采用DCP协议进行Profinet总线设备扫描方法及系统与流程

本发明涉及工业自动化领域，特别涉及一种采用dcp协议进行profinet总线设备扫描方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

2、profinet网络是由profibus推出的新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。目前，在工业现场网络中，profinet网络是一种基于ethernet的实时总线协议，它提供了高速、可靠、实时、分布式的控制和数据交换功能。

3、在profinet网络中，设备扫描是一个必要的过程，它可以帮助用户快速识别和配置网络中的设备，包括设备的类型、地址、状态等，从而方便用户对网络进行配置和管理。通过设备扫描功能，用户可以快速识别和定位网络中的故障设备，以及对设备进行监控和维护，提高网络的可靠性和稳定性。设备扫描功能还可以帮助用户实现设备之间的通信，使得设备之间可以快速交换数据，提高生产效率和质量。profinet网络中设备扫描功能的重要性不可忽视，它是网络管理和维护的重要工具。

4、目前可用作profinet网络中设备扫描功能的协议有lldp(链路层发现协议)、snmp(简单网络管理协议)、opcua(开放平台通信统一架构)、dcp(动态配置协议)。目前的设备扫描方式存在一些缺陷，例如lldp不能执行设备配置及管理、snmp通信的安全性较差，并且由于其基于请求/响应模型，对于处理大量设备时的性能可能会存在限制、opcua可能需要在设备上安装额外的软件或硬件模块以支持协议，以及扫描效率低、扫描结果不准确等。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种采用dcp协议进行profinet总线设备扫描方法及系统，用于在profinet网络环境下，做设备扫描与设备管理，提升扫描的效率与准确性。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一个方面提供了一种采用dcp协议进行profinet总线设备扫描方法。

4、采用dcp协议进行profinet总线设备扫描方法，应用于客户端，包括：

5、创建udp套接字绑定本地ip地址与网络端口号，采用dcp协议拼装自定义广播，并发送至服务器；

6、通过profinet总线，使服务器对接收的自定义广播所对应的应答报文，进行动态解析，获取本地设备信息，并发送回客户端；

7、解析服务器发送的设备信息，根据需求，按照dcp协议标准格式拼装包括设备名称、指定服务类型和修改数据在内的信息，得到拼装报文，并发送至服务器；

8、通过profinet总线，使服务器对接收的拼装报文进行动态解析，确定报文中设备处理类型标志位，执行对应设备处理操作后，得到设备处理是否正常完成，并发送包含处理结果信息的应答报文到客户端；

9、接收设备处理是否正常完成的反馈结果。

10、进一步地，所述对接收的自定义广播所对应的应答报文，进行动态解析的过程包括：解析报文中固定长度的数据项，读取数据总长度，即为所有block长度，根据每个blcok的类型识别对应存储的设备信息，根据每个block长度，动态解析所收到的设备发现应答报文。

11、进一步地，所述采用dcp协议拼装包括设备名称、指定服务类型和修改数据的过程包括：对所述设备修改名称，将设备的物理地址作为设备的唯一标识，对数据帧进行拼装，所述数据帧包括目的地址、修改服务类型和修改数据信息；

12、其中，所述数据项包括本地mac地址与目的mac地址、网络类型、应用标志符、服务id和报文类型。

13、进一步地，在客户端完成设备修改报文发送后，在设定的等待时间内保持监听状态，接收服务器应答报文，通过报文id做配对，并存储应答报文，对存储的报文进行解析，获取修改是否成功的标志位。

14、进一步地，所述拼装自定义广播或拼装报文的拼装字段包括：六位目的地址、六位源地址、两位网络类型、两位应用标识符、一位服务类型、一位报文类型、四位数据帧编号、两位应答延迟、一位数据总长度、一位选项、一位子选项和block。

15、本发明第二个方面提供了一种采用dcp协议进行profinet总线设备扫描系统。

16、采用dcp协议进行profinet总线设备扫描系统，包括：

17、第一发送模块，其被配置为：创建udp套接字绑定本地ip地址与网络端口号，采用dcp协议拼装自定义广播，并发送至服务器；

18、第一解析模块，其被配置为：通过profinet总线，使服务器对接收的自定义广播所对应的应答报文，进行动态解析，获取本地设备信息，并发送回客户端；

19、第二发送模块，其被配置为：解析服务器发送的设备信息，根据需求，按照dcp协议标准格式拼装包括设备名称、指定服务类型和修改数据在内的信息，得到拼装报文，并发送至服务器；

20、第二解析模块，其被配置为：通过profinet总线，使服务器对接收的拼装报文进行动态解析，确定报文中设备处理类型标志位，执行对应的设备处理操作后，得到设备处理是否正常完成，并发送包含处理结果信息的应答报文到客户端；

21、输出模块，其被配置为：接收设备处理是否正常完成的反馈结果。

22、本发明第三个方面提供了一种采用dcp协议进行profinet总线设备扫描方法。

23、采用dcp协议进行profinet总线设备扫描方法，应用于服务器，包括：

24、通过profinet总线，接收自定义广播，所述自定义广播由客户端采用dcp协议拼装后发送，所述客户端创建udp套接字绑定本地ip地址与网络端口号；

25、对接收的自定义广播所对应的应答报文，进行动态解析，得到本地设备信息，并发送至客户端；

26、通过profinet总线，接收拼装报文，对接收的拼装报文进行动态解析，确定报文中设备处理类型标志位，执行对应的处理操作后，得到设备处理是否正常完成，并发送包含处理结果信息的应答报文到客户端；所述拼装报文由客户端根据设备信息，结合需求，按照dcp协议标准格式拼装包括设备名称、指定服务类型和修改数据在内的信息后得到，并发送。

27、进一步地，所述对接收的自定义广播所对应的应答报文，进行动态解析的过程包括：解析报文中固定长度的数据项，读取数据总长度，即为所有block长度，根据每个blcok的类型识别对应存储的设备信息，根据每个block长度，动态解析所收到的设备发现应答报文；

28、进一步地，所述采用dcp协议拼装包括设备名称、指定服务类型和修改数据的过程包括：对所述设备修改名称，将设备的物理地址作为设备的唯一标识，对数据帧进行拼装，所述数据帧包括目的地址、修改服务类型和修改数据信息；

29、其中，所述数据项包括本地mac地址与目的mac地址、网络类型、应用标志符、服务id和报文类型；

30、进一步地，在客户端完成设备修改报文发送后，在设定的等待时间内保持监听状态，接收服务器应答报文，通过报文id做配对，并存储应答报文，对存储的报文进行解析，获取修改是否成功的标志位；

31、进一步地，所述拼装自定义广播或拼装报文的拼装字段包括：六位目的地址、六位源地址、两位网络类型、两位应用标识符、一位服务类型、一位报文类型、四位数据帧编号、两位应答延迟、一位数据总长度、一位选项、一位子选项和block。

32、本发明第四个方面提供了一种采用dcp协议进行profinet总线设备扫描系统。

33、采用dcp协议进行profinet总线设备扫描系统，包括：

34、第一解析模块，其被配置为：通过profinet总线，接收自定义广播，所述自定义广播由客户端采用dcp协议拼装后发送，所述客户端创建udp套接字绑定本地ip地址与网络端口号；对接收的自定义广播所对应的应答报文，进行动态解析，得到本地设备信息，并发送至客户端；

35、第二解析模块，其被配置为：通过profinet总线，接收拼装报文，对接收的拼装报文进行动态解析，确定报文中设备处理类型标志位，执行对应的处理操作后，得到设备处理是否正常完成，并发送包含处理结果信息的应答报文到客户端；所述拼装报文由客户端根据设备信息，结合需求，按照dcp协议标准格式拼装包括设备名称、指定服务类型和修改数据在内的信息后得到，并发送。

36、本发明第五个方面提供了一种采用dcp协议进行profinet总线设备扫描方法。

37、采用dcp协议进行profinet总线设备扫描方法，包括：

38、客户端创建udp套接字绑定本地ip地址与网络端口号，采用dcp协议拼装自定义广播，并发送至服务器；

39、服务器通过profinet总线，对接收的自定义广播所对应的应答报文，进行动态解析，获取本地设备信息，并发送至客户端；

40、客户端解析服务器发送的设备信息，按照dcp协议标准格式拼装包括设备名称、指定服务类型和修改数据在内的信息，得到拼装报文，并发送至服务器；

41、服务器通过profinet总线，对接收的拼装报文进行动态解析，确定报文中设备处理类型标志位，执行对应设备处理操作后，得到设备处理是否正常完成，并发送包含处理结果信息的应答报文到客户端；

42、客户端接收设备处理是否正常完成的反馈结果。

43、本发明第六个方面提供了一种采用dcp协议进行profinet总线设备扫描系统。

44、采用dcp协议进行profinet总线设备扫描系统，包括：相互进行数据交互的客户端和服务器；

45、客户端，用于创建udp套接字绑定本地ip地址与网络端口号，采用dcp协议拼装自定义广播，并发送至服务器；

46、服务器，用于通过profinet总线，对接收的自定义广播所对应的应答报文，进行动态解析，获取本地设备信息，并发送至客户端；

47、客户端，用于解析服务器发送的设备信息，按照dcp协议标准格式拼装包括设备名称、指定服务类型和修改数据在内的信息，得到拼装报文，并发送至服务器；

48、服务器，用于通过profinet总线，对接收的拼装报文进行动态解析，确定报文中设备处理类型标志位，执行对应设备处理操作后，得到设备处理是否正常完成，并发送包含处理结果信息的应答报文到客户端；

49、客户端，用于接收设备处理是否正常完成的反馈结果。

50、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

51、(1)本发明提供的prifinet总线设备扫描方法，使用dcp协议做设备扫描，与其他协议相比，能够快速扫描网络中的所有设备，并获取设备的详细信息，操作简单方便，可以大大提高网络管理的效率和可靠性。并且，dcp协议可以修改设备名称、ip地址等属性，便捷地进行设备管理。

52、(2)本发明提出的使用dcp协议进行prifinet总线设备扫描方法是一种基于标准网络协议的设备管理协议，具有高效性、精准性和兼容性等优点，可以大大提高profinet网络的管理效率和可靠性。同时，dcp协议的使用还可以促进profinet网络的标准化和规范化，推动profinet网络的发展和应用。

53、(3)本发明提供的扫描方法，根据报文结构拼装数据帧，应用socket套接字做报文收发，并根据报文结构做动态拆解，解析设备信息与处理结果，无需在设备上安装额外的软件或硬件模块以支持协议，操作简单方便，可以进行快速设备维护。