数；
S12、读取所述配置模块的存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块，或者，读取所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态，根据所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别所述现场总线模块。
可选地，所述现场总线模块的属性信息包括所述现场总线模块的类型信息、隔离信息和槽位信息。
可选地，所述读取所述配置模块的存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块包括：
读取所述配置模块的第一存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块的类型信息；
读取所述配置模块的第二存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块的隔离信息；
读取所述配置模块的第三存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块的槽位信息。
可选地，所述读取所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态，根据所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别所述现场总线模块包括：
读取所述GPIO模块的第一组GPIO管脚的电平状态，识别所述现场总线模块的类型信息；
读取所述GPIO模块的第二组GPIO管脚的电平状态，识别所述现场总线模块的隔离信息；
读取所述GPIO模块的第三组GPIO管脚的电平状态，识别所述现场总线模块的槽位信息。
工控计算机通过自带的SMBUS/I2C/SPI控制器来访问工业现场总线模块对应的配置模块，访问配置模块的流程图如图5所示，如果程序通过访问配置模块的函数ReadFlash(addr,offset)获取配置模块偏移0处位置的数据值为0x00，则表明该模块为RS232模块；如果该值分别为0x01、0x10和0x11，那么该模块分别对应RS485模块、RS422模块和B码解码模块。
如果程序通过访问配置模块的函数ReadFlash(addr,offset)获取配置模块偏移1处位置的数据值为0x00，那么表明该模块是隔离模块，用于野外作业，易受雷电干扰的领域；如果该值是0x01，那么该模块是非隔离模块，用于一般工业现场。
如果程序通过访问配置模块的函数ReadFlash(addr,offset)获取配置模块偏移2处位置的数据值为0x00，那么表明该模块安装于一号槽位；如果该值分别为0x01、0x10和0x11，那么表明该模块分别安装于二号槽位、三号槽位和四号槽位。
配置模块的其它偏移地址可以根据对应的现场总线模块的其它属性参数在出厂时添加，然后程序只需读取相应的偏移地址即可获取其模块参数。
工控计算机通过自带的GPIO控制器来访问工业现场总线模块上的GPIO模块，访问GPIO模块的流程图如图6所示，如果程序通过访问GPIO模块的函数ReadGPIO(GPIO1[0],GPIO1[1],…)获取GPIO模块中GPIO1[0]和GPIO1[1]的电平值为0x00，则表明该模块为RS232模块；如果该值分别为0x01、0x10和0x11，那么该模块分别对应RS485模块、RS422模块和B码解码模块。
如果程序通过访问GPIO模块的函数ReadGPIO(GPIO2[0],…)获取GPIO模块中GPIO2[0]的电平值为0x0，那么表明该模块是隔离模块，用于野外作业，易受雷电干扰的领域；如果该值是0x1，那么该模块是非隔离模块，用于一般工业现场。
如果程序通过访问GPIO模块的函数ReadGPIO(GPIO3[0],GPIO3[1],…)获取GPIO模块中GPIO3[0]和GPIO3[1]的电平值为0x00，那么表明该模块安装于一号槽位；如果该值分别为0x01、0x10和0x11，那么表明该模块分别安装于二号槽位、三号槽位和四号槽位。
GPIO模块其它管脚的电平值可以根据对应的现场总线模块的其它属性参数在出厂时进行对应设置，然后程序只需读取相应的GPIO电平值即可获取其模块参数。
本发明实施例提供的现场总线识别方法，访问现场总线模块对应的配置模块或者GPIO模块，读取所述配置模块的存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块，或者，读取所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态，根据所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别所述现场总线模块。与现有技术相比，本发明提供的现场总线***及现场总线识别方法，能够供用户快速识别现场总线模块的属性信息，提高自动化程度，并且提高工作效率。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种现场总线***，其特征在于，所述***包括：识别模块，至少一个现场总线模块以及与所述至少一个现场总线模块一一对应的配置模块或者GPIO模块，其中，
所述现场总线模块对应的配置模块与所述现场总线模块连接，用于存储所述现场总线模块的属性信息对应的数据值；
所述现场总线模块对应的GPIO模块与所述现场总线模块连接，所述GPIO模块包含N组GPIO管脚，所述GPIO管脚的电平状态用于标识所述现场总线模块的属性信息，其中，N≥1且N为整数；
识别模块，与所述配置模块和/或所述GPIO模块相连，用于访问所述配置模块或者所述GPIO模块，根据所述配置模块存储的数据值或者所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别与所述配置模块或所述GPIO模块对应的现场总线模块。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述现场总线模块的属性信息包括所述现场总线模块的类型信息、隔离信息和槽位信息。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述配置模块的第一存储空间用于存储所述现场总线模块的类型信息，所述配置模块的第二存储空间用于存储所述现场总线模块的隔离信息，所述配置模块的第三存储空间用于存储所述现场总线模块的槽位信息。
4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述GPIO模块的第一组GPIO管脚的电平状态标识所述现场总线模块的类型信息，所述GPIO模块的第二组GPIO管脚的电平状态标识所述现场总线模块的隔离信息，所述GPIO模块的第三组GPIO管脚的电平状态标识所述现场总线模块的槽位信息。
5.一种现场总线识别方法，其特征在于，所述方法包括：
访问现场总线模块对应的配置模块或者GPIO模块，所述配置模块存储有所述现场总线模块的属性信息对应的数据值，所述GPIO模块包含N组GPIO管脚，所述GPIO管脚的电平状态用于标识所述现场总线模块的属性信息，其中，N≥1且N为整数；
读取所述配置模块的存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块，或者，读取所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态，根据所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别所述现场总线模块。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述现场总线模块的属性信息包括所述现场总线模块的类型信息、隔离信息和槽位信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述读取所述配置模块的存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块包括：
读取所述配置模块的第一存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块的类型信息；
读取所述配置模块的第二存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块的隔离信息；
读取所述配置模块的第三存储空间，根据读取到的数据值识别所述现场总线模块的槽位信息。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，读取所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态，根据所述GPIO模块的GPIO管脚的电平状态识别所述现场总线模块包括：
读取所述GPIO模块的第一组GPIO管脚的电平状态，识别所述现场总线模块的类型信息；
读取所述GPIO模块的第二组GPIO管脚的电平状态，识别所述现场总线模块的隔离信息；
读取所述GPIO模块的第三组GPIO管脚的电平状态，识别所述现场总线模块的槽位信息。
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CN108650096A (zh) * 2018-04-23 2018-10-12 广东水利电力职业技术学院（广东省水利电力技工学校） 一种工业现场总线控制***

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