本發(fā)明涉及一種稱重傳感器，尤其是一種稱重傳感器CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配方法。

背景技術(shù)：

稱重傳感器廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)的計(jì)量、測(cè)試場(chǎng)合，而稱重傳感器CAN(Controller Area Network)網(wǎng)絡(luò)是稱重傳感器和儀表之間的通訊通道。稱重傳感器CAN網(wǎng)絡(luò)的主要功能包括：組網(wǎng)、稱重?cái)?shù)據(jù)傳輸、傳感器狀態(tài)信息傳輸、儀表指令傳輸?shù)取?/p>

CAN是一種高效、穩(wěn)健的現(xiàn)場(chǎng)總線，特別適用于小規(guī)模數(shù)據(jù)的快速、實(shí)時(shí)傳輸。CAN總線采用多主通訊，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均可自主發(fā)送報(bào)文，也正因此CAN總線要求網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須具有唯一的通訊標(biāo)識(shí)符。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊前，必須合理地對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)符分配。CAN 2.0b中定義了兩種CAN數(shù)據(jù)幀類型：標(biāo)準(zhǔn)幀、擴(kuò)展幀，前者標(biāo)識(shí)符長(zhǎng)度11位，而后者標(biāo)識(shí)符長(zhǎng)度29位。在某些應(yīng)用場(chǎng)合，如高實(shí)時(shí)性、低協(xié)議開銷的稱重傳感器CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)幀更受歡迎。

本發(fā)明所提及到的節(jié)點(diǎn)號(hào)是一個(gè)純數(shù)字的值，表征著具體的某個(gè)稱重傳感器節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)號(hào)可配合相關(guān)功能碼或其他數(shù)值，組成CAN通訊的標(biāo)識(shí)符，示例見表1。

表1 CAN標(biāo)識(shí)符和節(jié)點(diǎn)號(hào)之間關(guān)系的示例

CAN總線的誕生最初是為了滿足車輛ECU間的通訊，而在大多數(shù)車輛CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，每個(gè)通訊節(jié)點(diǎn)承擔(dān)的角色都不同且不會(huì)重疊，所以每個(gè)通訊節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符或節(jié)點(diǎn)號(hào)都是預(yù)先分配并固化在程序中的，運(yùn)行時(shí)一般不允許更改。而在稱重傳感器的CAN網(wǎng)絡(luò)中，功能相同、外觀相同的多個(gè)稱重傳感器均由生產(chǎn)線批量生產(chǎn)；在實(shí)際使用時(shí)，稱重傳感器往往安裝于戶外，要求較高的防護(hù)等級(jí)，為了便于檢修、識(shí)別或更換，節(jié)點(diǎn)號(hào)必須能夠自動(dòng)或手動(dòng)分配，所以固化的節(jié)點(diǎn)號(hào)并不適用于稱重傳感器網(wǎng)絡(luò)。

CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)號(hào)的設(shè)置，當(dāng)前的主要方案有：

1)撥碼開關(guān)或撥碼盤：在稱重傳感器上安裝撥碼開關(guān)或撥碼盤，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行前由用戶手動(dòng)逐個(gè)設(shè)置每個(gè)稱重傳感器節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)；該方法設(shè)置過程直觀、設(shè)置結(jié)果可見，但在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，手動(dòng)設(shè)置的工作量大，且易出錯(cuò)；此外，該方法由于要在殼體上安裝零部件，所以不適用于防護(hù)等級(jí)較高的場(chǎng)合；

2)軟件一對(duì)一設(shè)置：通過軟件逐一設(shè)置各個(gè)稱重傳感器的節(jié)點(diǎn)號(hào)；稱重傳感器節(jié)點(diǎn)號(hào)的設(shè)置基于軟件和CAN網(wǎng)絡(luò)，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)投入運(yùn)行前，利用上位機(jī)軟件或其他工具逐一寫入稱重傳感器的節(jié)點(diǎn)號(hào)；該方法因無需在稱重傳感器本體上安裝額外的裝置，所以易于實(shí)現(xiàn)高的防護(hù)等級(jí)；但在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，這種方式同方案1)一樣，工作量大、易出錯(cuò)。

申請(qǐng)?zhí)枮?00810097355.1、名稱為“關(guān)于控制局域網(wǎng)總線從節(jié)點(diǎn)設(shè)備的節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配方法”的中國(guó)專利公開了一種節(jié)點(diǎn)號(hào)分配方法，該方法采用從節(jié)點(diǎn)自主試錯(cuò)的方式，由從節(jié)點(diǎn)自主向網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)節(jié)點(diǎn)號(hào)；該節(jié)點(diǎn)號(hào)分配方法，不需要主機(jī)的參與，主機(jī)不掌握從機(jī)各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)分配情況；該方法對(duì)于主從結(jié)構(gòu)，儀表主導(dǎo)通訊的稱重傳感器網(wǎng)絡(luò)來說是不適用的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種效率高、正確率高的稱重傳感器CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種稱重傳感器CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配方法，所述稱重傳感器CAN網(wǎng)絡(luò)包括儀表和稱重傳感器節(jié)點(diǎn)，所述稱重傳感器節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于：包括如下步驟：

a)所述儀表發(fā)出“組網(wǎng)準(zhǔn)備命令報(bào)文”MSGm1，并啟動(dòng)計(jì)時(shí)器；

b)所述傳感器節(jié)點(diǎn)正確接收到MSGm1后，立即向稱重傳感器CAN網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出“組網(wǎng)準(zhǔn)備響應(yīng)報(bào)文”MSGs1；

c)若在規(guī)定時(shí)間T1內(nèi)，所述儀表正確接收到來自傳感器節(jié)點(diǎn)的MSGs1，則根據(jù)其中的稱重傳感器串號(hào)信息為各傳感器節(jié)點(diǎn)分配節(jié)點(diǎn)號(hào)，并發(fā)出“節(jié)點(diǎn)號(hào)寫入命令報(bào)文”MSGm2；否則，對(duì)規(guī)定時(shí)間T1外的MSGs1不做處理；

d)所述傳感器節(jié)點(diǎn)正確接收到MSGm2后，則將其中的節(jié)點(diǎn)號(hào)保存到本地非易失性存儲(chǔ)體內(nèi)，并發(fā)出“節(jié)點(diǎn)號(hào)寫入響應(yīng)報(bào)文”MSGs2；

e)若在規(guī)定的時(shí)間T2內(nèi)，所述儀表正確接收到來自所述傳感器節(jié)點(diǎn)的MSGs2，則在達(dá)到規(guī)定時(shí)間T2時(shí)，所述儀表將稱重傳感器數(shù)量信息保存到本地非易失性存儲(chǔ)體中，并發(fā)出“結(jié)束組網(wǎng)命令報(bào)文”MSGm3；否則，對(duì)規(guī)定時(shí)間T2外的MSGs2不做處理；

f)所述傳感器節(jié)點(diǎn)正確接收到MSGm3，則樹立節(jié)點(diǎn)號(hào)分配完成標(biāo)志com_Flag，節(jié)點(diǎn)號(hào)分配完成。

優(yōu)選的，所述傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出的所有報(bào)文，其報(bào)文標(biāo)識(shí)符等于稱重傳感器自身的串號(hào)。

優(yōu)選的，稱重傳感器的串號(hào)采用數(shù)字形式，取值范圍0～2²⁹。

優(yōu)選的，在步驟c)中，稱重傳感器串號(hào)信息直接取自于傳感器節(jié)點(diǎn)的報(bào)文MSGs1。

優(yōu)選的，所述儀表發(fā)出的所有報(bào)文，其報(bào)文標(biāo)識(shí)符是預(yù)定義的數(shù)值，取值范圍0～2²⁹。

優(yōu)選的，所述儀表和傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出的報(bào)文均采用符合CAN2.0b的擴(kuò)展幀。

優(yōu)選的，節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配過程中的CAN網(wǎng)絡(luò)通訊采用主從輪詢方式，儀表作為主機(jī)，各傳感器節(jié)點(diǎn)作為從機(jī)。

進(jìn)一步的，規(guī)定時(shí)間T1、T2滿足如下關(guān)系：T1≤T2。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：節(jié)點(diǎn)號(hào)分配方法中巧妙利用了稱重傳感器自身的串號(hào)、以及串號(hào)信息的唯一性，實(shí)施簡(jiǎn)便，無需在稱重傳感器外殼上增加額外零部件，也無需用戶在使用前逐個(gè)手動(dòng)改寫節(jié)點(diǎn)號(hào)；采用該方法，將易于實(shí)現(xiàn)戶外使用所要求的高防護(hù)等級(jí)，提高節(jié)點(diǎn)號(hào)的分配效率。

附圖說明

圖1是典型的稱重傳感器CAN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例的稱重傳感器CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

參見圖1，稱重傳感器CAN網(wǎng)絡(luò)30包括儀表10，稱重傳感器節(jié)點(diǎn)。在本實(shí)施例中，稱重傳感器節(jié)點(diǎn)包括傳感器節(jié)點(diǎn)1(20)……傳感器節(jié)點(diǎn)n-1(21)、傳感器節(jié)點(diǎn)n(22)。在本發(fā)明所述的節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配方法中，節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配過程中的CAN網(wǎng)絡(luò)通訊采用主從輪詢方式，其中儀表10作為主機(jī)，負(fù)責(zé)指令下達(dá)；而所有傳感器節(jié)點(diǎn)20、21、22則作為從機(jī)，只能在正確接收到主機(jī)指令后才能發(fā)出響應(yīng)報(bào)文。

節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配流程是在用戶操作儀表相應(yīng)按鍵時(shí)觸發(fā)的。節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配流程發(fā)起后，儀表10、傳感器節(jié)點(diǎn)20、21、22便按照?qǐng)D2所示流程運(yùn)行，其主要步驟包括：

a)儀表10發(fā)出“組網(wǎng)準(zhǔn)備命令報(bào)文”MSGm1，并啟動(dòng)計(jì)時(shí)器T；

b)傳感器節(jié)點(diǎn)20、21、22正確接收到MSGm1，立即向稱重傳感器CAN網(wǎng)絡(luò)30中發(fā)出“組網(wǎng)準(zhǔn)備響應(yīng)報(bào)文”MSGs1；

c)若在規(guī)定時(shí)間T1(如為500ms)內(nèi)，儀表10正確接收到MSGs1，則將其中的稱重傳感器串號(hào)信息(稱重傳感器串號(hào)信息直接取自報(bào)文MSGs1的標(biāo)識(shí)符，串號(hào)信息采用數(shù)字形式，取值范圍0～2²⁹)保存到本地非易失性存儲(chǔ)體中；由于傳感器串號(hào)信息的唯一性，因此可根據(jù)不同的傳感器串號(hào)信息識(shí)別為不同的傳感器節(jié)點(diǎn)，由此儀表10可以根據(jù)其接收到稱重傳感器20、21、22報(bào)文MSGs1的順序，按照一定規(guī)則逐一對(duì)各個(gè)稱重傳感器進(jìn)行節(jié)點(diǎn)號(hào)寫入(分配節(jié)點(diǎn)號(hào))，也即發(fā)出“節(jié)點(diǎn)號(hào)寫入命令報(bào)文”MSGm2；否則，對(duì)規(guī)定時(shí)間T1外的MSGs1不做處理；稱重傳感器的節(jié)點(diǎn)號(hào)將用于進(jìn)一步的稱重?cái)?shù)據(jù)通信；

d)傳感器節(jié)點(diǎn)20、21、22正確接收到MSGm2后，則將其中的節(jié)點(diǎn)號(hào)保存到本地非易失性存儲(chǔ)體內(nèi)，并發(fā)出“節(jié)點(diǎn)號(hào)寫入響應(yīng)報(bào)文”MSGs2；

e)若在規(guī)定時(shí)間T2(如為800ms)內(nèi)，儀表10正確接收到來自傳感器節(jié)點(diǎn)20、21、22的MSGs2，則在達(dá)到規(guī)定時(shí)間T2時(shí)，儀表10將稱重傳感器數(shù)量信息(與節(jié)點(diǎn)號(hào)相對(duì)應(yīng))保存到本地非易失性存儲(chǔ)體中，并發(fā)出“結(jié)束組網(wǎng)命令報(bào)文”MSGm3；否則，對(duì)規(guī)定時(shí)間T2外的MSGs2不做處理；

f)傳感器節(jié)點(diǎn)20、21、22正確接收到MSGm3，則樹立節(jié)點(diǎn)號(hào)分配完成標(biāo)志com_Flag，節(jié)點(diǎn)號(hào)分配完成，此后，即可用分配到的節(jié)點(diǎn)號(hào)參與后續(xù)的常規(guī)CAN通訊。

在步驟c)、e)中的規(guī)定時(shí)間T1、T2是相對(duì)于步驟a)所述發(fā)送“組網(wǎng)準(zhǔn)備命令報(bào)文”MSGm1的時(shí)刻來說的，其具體數(shù)值取決于網(wǎng)絡(luò)中稱重傳感器的數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，并且T1≤T2。

節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配流程中，儀表10和稱重傳感器20、21、22報(bào)文的數(shù)據(jù)場(chǎng)攜帶具體命令和響應(yīng)數(shù)據(jù)，具體格式見表2。

表2 本發(fā)明較佳實(shí)施例中所用到的CAN報(bào)文格式

節(jié)點(diǎn)號(hào)自動(dòng)分配流程中，所有的通訊報(bào)文都是采用符合CAN2.0b的擴(kuò)展幀，儀表10發(fā)出的所有報(bào)文，其報(bào)文標(biāo)識(shí)符是預(yù)定義的數(shù)值，取值范圍0～2²⁹，傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出的所有報(bào)文，其報(bào)文標(biāo)識(shí)符等于稱重傳感器自身的串號(hào)，串號(hào)采用數(shù)字形式，取值范圍0～2²⁹。

上述步驟中儀表10所發(fā)報(bào)文采用一個(gè)數(shù)值為x的預(yù)定義標(biāo)識(shí)符，而各傳感器節(jié)點(diǎn)20、21、22所發(fā)報(bào)文均采用自身串號(hào)sn作為標(biāo)識(shí)符。為減少不必要的CPU負(fù)荷，傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)置只自接收來自儀表10的標(biāo)識(shí)符為x的擴(kuò)展幀報(bào)文。