设备节点地址码的标定方法及装置与流程

本发明涉及节点地址分配领域，特别涉及一种设备节点地址码的标定方法及装置。

背景技术：
在分布式控制系统中，往往包含大量同类型的设备，这些设备通过总线互连，每台设备对应一个设备节点。当设备节点需要实现数据交换时，为识别每个独立的设备节点，系统中各设备节点必须具有唯一的标识，以此来区别其他设备节点。在应用中，常采用为系统中各设备节点设定节点地址，以区分其他设备节点，即每个设备节点内部都包含一个设备节点地址码，该设备节点地址码在系统中具有唯一性。设备节点地址码包含在设备节点所发送的数据内，数据接收方依据该设备节点地址码识别设备节点。设备节点地址码的实现包括硬件编号和自动编号两种方式。在硬件方式下，设备节点地址码由设备的内部电路结构决定，通过改变该设备内部的硬件结构为其设置设备节点地址码。硬件方式稳定性较高，实现较为简单，但需要占用硬件资源，成本较高；同时，设备节点较多时，为每个设备节点设置节点地址码的工作比较繁琐且出错概率较高。自动编号方式有多种，比如根据设备节点的上电顺序进行地址分配，其不足是需要增加顺序控制硬件单元，导致成本增加；还如通过总线传递控制令牌的方式，其不足是新增设备必须符合总线已有通信协议，从而导致接口兼容性差。因此，提供一种成本低且兼容性高的设备节点地址码的标定方法及装置是当前本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现要素：
因此，本发明的一个目的在于提供一种成本低且兼容性高的设备节点地址码的标定方法，包括：接收设备节点发送的心跳信息；所述心跳信息包括设备节点标识与地址码；根据预设的地址码标准判断所述地址码是否为非法地址码；在判定所述地址码为非法地址码后，将当前地址码增加预设值得到新的地址码，将所述当前地址码更新为所述新的地址码；发送包含所述新的地址码的标定指令至所述设备节点；在判定所述地址码为合法地址码时，存储所述心跳信息中的设备节点标识与地址码，并更新已标定节点数；在判定所述已标定节点数大于或等于预定的待标定节点数时，输出存储的设备节点标识与地址码。进一步地，所述标定方法在所述“判定所述地址码为非法地址码”的步骤之后还包括：判断是否存在异常设备节点；在判定存在异常设备节点后，将所述异常设备节点的地址码作为所述新的地址码；在判定未存在异常设备节点时，执行所述“将当前地址码增加所述预设值得到所述新的地址码”的步骤。进一步地，所述标定方法在所述“判定存在异常设备节点”的步骤之后还包括：判断在预设时间间隔内是否接收到地址码替代指示信息；在判定收到所述地址码替代指示信息时，执行所述“将所述异常设备节点的地址码作为所述新的地址码”的步骤；在判定未收到所述地址码替代指示信息时，屏蔽所述异常设备节点，并返回至所述判断是否存在异常设备节点的步骤。进一步地，所述的设备节点地址码的标定方法还包括：生成及发送地址码复位指令至所述设备节点，所述地址码复位指令用于指示所述设备节点将自身的地址码复位为预定值；和/或；生成并发送包括地址码的单个设备节点标定指令至所述设备节点，所述单个设备节点标定指令用于指示所述设备节点将自身的地址码更新为所述单个设备节点标定指令中的地址码。进一步地，在所述“生成并发送包括地址码的单个设备节点标定指令至所述设备”的步骤之后还包括：记录所述单个设备节点标定指令中的地址码；在接收到所述设备节点发送的心跳信息后，判断所述心跳信息中的地址码与所述单个设备节点标定指令中的地址码是否一致，并在判定一致时，输出单个设备节点标定成功信息。本发明的另一个目的在于提供一种成本低且兼容性高的设备节点地址码的标定装置，包括：接收模块，用于接收设备节点发送的心跳信息；所述心跳信息包括设备节点标识与地址码；处理模块，用于根据预设的地址码标准判断所述地址码是否为非法地址码；在判定所述地址码为非法地址码后，将当前地址码增加预设值得到新的地址码，并将所述当前地址码更新为所述新的地址码；发送模块，用于发送包含所述新的地址码的标定指令至所述设备节点；存储模块，用于在所述判断子模块判定所述地址码为合法地址码时，存储所述心跳信息中的设备节点标识与地址码；显示模块，用于在所述判断子模块判定所述已标定节点数大于或等于预定的待标定节点数时，输出所述存储模块存储的设备节点标识与地址码。进一步地，所述处理模块包括：判断子模块，用于根据预设的地址码标准判断所述地址码是否为非法地址码；并用于在判定所述地址码为非法地址码时，继续判断是否存在异常设备节点；处理子模块，用于在所述判断子模块判定存在异常设备节点时，将所述异常设备节点的地址码作为所述新的地址码；并用于在所述判断子模块判定未存在异常设备节点时，将当前地址码增加所述预设值得到所述新的地址码；以及用于在所述判断子模块判定所述地址码为合法地址码时，更新已标定节点数。进一步地，所述的设备节点地址码的标定装置还包括：复位控制模块，用于生成及发送地址码复位指令至所述设备节点，所述地址码复位指令用于指示所述设备节点将自身的地址码复位为预定值；和/或；单个标定控制模块，用于生成并发送包括地址码的单个设备节点标定指令至所述设备节点，所述单个设备节点标定指令用于指示所述设备节点将自身的地址码更新为所述单个设备节点标定指令中的地址码。本发明提供的设备节点地址码的标定方法及装置根据设备节点上传心跳信息中的地址码判定需要为之分配地址码时，将当前地址码增加预设值得到新的地址码进而分配给对应的设备节点，同时将当前地址码更新为该新的地址码，实现根据设备节点上传心跳信息的先后顺序为各设备节点分配地址码，充分利用了设备节点的心跳机制，无需在现有控制系统中增加额外的硬件装置，也无需对现有控制系统的硬件设备进行技术改造，通过应用编程即可实现，成本小，且不局限特定的通信协议，兼容性高。附图说明图1是本发明提供的设备节点地址码的标定方法实施例的总流程示意图；图2是图1中步骤104指示的设备节点地址码顺序标定方法实施例的流程图；图3是图2中步骤204指示的确定设备节点地址码方法实施例的流程图；图4是图1中步骤106指示的单个设备节点地址码标定方法实施例的流程图；图5是图1中步骤102指示的复位设备节点地址码方法实施例的流程图；图6是本发明提供的设备节点地址码的标定装置实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例以及不同实施例中的特征可以相互相应组合。方法实施例图1是本发明提供的设备节点地址码的标定方法实施例的总流程示意图，如图1所示，其包括：步骤101：控制系统的监控装置判断是否收到用于指示复位设备节点地址码的第一触发信息；若收到，则转入步骤102；若未收到，则转入步骤103；具体操作时，该第一触发信息的生成可以由控制系统的人机交互单元来实现，如操作者点击控制系统的人机交互界面(如触摸屏)上的复位按钮即随即产生上述第一触发信息；当然，根据需要还可以设置复位操作界面，该复位操作界面上可以设置待复位设备节点数量的选择项(如下拉对话框)或者输入框，以便于上述第一触发信息中包含待复位设备节点数量，控制系统的监控装置根据该待复位设备节点数量判断是否复位操作是否成功(详见图5的解释说明)；步骤102：执行复位各设备节点的地址码的流程；具体操作详见图5的解释说明；步骤103：控制系统的监控装置判断是否收到用于指示设备节点地址码顺序标定的第二触发信息；若收到，则转入步骤104；若未收到，则转入步骤105；同样，该第二触发信息也可以由控制系统的人机交互界面来实现，兹不赘述；根据需要还可以设置顺序标定操作界面，该顺序标定操作界面上可以设置待标定设备节点数量的选择项或者输入框，以便于第二触发信息中包括在线节点总数(详见图2的解释说明)；步骤104：执行设备节点地址码顺序标定的流程；具体操作详见图2的解释说明；步骤105：控制系统的监控装置判断是否收到用于指示单个设备节点地址码标定的第三触发信息；若收到，则转入步骤106；同样，该第三触发信息也可以由控制系统的人机交互界面来实现，兹不赘述；根据需要还可以设置单个设备标定操作界面，该单个设备标定操作界面上可以设置待标定设备标识及为待标定设备节点分配的地址码的选择项或者输入框，以便于该第三触发信息中包括待标定设备标识及为待标定设备节点分配的地址码(详见图4的解释说明)；步骤106：执行单个设备节点地址码标定的流程；具体操作详见图4的解释说明。可以理解的是，图1主要用于说明本发明提供的设备节点地址码的标定方法实施例中包含的设备节点地址码顺序标定方法、单个设备节点地址码标定方法及各设备节点地址码复位方法三种独立流程，其中，设备节点地址码顺序标定流程主要用于新接入设备节点的地址码分配，单个设备节点地址码标定流程与设备节点地址码复位流程根据实际操作需要可以随时执行；各流程之间不存在时间上的先后次序关系或逻辑上的主从关系，图1所示步骤主要为了方便描述而设置，不应作限定性解释。此外，本发明各设备节点地址码的标定方法实施例主要由控制系统中的监控装置与设备节点信息交互协调完成，该设备节点可以是与监控装置通过总线连接的IO(输入输出)设备。图2是图1中步骤204指示的设备节点地址码顺序标定方法实施例的流程图，如图2所示，其包括：步骤201：控制系统的监控装置初始化当前地址码及已标定节点数；如：将当前地址码设置为1，当然还可以是“1”对应的各种进制的编码；将已标定节点数设置为0；步骤202：控制系统的监控装置接收设备节点上传的心跳信息，该心跳信息包括设备节点标识与地址码；其中设备节点标识可以是具有唯一性的产品序列号；步骤203：控制系统的监控装置根据预设的地址码标准判断该心跳信息中的地址码为是否合法；如：可以预先设定合法地址码的范围，当心跳信息中的地址码属于上述合法地址码的范围时，确定发送该心跳信息的设备节点已经被标定(即已经分配地址码)，无需再分配地址码，转入步骤207；当心跳信息中的地址码不属于上述合法地址码的范围时，确定发送该心跳信息的设备节点需要分配地址码以实现标定，转入步骤204；当然，待标定的设备节点的地址码一般为预设的初始值，具体操作时，还可以将该预设的初始值作为非法地址码的判断标准，即当心跳信息中的地址码为该初始值时，判定发送该心跳信息的设备节点需要分配地址码；步骤204：进入确定地址码的流程，其具体操作详见图3的解释说明；步骤205：控制系统的监控装置发送标定指令；该标定指令包括步骤204确定的地址码(即新的地址码)；发送标定指令的方式可以为广播或一对一传输的方式；在发送方式采用广播的方式时，该标定指令还包括步骤202中接收的心跳信息中的设备节点标识，以便于在各个设备节点在接收到广播的标定指令后判断是否对自身进行标定操作(详见步骤205b的解释说明)；当然，在采用一对一传输时，控制系统的监控装置直接根据步骤202中接收的心跳信息中的设备节点标识，将包括新的地址码的标定指令直接发送至对应的设备节点即可，即标定指令可以无需包括设备节点标识；步骤206：记录上述新的地址码及被标定设备节点的设备节点标识；可以理解的是，步骤206可以与步骤205同时进行，或者在步骤204与步骤205之间进行；步骤207，存储该心跳信息中的设备节点标识与地址码，并更新已标定节点数，如：将已标定节点数加1；步骤208，判断上述已标定节点数是否大于或等于图1所示步骤103中第二触发信息中的在线节点总数，若是，则执行步骤209；若否，则返回至步骤202；步骤209，输出步骤207中存储的所有已经标定的设备节点的地址码；输出方式可以为直接在控制系统的显示装置(如人机交互界面)上显示，也可以是通过打印的方式输出。可以理解的是，上述步骤201-209主要是针对监控装置侧的流程进行描述；请继续参阅图2，相应于监控装置侧的操作，设备节点侧会有对应的操作，具体如下：对应于步骤202的操作，设备节点执行步骤202a，即周期地上传心跳信息；同时对应与步骤205的操作，设备节点执行步骤205a，即接收监控装置下发的标定指令，并根据该标定指令执行步骤205c，即根据该标定指令更改并存储设备节点的地址码；当然若步骤205中监控装置采用广播的方式下发上述标定指令，相应地，设备节点在执行步骤205c之前还执行步骤205b，即判断标定指令中的设备节点标识是否为自身的设备节点标识，若是则执行步骤205c，若否，则不进行动作。本实施通过监控装置根据设备节点上传心跳信息中的地址码判定不需要为之分配地址码时，更新已标定节点数，并在已标定节点数达到在线节点总数时，输出所有已经标定的设备节点的地址码，方便检阅，及时地获知对设备节点顺序标定的状态。图3是图2中步骤204指示的确定设备节点地址码方法实施例的流程图，如图3所示，其包括：步骤301：判断是否存在异常节点；若是，则执行步骤302，若否，则执行步骤305；具体操作时，比如监控装置在一定的时间段内确定没有收到某一设备节点的心跳信息，则将该设备节点作为异常节点，根据实际需要还可以为其赋予异常节点标识，并相应存储异常节点的信息；后续监控装置在查询到异常节点信息时即判定存在异常节点，即步骤301可以通过查询手段实现；步骤302：判断在预设时间间隔内是否接收到地址码替代指示信息；若是，则执行步骤304，若否，则执行步骤303；此步骤的作用在于：可以便于操作者选择是否将异常节点地址码作为新加入的设备节点地址码，特别是多个异常节点时，便于指示哪个异常节点的地址码作为新加入设备节点的地址码；地址码替代指示信息可以通过控制系统的人机交互界面来触发产生，比如可以在监控装置判定存在异常节点时，即显示对应的异常节点信息，如其设备节点序列号与地址码，以供操作者参阅，并提供替代确认按钮，以便于操作则确定将该异常节点的地址码作为新加入设备节点的地址码时触摸该替代确认按钮，进而产生地址码替代指示信息；步骤303：屏蔽对应异常信号，并回到步骤301；步骤304：将异常设备节点的地址码作为新的地址码，同时复位对应异常设备节点的相关信息(即表明已经利用该异常设备节点作为新加入设备节点的地址码，不再重复利用)；步骤305：判断当前地址码是否等于预定上限值，若是，则执行步骤307；若否，则执行步骤306；步骤306：将当前地址码增加预设值得到新的地址码；同时将当前地址码更新为该新的地址码；具体操作时，该预设值可以是“1”、“2”及“-1”等各种值；若将当前地址码加1作为新的地址码，则可以实现根据各设备节点发送心跳信息的顺序，对各设备节点连续地递增式分配地址码，当上述步骤201中监控装置将当前地址码初始化为1时，通过将预设值设置为“1”可以实现设备节点的地址码即为设备节点上传心跳信息的顺序号；若该预设值为“-1”时，则实现连续地递减式分配地址码，若该预设值为“2”时，则实现非连续地递增式分配地址码；步骤307：输出地址码出错信息，根据需要还可以进一步进行报警操作；步骤308：打开异常设备节点屏蔽，即开放未重复利用的异常设备节点的地址码，以便下次利用。本实施通过监控装置根据设备节点上传心跳信息中的地址码判定需要为之分配地址码时，将当前地址码增加预设值得到新的地址码进而分配给对应的设备节点，同时将当前地址码更新为该新的地址码，实现根据设备节点上传心跳信息的先后顺序为各设备节点分配地址码，充分利用了设备节点的心跳机制，无需在现有控制系统中增加额外的硬件装置，也无需对现有控制系统的硬件设备进行技术改造，通过应用编程即可实现，成本小，且不局限特定的通信协议(设备节点上传心跳信息即可)，兼容性高；同时通过对异常节点信息的实时监控检测，可以将新加入节点自动配置为异常设备节点的地址码，以实现地址码的充分循环利用，有效节省资源。图4是图1中步骤106指示的单个设备节点地址码标定方法实施例的流程图，如图4所示，其包括：步骤401：监控装置根据图1所示步骤105中第三触发信息中的待标定设备标识及为待标定设备节点分配的地址码生成单个设备节点标定指令，并发送该单个设备节点标定指令；如上述对步骤205的解释说明一样，该单个设备节点标定指令的下发方式可以是广播的方式，也可以是一对一的方式，兹不赘述；为了后续检验操作，还可以存储上述待标定设备标识及为待标定设备节点分配的地址码，详见步骤403的解释说明；步骤402：监控装置接收设备节点上传的心跳信息；步骤403：监控装置根据设备节点反馈的心跳信息检验对设备节点的单个标定操作是否成功；具体地，判断步骤402中接收的待标定设备节点上传的心跳信息中的地址码与步骤401存储的为待标定设备节点分配的地址码是否一致；若一致，则确定标定成功；若不一致，则确定标定失败。可以理解的是，上述步骤401-403主要是针对监控装置侧的流程进行描述；请继续参见图4，相应于监控装置侧的操作，设备节点侧会有对应的操作，具体如下：对应于步骤401的操作，设备节点执行步骤401a，即接收该单个设备节点标定指令，并根据该单个设备节点标定指令执行步骤401c，即根据该标定指令更改并存储设备节点的地址码；当然若步骤401中监控装置采用广播的方式下发上述标定指令，相应地，设备节点在执行步骤401c之前还执行步骤401b，即判断标定指令中的设备节点标识是否为自身的设备节点标识，若是则执行步骤401c，若否，则不进行动作；对应于步骤402的操作，设备节点执行步骤402a，即周期地上传心跳信息。本实施通过监控装置生成及下发上述单个设备节点标定指令，进而由设备节点根据该单个设备节点标定指令进行标定操作，满足根据需要随时实现对单个设备进行标定的个性化需求。图5是图1中步骤102指示的复位设备节点地址码方法实施例的流程图，如图5所示，其包括：步骤501：监控装置在收到上述第一触发信息后生成地址码复位指令，并发送该地址码复位指令；该地址码复位指令的下发方式可以是广播的方式，也可以是一对一发送的方式，兹不赘述；步骤502：监控装置接收设备节点上传的心跳信息；步骤503：监控装置根据设备节点反馈的心跳信息检验复位操作是否成功，具体地，根据设备节点上传的心跳信息判断其中的地址码是否符合预设的复位地址码(如为“0”或其他预设值)，在判定符合复位地址码时更新已复位设备节点数量(如将复位设备节点数量加1)，并在已复位设备节点数量达到图1所示步骤101中第一触发信息的待复位设备节点数量时确定复位操作成功；若在各设备节点的心跳信息上传周期内(各设备节点心跳信息一般为周期性上传)，已复位设备节点数量仍未达到上述待复位设备节点数量，则确定复位操作失败。可以理解的是，上述步骤501-503主要是针对监控装置侧的流程进行描述；请继续参见图5，相应于监控装置侧的操作，设备节点侧会有对应的操作，具体如下：对应于步骤501的操作，设备节点执行步骤501a，即接收该地址码复位指令，并根据该地址码复位指令执行步骤501b，即根据该地址码复位指令复位设备节点的地址码；对应于步骤502的操作，设备节点执行步骤502a，即周期地上传心跳信息。本实施通过监控装置生成及下发上述地址码复位指令，进而由设备节点根据该地址码复位指令进行复位操作，可以实现一键复位所有在线设备节点的地址码，操作便捷。装置实施例为实现上述图1-图5中设备节点地址码的标定方法，本发明还提供一种相应的设备，上述图1-图5中的解释说明均适用于本实施例，需要说明的是，实现上述图1-图5中各设备节点地址码的标定方法并不仅限于本实施例。图6是本发明提供的设备节点地址码的标定装置实施例的结构示意图，如图6所示，该标定装置包括：接收模块61，用于接收设备节点发送的心跳信息；心跳信息包括设备节点标识与地址码；具体操作时，该接收模块61还可以用于接收上述对图1解释说明中的第一触发信息、第二触发信息及第三触发信息；处理模块62，用于根据预设的地址码标准判断地址码为是否为非法地址码；在判定地址码为非法地址码后，将当前地址码增加预设值得到新的地址码，并将当前地址码更新为该新的地址码；发送模块63，用于发送包含新的地址码的标定指令至设备节点。优选地，处理模块62包括：判断子模块621，用于根据预设的地址码合法标准判断地址码为是否为非法地址码；并用于在判定地址码为非法地址码时，继续判断是否存在异常设备节点；处理子模块622，用于在判断子模块621判定存在异常设备节点时，将异常设备节点的地址码作为新的地址码；在判断子模块621判定未存在异常设备节点时，将当前地址码增加预设值得到新的地址码；以及在判断子模块621判定地址码为合法地址码时更新已标定节点数。这样，通过设置判断子模块621及处理子模块622即可实现根据需要将异常节点的地址码分配给新加入设备节点，或者直接根据设备节点上传心跳信息的先后次序为各设备节点顺序分配地址码，可以参见图3的相关说明。优选地，上述标定装置还包括：存储模块64，用于在判断子模块621判定地址码为合法地址码时，存储心跳信息中的设备节点标识与地址码；显示模块65，用于在判断子模块621判定已标定节点数大于或等于预定的待标定节点数时，输出存储模块64存储的心跳信息中的设备节点标识与地址码。通过设置存储模块64及显示模块65即可实现根据各设备节点地址码标定状态的实时显示，便于查询查阅。优选地，上述标定装置还包括：复位控制模块66，用于生成地址码复位指令，并通过发送模块63发送地址码复位指令至设备节点，地址码复位指令用于指示设备将地址码复位为预定值，可以理解的是，该复位控制模块66还可以实现图5所示方法中的复位相关操作，如检验复位操作是否成功，兹不赘述；和/或单个标定控制模块67，用于生成包括地址码的单个设备节点标定指令，并通过发送模块63发送单个设备节点标定指令至设备节点，单个设备节点标定指令用于指示设备将地址码更新为单个设备节点标定指令中的地址码，可以理解的是，该单个标定控制模块67还可以实现图4所示方法中的单个标定相关操作，如检验单个设备节点标定是否成功，兹不赘述。通过复位控制模块66可实现根据单个设备节点标定指令进行对单个设备节点进行标定操作，满足根据需要随时实现对单个设备进行标定的个性化需求；通过单个标定控制模块67可实现一键复位所有在线设备节点的地址码，操作便捷。本实施例的设备节点地址码的标定装置可以封装在现有控制系统(包括但不限于分布式控制系统)中的监控装置中，针对于监控装置的操作，设备节点侧有相应的操作，具体为周期性地上传心跳信息，并根据监控装置下发的各种标定指令进行地址码的更新操作，详见图2、图4及图5的解释说明，兹不赘述。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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。