自动进行Powerlink主站配置下发并监视的前置处理方法及系统与流程

自动进行powerlink主站配置下发并监视的前置处理方法及系统
技术领域
1.本发明涉及ethernet powerlink通信协议技术领域，特别涉及一种自动进行powerlink主站配置下发并监视的前置处理方法及系统。


背景技术：

2.ethernet powerlink是在标准以太网上的实时通信协议，是由ethernet powerlink标准化组(epsg)管理的开放通信协议，由奥地利自动化公司贝加莱在2001年开始使用。通过改造标准以太网的数据链路层，解决了标准以太网csma/cd机制的延时和抖动问题，并且在应用层使用canopen协议，具备良好的互操作性。
3.当前对ethernet powerlink的研究，集中在以下几个方面：
4.(1)协议应用：如机器人、车辆、工业互联网等；
5.(2)同步性能：如降低主站同步信号(soc帧)抖动、从站网络传输延时补偿、从站同步中断响应延时补偿等。
6.这些研究成果，推动了ethernet powerlink主从站传输周期、延时抖动等方面性能指标的提升。
7.但是，在实际多主冗余、或者多套主从系统的应用场景下，却存在一些缺陷和痛点没有解决。例如：在一些客户现场，可能会由于客户现场组网拓扑变化、设备数量调整、设备数据传输需求变更，导致需要对系统进行重新配置，包括但不限于ethernet powerlink调整循环周期、增加cn节点、变更cn节点数据配置方式等方面。在重新编译ethernet powerlink协议栈或者使用工具(如open configurator)重新生成mnobd.cdc后，需要将新生成的协议栈或配置文件手动导入各个mn主站节点，并重新启动应用程序，以使新的配置能够生效。此过程需逐个登录到mn主站节点(多主冗余的各个主站，或者多套主从系统的各个主站)进行操作，由于工业现场的复杂性，更新过程中容易发生操作遗漏、操作错误等现象，给ethernet powerlink主站设备生产厂家维护和客户使用带来诸多不便。


技术实现要素：

8.本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
9.为此，本发明的目的在于提出一种自动进行powerlink主站配置下发并监视的前置处理方法及系统，以解决背景技术中所提到的问题，克服现有技术中存在的不足。
10.为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种自动进行powerlink主站配置下发并监视的前置处理方法，包括如下步骤：
11.步骤s1，在mn主站节点和上位机之间设置前置模块，在各个mn主站节点中植入daemon守护进程；
12.步骤s2，所述上位机接收系统配置指令，并将由ethernet powerlink配置工具生成的各个主站的配置文件以及由交叉编译工具链生成的协议栈应用发送至所述前置模块，
由所述前置模块将所述配置文件和协议栈应用下发至对应的mn主站；
13.步骤s3，由所述mn主站中的daemon守护进程根据前置模块接收到的配置文件和协议栈应用对该mn主站进行配置，并由各个mn主站返回配置成功信息至所述前置模块，再由所述前置模块返回至所述上位机；
14.步骤s4，所述上位机在接收到配置成功信息后，向前置模块发送对mn主站的重启指令，由所述前置模块将该重启指令下发至对应的mn主站；
15.步骤s5，由所述mn主站中的daemon守护进程根据所述重启指令，重新加载协议栈应用，并由该mn主站返回重启成功信息至所述前置模块，再由所述前置模块返回至所述上位机，按照新的配置开始循环周期。
16.由上述任一方案优选的是，本发明还包括如下步骤：所述mn主站中的daemon守护进程进一步监视本站点的系统状态信息，并返回至所述前置模块，由所述前置模块统一处理后打包发送至上位机进行分析和展示
17.由上述任一方案优选的是，所述系统状态信息包括：mn主备状态、从节点在线状态、循环周期超时错误状态。
18.由上述任一方案优选的是，本发明还包括如下步骤：所述上位机根据接收到的各个mn主机的系统状态信息，对每个mn主站的状态进行在线监控，并在监控到问题时进行及时定位。
19.本发明另一方面的实施例还提供一种自动进行powerlink主站配置下发并监视运行状态的前置处理系统，包括：上位机、前置模块和daemon守护进程，其中，所述前置模块位于mn主站节点和上位机，在各个mn主站节点中植入所述daemon守护进程；其中，
20.所述上位机用于接收系统配置指令，并将由ethernet powerlink配置工具生成的各个主站的配置文件以及由交叉编译工具链生成的协议栈应用发送至所述前置模块；
21.所述前置模块用于将来自所述上位机的所述配置文件和协议栈应用下发至对应的mn主站；
22.所述mn主站中的daemon守护进程根据前置模块接收到的配置文件和协议栈应用对该mn主站进行配置，并由各个mn主站返回配置成功信息至所述前置模块，再由所述前置模块返回至所述上位机；
23.所述上位机进一步在接收到配置成功信息后，向前置模块发送对mn主站的重启指令，由所述前置模块将该重启指令下发至对应的mn主站；
24.所述mn主站中的daemon守护进程进一步根据所述重启指令，重新加载协议栈应用，并由该mn主站返回重启成功信息至所述前置模块，再由所述前置模块返回至所述上位机，按照新的配置开始循环周期。
25.由上述任一方案优选的是，所述daemon守护进程还用于监视本站点的系统状态信息，并返回至所述前置模块，由所述前置模块统一处理后打包发送至上位机进行分析和展示。
26.由上述任一方案优选的是，所述系统状态信息包括：mn主备状态、从节点在线状态、循环周期超时错误状态。
27.由上述任一方案优选的是，所述上位机还用于根据接收到的各个mn主机的系统状态信息，对每个mn主站的状态进行在线监控，并在监控到问题时进行及时定位。
28.本发明实施例的自动进行powerlink主站配置下发并监视的前置处理方法及系统，在上位机和各个mn主站之间设前置模块，经过前置模块在多主冗余或多套主从系统的应用场景下，能够通过管理员在上位机的简单操作，就能够自动进行所有powerlink主站配置下发并使其生效。通过前置模块能够通过转发并汇总处理所有主站的运行信息，在上位机统一监视系统运行状态。
29.与现有技术相比，本发明所具有的优点和有益效果为：
30.1、从以上流程可以看出：管理员只需在上位机上进行简单操作，即可对管理的多个powerlink总线系统中所有活动、冗余主站进行配置并使其立即生效，相比较传统的操作方式：逐个配置、登录、重启、检查，大大提高了效率、降低了误操作可能性。
31.2、在一些要求严苛的工业现场，升级操作只能在很短的时间窗口内进行(例如地铁系统升级调试只有夜间3-4个小时的时间窗口)。相比以往的逐个主站文件传输、升级、验证的方式，新方案可以将部分工作前置，在时间窗口前完成部分操作内容。如上所述，原来需要在时间窗口打开后逐个主站登录并下发升级文件，然而采用本发明可提前将各主站的目标地址、升级文件及相关配置下发至本文发明的前置模块(此操作不会对生产环境造成任何影响)，在时间窗口打开后，在管理员电脑下发文件传输与系统重启指令，使得新的软件与配置同时在多主机上立即生效，大幅减少了升级时间窗口中需要进行的操作内容，降低了误操作可能性，使升级人员可以有更多窗口时间进行系统调试与验证。
32.3、通过设置前置模块可以起到信息汇聚与集中处理的作用。各主站周期发送主站、从站的系统运行状态信息，经前置模块统一汇总并进行处理后发送给上位机，这样管理员可以在上位机对所有主从站进行在线监视，时刻掌握系统运行状态，并且在发生问题时可以进行快速定位，特别是对一些要求严格的系统进行升级时，快速获取系统运行状态可以有效提高调试的效率，保障较短时间窗口内的升级成功率，降低事故发生可能性。
33.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
34.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
35.图1为现有的powerlink主站配置的示意图；
36.图2为根据本发明实施例的自动进行powerlink主站配置下发并监视的前置处理方法的流程图；
37.图3为根据本发明实施例的自动进行powerlink主站配置下发并监视的前置处理方法的示意图；
38.图4为根据本发明实施例的自动进行powerlink主站配置下发并监视运行状态的前置处理系统的交互流程图。
具体实施方式
39.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.为了解决上述使用场景下的问题，本发明提出一种自动进行powerlink主站配置下发并监视的前置处理方法及系统。
41.如图2和图3所示，本发明实施例的自动进行powerlink主站配置下发并监视的前置处理方法，包括如下步骤：
42.步骤s1，在mn主站节点和上位机之间设置前置模块，在各个mn主站节点(ethernet powerlink支持多主冗余)中植入daemon守护进程。
43.步骤s2，上位机接收系统配置指令，并将由ethernet powerlink配置工具(例如，openconfigurator)生成的各个主站的配置文件mnobd.cdc以及由交叉编译工具链生成的协议栈应用发送至前置模块，由前置模块将配置文件和协议栈应用下发至对应的mn主站。
44.步骤s3，由mn主站中的daemon守护进程根据前置模块接收到的配置文件和协议栈应用对该mn主站进行配置。具体的，将旧文件重命名备份后，使用新文件替换。配置成功后，然后由各个mn主站返回配置成功信息至前置模块，再由前置模块返回至上位机。
45.即，前置模块通过上位机接收管理员发送的启动命令，将协议栈应用、配置文件下发到各mn主站，由主站中daemon守护进程处理。
46.步骤s4，上位机在接收到配置成功信息后，向前置模块发送对mn主站的重启指令，由前置模块将该重启指令下发至对应的mn主站。
47.步骤s5，由mn主站中的daemon守护进程根据重启指令，重新加载协议栈应用，并由该mn主站返回重启成功信息至前置模块，再由前置模块返回至上位机，按照新的配置开始循环周期。
48.mn主站中的daemon守护进程接收前置模块发送过来的协议栈重启命令，重新加载协议栈应用以及对应的配置文件mnobd.cdc。
49.在本发明的实施例中，mn主站中的daemon守护进程进一步监视本站点的系统状态信息，并返回至前置模块，由前置模块统一处理后打包发送至上位机进行分析和展示。
50.其中，系统状态信息包括：mn主备状态、从节点在线状态、循环周期超时错误状态。需要说明的是，系统状态信息不限于上述举例，还可以包括其他类型的信息，根据需要进行设置，在此不再赘述。
51.即，前置模块接收来自各mn主站的系统状态信息，如：mn主备状态、从节点在线状态、循环周期超时错误状态等，并将其统一处理后打包发送给上位机进行分析、展示。
52.上位机根据接收到的各个mn主机的系统状态信息，对每个mn主站的状态进行在线监控，并在监控到问题时进行及时定位。
53.参考图4，本发明实施例的自动进行powerlink主站配置下发并监视运行状态的前置处理系统，包括：上位机、前置模块和daemon守护进程，其中，前置模块位于mn主站节点和上位机，在各个mn主站节点(ethernet powerlink支持多主冗余)中植入daemon守护进程。
54.具体的，上位机用于接收系统配置指令，并将由ethernet powerlink配置工具(例如，openconfigurator)生成的各个主站的配置文件mnobd.cdc以及由交叉编译工具链生成的协议栈应用发送至前置模块。
55.前置模块用于将来自上位机的配置文件和协议栈应用下发至对应的mn主站。
56.mn主站中的daemon守护进程根据前置模块接收到的配置文件和协议栈应用对该
mn主站进行配置。具体的，将旧文件重命名备份后，使用新文件替换。然后，由各个mn主站返回配置成功信息至前置模块，再由前置模块返回至上位机。
57.上位机进一步在接收到配置成功信息后，向前置模块发送对mn主站的重启指令，由前置模块将该重启指令下发至对应的mn主站。
58.mn主站中的daemon守护进程进一步根据重启指令，重新加载协议栈应用，并由该mn主站返回重启成功信息至前置模块，再由前置模块返回至上位机，按照新的配置开始循环周期。
59.此外，daemon守护进程还用于监视本站点的系统状态信息，并返回至前置模块，由前置模块统一处理后打包发送至上位机进行分析和展示。
60.在本发明的实施例中，系统状态信息包括：mn主备状态、从节点在线状态、循环周期超时错误状态。需要说明的是，系统状态信息不限于上述举例，还可以包括其他类型的信息，根据需要进行设置，在此不再赘述。
61.下面结合图4对自动进行powerlink主站配置下发并监视运行状态的前置处理系统进行说明。以多主冗余应用场景进行说明，包括：1个上位机、1个前置模块、1个活动mn主站、1个冗余mn主站、2个cn从站。
62.具体的，当客户现场需要组网拓扑变化、设备数量调整、设备数据传输需求变更等需要更新系统配置时：
63.首先，管理员登录上位机系统，根据需求重新进行系统配置。管理员点击配置下发按钮，将配置文件发送至前置模块，由前置模块进一步下发新配置给各主站，由各mn主站daemon守护进程保存到指定路径。各mn主站返回配置成功信息，经前置模块转发给上位机。管理员点击系统重启按钮，下发重启指令，该重启指令经前置模块发送给各mn主站，由各mn主站中的daemon守护进程将协议栈应用重启。各mn主站重启成功后，返回启动成功信息，经前置模块转发给上位机，并且按照新的配置开始循环周期。
64.本发明实施例的自动进行powerlink主站配置下发并监视的前置处理方法及系统，在上位机和各个mn主站之间设前置模块，经过前置模块在多主冗余或多套主从系统的应用场景下，能够通过管理员在上位机的简单操作，就能够自动进行所有powerlink主站配置下发并使其生效。通过前置模块能够通过转发并汇总处理所有主站的运行信息，在上位机统一监视系统运行状态。
65.与现有技术相比，本发明所具有的优点和有益效果为：
66.1、从以上流程可以看出：管理员只需在上位机上进行简单操作，即可对管理的多个powerlink总线系统中所有活动、冗余主站进行配置并使其立即生效，相比较传统的操作方式：逐个配置、登录、重启、检查，大大提高了效率、降低了误操作可能性。
67.2、在一些要求严苛的工业现场，升级操作只能在很短的时间窗口内进行(例如地铁系统升级调试只有夜间3-4个小时的时间窗口)。相比以往的逐个主站文件传输、升级、验证的方式，新方案可以将部分工作前置，在时间窗口前完成部分操作内容。如上所述，原来需要在时间窗口打开后逐个主站登录并下发升级文件，然而采用本发明可提前将各主站的目标地址、升级文件及相关配置下发至本文发明的前置模块(此操作不会对生产环境造成任何影响)，在时间窗口打开后，在管理员电脑下发文件传输与系统重启指令，使得新的软件与配置同时在多主机上立即生效，大幅减少了升级时间窗口中需要进行的操作内容，降
低了误操作可能性，使升级人员可以有更多窗口时间进行系统调试与验证。
68.3、通过设置前置模块可以起到信息汇聚与集中处理的作用。各主站周期发送主站、从站的系统运行状态信息，经前置模块统一汇总并进行处理后发送给上位机，这样管理员可以在上位机对所有主从站进行在线监视，时刻掌握系统运行状态，并且在发生问题时可以进行快速定位，特别是对一些要求严格的系统进行升级时，快速获取系统运行状态可以有效提高调试的效率，保障较短时间窗口内的升级成功率，降低事故发生可能性。
69.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
70.本领域技术人员不难理解，本发明包括上述说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
71.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。