一種嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊，模塊包含控制芯片、外存儲(chǔ)單元、供電單元、背板總線通信接口及以太網(wǎng)通信接口。所述控制芯片負(fù)責(zé)所采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解析與打包、Web服務(wù)器的搭建、以及在線更新固件或IP地址的實(shí)現(xiàn)，所述外存儲(chǔ)單元記錄通信故障信息，所述供電單元為板卡供電，所述背板總線通信接口和以太網(wǎng)通信接口負(fù)責(zé)與外部通信。模塊基于TCP/IP協(xié)議將所采集數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)上傳，方便工作人員在建站、運(yùn)行的各階段實(shí)現(xiàn)對(duì)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)，為廠級(jí)分析、控制和決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。本發(fā)明不僅適用于電廠現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控，可擴(kuò)展應(yīng)用于更多的總線監(jiān)控領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電力監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于火電廠現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控與診斷系統(tǒng)中的通信模塊，尤其適用于需要通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程智能監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)通信模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)場(chǎng)總線是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問(wèn)題。在現(xiàn)有的各種總線標(biāo)準(zhǔn)中，ProfibUS現(xiàn)場(chǎng)總線是一種適合于發(fā)電企業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，被我國(guó)運(yùn)行火力電廠機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)廣泛使用。
[0003]然而在總線相關(guān)設(shè)備的調(diào)試及運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)斷線、短路、丟站、通信中斷等各種問(wèn)題，現(xiàn)存的總線監(jiān)控設(shè)備無(wú)法讓施工人員方便、高效地檢測(cè)出故障所在，只能在系統(tǒng)架設(shè)完畢后通過(guò)在上位機(jī)解析數(shù)據(jù)包判斷是否通信故障。且現(xiàn)場(chǎng)總線智能監(jiān)控與診斷系統(tǒng)受限于通信模塊的帶載能力，每個(gè)通信模塊至多只能覆蓋2個(gè)總線網(wǎng)段，導(dǎo)致系統(tǒng)成本較高；當(dāng)需要對(duì)通信模塊進(jìn)行固件升級(jí)或更新IP地址時(shí)，往往需拆殼重?zé)龑?xiě)程序，對(duì)就地機(jī)柜正常運(yùn)行造成影響；底層數(shù)字化設(shè)備一旦更換設(shè)備型號(hào)，需要對(duì)該網(wǎng)段重新進(jìn)行人工配點(diǎn)組態(tài)，占用技術(shù)人員時(shí)間進(jìn)行重復(fù)性工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有的Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控系統(tǒng)低網(wǎng)絡(luò)化、低智能化以及高成本，本發(fā)明提供一種嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊。在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中采用該通信模塊可實(shí)現(xiàn)“一拖四”覆蓋4網(wǎng)段的總線監(jiān)控與故障診斷，通過(guò)對(duì)Profibus總線系統(tǒng)各運(yùn)行網(wǎng)段上的通信數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷、分析，快速準(zhǔn)確地定位故障點(diǎn)，判斷產(chǎn)生故障的原因。在所述通信模塊的控制芯片內(nèi)搭建Web服務(wù)器，發(fā)布網(wǎng)段所有站點(diǎn)狀態(tài)HTML頁(yè)面，使用戶無(wú)論是通過(guò)網(wǎng)線就地連接模塊還是在機(jī)房或移動(dòng)終端遠(yuǎn)程操作，都可通過(guò)普通瀏覽器瀏覽4網(wǎng)段實(shí)時(shí)信息;發(fā)布在線更新HTML頁(yè)面，當(dāng)運(yùn)行期間需要進(jìn)行固件升級(jí)或更改IP地址時(shí)，可通過(guò)以太網(wǎng)連接電腦實(shí)現(xiàn)就地或遠(yuǎn)程在線更新。在通信模塊內(nèi)建立設(shè)備識(shí)別碼庫(kù)，對(duì)火電廠智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備識(shí)別碼歸類(lèi)存儲(chǔ)，當(dāng)網(wǎng)段上更換設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備型號(hào)自動(dòng)識(shí)別并通知上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊，包括控制芯片、外存儲(chǔ)單元、供電單元、背板總線通信接口、以太網(wǎng)通信接口；其特征在于:
[0007]所述控制芯片分別與外存儲(chǔ)單元、供電單元、背板總線通信接口、以太網(wǎng)通信接口相連；
[0008]所述故障診斷通信模塊的背板總線通信接口通過(guò)背板RS485總線與4個(gè)分析模塊相連，每I個(gè)分析模塊串聯(lián)接入P r O f i b u S現(xiàn)場(chǎng)總線的某一對(duì)應(yīng)網(wǎng)段中，接收分析模塊從Prof ibus總線采集的數(shù)據(jù)信息；
[0009]所述控制芯片通過(guò)背板總線通信接口輪詢(xún)向分析模塊發(fā)送取數(shù)據(jù)指令，來(lái)獲取由分析模塊返回的各網(wǎng)段站點(diǎn)設(shè)備的診斷數(shù)據(jù)、參數(shù)化數(shù)據(jù)(所述參數(shù)化數(shù)據(jù)就是底層設(shè)備(從站)向主站傳輸?shù)囊环N數(shù)據(jù)類(lèi)型，包括是否使能看門(mén)狗、最小響應(yīng)時(shí)間、Ident_number等等)、配置數(shù)據(jù)、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)信息，并將每個(gè)網(wǎng)段的數(shù)據(jù)信息分類(lèi)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)于控制芯片CCM內(nèi)存中，利用指針實(shí)現(xiàn)控制芯片有限內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配；
[0010]在所述控制芯片中搭建Web服務(wù)器，所述控制芯片通過(guò)Web服務(wù)器發(fā)布每個(gè)網(wǎng)段中所有站點(diǎn)狀態(tài)的HTML頁(yè)面，用不同顏色標(biāo)識(shí)不同站點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)；
[0011 ]所述外存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)所述通信模塊的IP地址；
[0012]所述控制芯片通過(guò)以太網(wǎng)通信接口與監(jiān)控中心或智能移動(dòng)終端相連；
[0013]所述供電單元提供控制芯片的直流電源。
[0014]本發(fā)明還進(jìn)一步優(yōu)選包括以下技術(shù)方案:
[0015]所述控制芯片向某一分析模塊發(fā)出的取數(shù)據(jù)指令累計(jì)5次沒(méi)有響應(yīng)，沒(méi)有任何數(shù)據(jù)返回時(shí)，則診斷該網(wǎng)段的分析模塊“背板通信掉線”，置位背板總線通信標(biāo)志位并通過(guò)以太網(wǎng)通信接口向監(jiān)控中心及智能移動(dòng)終端發(fā)送警告。
[0016]所述通信模塊通過(guò)從分析模塊獲取的數(shù)據(jù)信息來(lái)判斷每一網(wǎng)段中各站點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)，當(dāng)站點(diǎn)設(shè)備輸入、輸出數(shù)據(jù)交互正常，判斷該站點(diǎn)設(shè)備為“設(shè)備在線”狀態(tài)；當(dāng)站點(diǎn)設(shè)備在所述通信模塊采集數(shù)據(jù)期間內(nèi)沒(méi)有發(fā)生任何類(lèi)型數(shù)據(jù)交互，則判斷該站點(diǎn)設(shè)備故障，處于“設(shè)備掉線”狀態(tài)；當(dāng)站點(diǎn)設(shè)備曾經(jīng)為“設(shè)備在線”狀態(tài)，而在隨后的設(shè)定時(shí)間內(nèi)不再發(fā)生任何類(lèi)型數(shù)據(jù)交互，判斷該站點(diǎn)設(shè)備為“曾經(jīng)在線”狀態(tài)。
[0017]當(dāng)發(fā)生“設(shè)備掉線”或“背板通信掉線”時(shí)，控制芯片將診斷信息通過(guò)以太網(wǎng)通信接口向監(jiān)控中心或智能移動(dòng)終端發(fā)送警告，并在所述外存儲(chǔ)單元中的SD存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)發(fā)生故障時(shí)間與故障名稱(chēng)實(shí)現(xiàn)就地備份。
[0018]當(dāng)用戶通過(guò)監(jiān)控中心或智能移動(dòng)終端的瀏覽器發(fā)送數(shù)據(jù)查詢(xún)請(qǐng)求給所述通信模塊時(shí)，所述控制芯片通過(guò)移動(dòng)指針位置讀取控制芯片CCM內(nèi)存中數(shù)據(jù)，基于TCP/IP協(xié)議打包并通過(guò)以太網(wǎng)通信接口將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心或智能移動(dòng)終端；用戶通過(guò)普通瀏覽器直觀瀏覽4網(wǎng)段實(shí)時(shí)信息。
[0019]所述供電單元包含DC-DC芯片和紐扣電池，DC-DC芯片完成電源電壓到芯片供電電壓的轉(zhuǎn)換，為板上主要工作芯片供電。紐扣電池為實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片單獨(dú)供電，以保證斷電時(shí)仍可保存故障信息。
[0020]所述通信模塊每次啟動(dòng)時(shí)，控制芯片首先從外存儲(chǔ)單元指定位置讀取該通信模塊的IP地址。當(dāng)網(wǎng)段間IP地址發(fā)生沖突或其它原因需要修改IP地址時(shí)，用戶可在瀏覽器打開(kāi)在線更新HTML頁(yè)面，在頁(yè)面的IP地址設(shè)置輸入框內(nèi)輸入新地址并點(diǎn)擊確定，瀏覽器將該新的所輸入IP地址通過(guò)以太網(wǎng)接口傳輸至通信模塊，控制芯片將重新確定后的IP寫(xiě)入其外存儲(chǔ)單元的指定位置，寫(xiě)入成功后將返回成功信息至瀏覽器，并由控制芯片對(duì)所述通信模塊進(jìn)行軟重啟，新的IP地址即可生效。
[0021]在控制芯片內(nèi)存建立設(shè)備識(shí)別碼ID_RAM庫(kù)，對(duì)每一網(wǎng)段的站點(diǎn)設(shè)備(火電廠智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備)的識(shí)別碼Ident_num歸類(lèi)存儲(chǔ)，當(dāng)每一網(wǎng)段上更換站點(diǎn)設(shè)備時(shí)，所述通信模塊通過(guò)分析模塊采集由該站點(diǎn)設(shè)備自動(dòng)發(fā)送的包含識(shí)別碼的報(bào)文，提取設(shè)備識(shí)別碼Ident_num與設(shè)備識(shí)別碼ID_RAM庫(kù)中的設(shè)備ID進(jìn)行對(duì)比，對(duì)站點(diǎn)設(shè)備型號(hào)自動(dòng)識(shí)別；同時(shí)通過(guò)Web服務(wù)器發(fā)送至用戶瀏覽器，在HTML頁(yè)面相應(yīng)站點(diǎn)位置顯示站點(diǎn)設(shè)備信息。
[0022]本發(fā)明的有益效果是，自主研發(fā)高帶載能力的通信模塊，降低系統(tǒng)成本;將Web技術(shù)與設(shè)備的監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷技術(shù)結(jié)合起來(lái)，在相應(yīng)的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)的支持下，使傳統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆淞艘訲CP/IP為底層通信協(xié)議，Web技術(shù)為核心的基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備；突破了監(jiān)測(cè)及故障診斷原來(lái)相對(duì)封閉的概念框架，從而大幅提升對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)與故障診斷水平，方便工作人員在建站、運(yùn)行的各階段實(shí)現(xiàn)對(duì)Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)，為廠級(jí)分析、控制和決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]圖1是本發(fā)明在現(xiàn)場(chǎng)總線智能監(jiān)控與診斷系統(tǒng)中的工作示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明嵌入式Webserver現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊結(jié)構(gòu)框圖。
[0026]圖3是本發(fā)明所搭建Web服務(wù)器站點(diǎn)狀態(tài)HTML頁(yè)面的實(shí)現(xiàn)流程圖。
[0027]圖4是本發(fā)明所搭建Web服務(wù)器在線更新HTML頁(yè)面的更新IP實(shí)現(xiàn)流程圖。
[0028]圖5是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)設(shè)備型號(hào)自動(dòng)識(shí)別功能流程圖。
[0029]其中:1-故障診斷通信模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖，對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是下述說(shuō)明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0031]圖1是本發(fā)明在現(xiàn)場(chǎng)總線智能監(jiān)控與診斷系統(tǒng)中的工作示意圖。在圖1中，使用本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)總線智能監(jiān)控系統(tǒng)采用“一拖四”模式，故障診斷通信模塊作為系統(tǒng)的通信核心，保證了分析模塊所采集數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、上傳與展示。監(jiān)控系統(tǒng)工作時(shí)，每個(gè)通信模塊至多串聯(lián)4個(gè)分析模塊為一組，每組模塊可覆蓋4路Profibus總線網(wǎng)段。分析模塊進(jìn)行總線數(shù)據(jù)采集并通過(guò)RS485背板總線通信接口上傳至以本通信模塊;通信模塊將4路網(wǎng)段所有在線設(shè)備的診斷數(shù)據(jù)、參數(shù)化數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息匯總并基于TCP/IP協(xié)議上傳，并通過(guò)搭建Web服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)，設(shè)計(jì)HTML頁(yè)面從而以圖形化的方式通過(guò)以太網(wǎng)通信接口有效、迅速的傳輸至終端，包括電腦、手機(jī)瀏覽器等設(shè)備均可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在設(shè)備的安裝，系統(tǒng)的調(diào)試以及系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)各個(gè)環(huán)節(jié)，為安裝維護(hù)人員及生產(chǎn)設(shè)備的管控人員提供豐富詳細(xì)的系統(tǒng)診斷信息。
[0032]圖2是本發(fā)明嵌入式Webserver現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊結(jié)構(gòu)框圖。一種嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊I，包括控制芯片、外存儲(chǔ)單元、供電單元、背板總線通信接口、以太網(wǎng)通信接口；所述控制芯片分別與外存儲(chǔ)單元、供電單元、背板總線通信接口、以太網(wǎng)通信接口相連，控制板上資源;所述控制芯片通過(guò)背板總線通信接口輪詢(xún)向分析模塊發(fā)送取數(shù)據(jù)指令，來(lái)獲取由分析模塊返回的各網(wǎng)段設(shè)備的診斷數(shù)據(jù)、參數(shù)化數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)信息，并將每個(gè)網(wǎng)段的數(shù)據(jù)信息分類(lèi)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)于控制芯片CCM內(nèi)存中，利用指針實(shí)現(xiàn)控制芯片有限內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配，當(dāng)用戶通過(guò)瀏覽器發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求給本發(fā)明時(shí)，所述控制芯片通過(guò)移動(dòng)指針位置讀取數(shù)據(jù)，基于TCP/IP協(xié)議打包并通過(guò)以太網(wǎng)通信接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變位上傳。相比于普通存儲(chǔ)方式減少了控制芯片內(nèi)存消耗，提高了運(yùn)行速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)4個(gè)網(wǎng)段所有站點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與管理。所述控制芯片搭建Web服務(wù)器，發(fā)布網(wǎng)段所有站點(diǎn)狀態(tài)HTML頁(yè)面，用不同顏色標(biāo)識(shí)不同站點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)，使用戶無(wú)論是通過(guò)網(wǎng)線就地連接模塊還是在機(jī)房或移動(dòng)終端遠(yuǎn)程操作，都可通過(guò)普通瀏覽器直觀瀏覽4網(wǎng)段實(shí)時(shí)信息；發(fā)布在線更新HTML頁(yè)面，當(dāng)運(yùn)行期間需要進(jìn)行固件升級(jí)或更改IP地址時(shí)，可通過(guò)以太網(wǎng)連接電腦實(shí)現(xiàn)就地或遠(yuǎn)程在線更新程序，所述固件在線升級(jí)，用戶可在瀏覽器打開(kāi)在線更新HTML頁(yè)面，通過(guò)選取目標(biāo)hex文件，將文件通過(guò)以太網(wǎng)傳輸至本發(fā)明，由控制芯片在IAP模式下完成固件更新并軟重啟，實(shí)現(xiàn)升級(jí);所述外存儲(chǔ)芯片包括EEPROM存儲(chǔ)器和SD卡；所述供電單元包含DC-DC芯片和紐扣電池，DC-DC芯片完成模塊輸入電源電壓到板上芯片供電電壓的轉(zhuǎn)換，紐扣電池為RTC供電，保證對(duì)故障發(fā)生時(shí)間的準(zhǔn)確記錄。
[0033]圖3是本發(fā)明所搭建Web服務(wù)器站點(diǎn)狀態(tài)HTML頁(yè)面的實(shí)現(xiàn)流程圖。所述控制芯片中搭建Web服務(wù)器，當(dāng)本發(fā)明從以太網(wǎng)接口接收到用戶數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，由控制芯片判斷請(qǐng)求數(shù)據(jù)類(lèi)型:靜態(tài)數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)控制芯片通過(guò)輪詢(xún)目標(biāo)文件名將相應(yīng)二進(jìn)制文件返回至瀏覽器，HTML頁(yè)面所有靜態(tài)數(shù)據(jù)均采用單向鏈表方式，以二進(jìn)制文件形式儲(chǔ)存于主控芯片CCM內(nèi)存內(nèi)；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)從動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)空間內(nèi)取得相應(yīng)數(shù)據(jù)，以XML規(guī)則編寫(xiě)文件并返回瀏覽器，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)狀態(tài)動(dòng)態(tài)刷新顯示的功能。
[0034]當(dāng)用戶從PC機(jī)或智能終端瀏覽器訪問(wèn)該模塊IP地址時(shí)，模塊收到請(qǐng)求頁(yè)面指令。通信模塊首先判斷當(dāng)前指令所請(qǐng)求URL是否有效，若有效，判斷是否動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，當(dāng)所申請(qǐng)數(shù)據(jù)為圖片、菜單欄等靜態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)文件名輪詢(xún)單向鏈表查找包含該內(nèi)容的數(shù)據(jù)文件并返回，若所申請(qǐng)數(shù)據(jù)為設(shè)備在線信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息等動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)，則先進(jìn)行通信狀態(tài)初步判斷，通信正常則從CCM_RAM讀取所請(qǐng)求網(wǎng)段的所有設(shè)備信息，返回?cái)?shù)據(jù)，所述控制芯片向分析模塊發(fā)出的取數(shù)據(jù)指令累計(jì)5次沒(méi)有響應(yīng)時(shí)，S卩4個(gè)網(wǎng)段均沒(méi)有任何數(shù)據(jù)返回，則診斷該網(wǎng)段的分析模塊“背板通信掉線”，置位背板總線通信標(biāo)志位并通過(guò)以太網(wǎng)通信接口向上位機(jī)發(fā)送警告，在頁(yè)面以警示語(yǔ)突出顯示，關(guān)閉連接。
[0035]所述通信模塊通過(guò)從分析模塊獲取的交互數(shù)據(jù)來(lái)判斷各站點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)，當(dāng)輸入、輸出數(shù)據(jù)交互正常，判斷該站點(diǎn)為“設(shè)備在線”狀態(tài)；當(dāng)站點(diǎn)在本發(fā)明采集數(shù)據(jù)期間內(nèi)沒(méi)有發(fā)生任何類(lèi)型數(shù)據(jù)交互，則判斷該站點(diǎn)設(shè)備故障，處于“設(shè)備掉線”狀態(tài)；當(dāng)站點(diǎn)曾經(jīng)為“設(shè)備在線”狀態(tài)，一定設(shè)定時(shí)間內(nèi)不再發(fā)生任何類(lèi)型數(shù)據(jù)交互，判斷該站點(diǎn)設(shè)備為“曾經(jīng)在線”狀態(tài);上述所有通信異常情況發(fā)生時(shí)，控制芯片將診斷信息通過(guò)以太網(wǎng)通信接口向上位機(jī)發(fā)送警告，并在所述SD存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)發(fā)生故障時(shí)間與故障名稱(chēng)實(shí)現(xiàn)就地備份。
[0036]圖4是本發(fā)明所搭建Web服務(wù)器在線更新HTML頁(yè)面的更新IP實(shí)現(xiàn)流程圖。所述控制芯片每次啟動(dòng)時(shí)首先從EEPROM指定位置讀取本發(fā)明的IP地址，當(dāng)網(wǎng)段內(nèi)IP地址發(fā)生沖突或其它原因需要修改IP地址時(shí)，用戶可在瀏覽器打開(kāi)在線更新HTML頁(yè)面，在IP地址設(shè)置輸入框內(nèi)輸入新地址并點(diǎn)擊確定，瀏覽器將所輸入IP地址通過(guò)以太網(wǎng)接口傳輸至本發(fā)明的通信模塊，控制芯片將IP寫(xiě)入其EEPROM指定位置，并通過(guò)對(duì)指定位置的重讀對(duì)比判斷是否寫(xiě)入成功，將返回成功或失敗信息至瀏覽器。設(shè)置成功后由控制芯片對(duì)本發(fā)明進(jìn)行軟重啟，新的IP地址即可生效。
[0037]圖5是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)設(shè)備型號(hào)自動(dòng)識(shí)別功能流程圖。所述控制芯片內(nèi)存建立設(shè)備識(shí)別碼ID_RAM庫(kù)，對(duì)火電廠智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的識(shí)別碼Ident_num歸類(lèi)存儲(chǔ)，當(dāng)網(wǎng)段上更換設(shè)備時(shí)，本發(fā)明可通過(guò)采集由設(shè)備自動(dòng)發(fā)送的包含識(shí)別碼的報(bào)文，提取設(shè)備識(shí)別碼Ident_num與庫(kù)中ID進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)設(shè)備型號(hào)自動(dòng)識(shí)別，識(shí)別成功后將設(shè)備廠商、設(shè)備型號(hào)和設(shè)備狀態(tài)通知上位機(jī)，幫助上位機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配點(diǎn)；同時(shí)通過(guò)Web服務(wù)器發(fā)送至用戶瀏覽器，在HTML頁(yè)面相應(yīng)站點(diǎn)位置顯示站點(diǎn)設(shè)備信息。當(dāng)ID_RAM庫(kù)中未找到設(shè)備識(shí)別碼Ident_num，通知用戶添加新設(shè)備，完成在線更新ID_RAM庫(kù)程序。
[0038]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊，所述通信模塊包含控制芯片，其特征在于: 所述控制芯片負(fù)責(zé)采集Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線多個(gè)網(wǎng)段的數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)信息通過(guò)背板總線通信接口和以太網(wǎng)通信接口上傳至上位機(jī)。2.—種嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊，包括控制芯片、外存儲(chǔ)單元、供電單元、背板總線通信接口、以太網(wǎng)通信接口；其特征在于: 所述控制芯片分別與外存儲(chǔ)單元、供電單元、背板總線通信接口、以太網(wǎng)通信接口相連； 所述故障診斷通信模塊的背板總線通信接口通過(guò)背板RS485總線與4個(gè)分析模塊相連，每I個(gè)分析模塊串聯(lián)接入Prof ibus現(xiàn)場(chǎng)總線的某一對(duì)應(yīng)網(wǎng)段中，接收分析模塊從Prof i bus總線采集的數(shù)據(jù)信息； 所述控制芯片通過(guò)背板總線通信接口輪詢(xún)向分析模塊發(fā)送取數(shù)據(jù)指令，來(lái)獲取由分析模塊返回的各網(wǎng)段站點(diǎn)設(shè)備的診斷數(shù)據(jù)、參數(shù)化數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)信息，并將每個(gè)網(wǎng)段的數(shù)據(jù)信息分類(lèi)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)于控制芯片CCM內(nèi)存中，利用指針實(shí)現(xiàn)控制芯片有限內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配； 在所述控制芯片中搭建Web服務(wù)器，所述控制芯片通過(guò)Web服務(wù)器發(fā)布每個(gè)網(wǎng)段中所有站點(diǎn)狀態(tài)的HTML頁(yè)面，用不同顏色標(biāo)識(shí)不同站點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)； 所述外存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)所述通信模塊的IP地址； 所述控制芯片通過(guò)以太網(wǎng)通信接口與監(jiān)控中心或智能移動(dòng)終端相連； 所述供電單元提供控制芯片的直流電源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊;其特征在于: 所述控制芯片向某一分析模塊發(fā)出的取數(shù)據(jù)指令累計(jì)5次沒(méi)有響應(yīng)，沒(méi)有任何數(shù)據(jù)返回時(shí)，則診斷該網(wǎng)段的分析模塊“背板通信掉線”，置位背板總線通信標(biāo)志位并通過(guò)以太網(wǎng)通信接口向監(jiān)控中心及智能移動(dòng)終端發(fā)送警告。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊;其特征在于: 所述通信模塊通過(guò)從分析模塊獲取的數(shù)據(jù)信息來(lái)判斷每一網(wǎng)段中各站點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)，當(dāng)站點(diǎn)設(shè)備輸入、輸出數(shù)據(jù)交互正常，判斷該站點(diǎn)設(shè)備為“設(shè)備在線”狀態(tài)；當(dāng)站點(diǎn)設(shè)備在所述通信模塊采集數(shù)據(jù)期間內(nèi)沒(méi)有發(fā)生任何類(lèi)型數(shù)據(jù)交互，則判斷該站點(diǎn)設(shè)備故障，處于“設(shè)備掉線”狀態(tài)；當(dāng)站點(diǎn)設(shè)備曾經(jīng)為“設(shè)備在線”狀態(tài)，而在隨后的設(shè)定時(shí)間內(nèi)不再發(fā)生任何類(lèi)型數(shù)據(jù)交互，判斷該站點(diǎn)設(shè)備為“曾經(jīng)在線”狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊;其特征在于: 當(dāng)發(fā)生“設(shè)備掉線”或“背板通信掉線”時(shí)，控制芯片將診斷信息通過(guò)以太網(wǎng)通信接口向監(jiān)控中心或智能移動(dòng)終端發(fā)送警告，并在所述外存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)發(fā)生故障時(shí)間與故障名稱(chēng)實(shí)現(xiàn)就地備份。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊;其特征在于: 當(dāng)用戶通過(guò)監(jiān)控中心或智能移動(dòng)終端的瀏覽器發(fā)送數(shù)據(jù)查詢(xún)請(qǐng)求給所述通信模塊時(shí)，所述控制芯片通過(guò)移動(dòng)指針位置讀取控制芯片CCM內(nèi)存中數(shù)據(jù)，基于TCP/IP協(xié)議打包并通過(guò)以太網(wǎng)通信接口將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心或智能移動(dòng)終端；用戶通過(guò)普通瀏覽器直觀瀏覽4網(wǎng)段實(shí)時(shí)信息。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊;其特征在于:所述供電單元包含DC-DC芯片和紐扣電池，DC-DC芯片完成電源電壓到芯片供電電壓的轉(zhuǎn)換，為板上主要工作芯片供電。紐扣電池為實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片單獨(dú)供電，以保證斷電時(shí)仍可保存故障信息。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊;其特征在于: 所述通信模塊每次啟動(dòng)時(shí)，控制芯片首先從外存儲(chǔ)單元指定位置讀取該通信模塊的IP地址，當(dāng)網(wǎng)段間IP地址發(fā)生沖突或其它原因需要修改IP地址時(shí)，用戶可在瀏覽器打開(kāi)在線更新HTML頁(yè)面，在頁(yè)面的IP地址設(shè)置輸入框內(nèi)輸入新地址并點(diǎn)擊確定，瀏覽器將該新的IP地址通過(guò)以太網(wǎng)接口傳輸至通信模塊，控制芯片將重新確定后的新的IP地址寫(xiě)入其外存儲(chǔ)單元的指定位置，寫(xiě)入成功后將返回成功信息至瀏覽器，并由控制芯片對(duì)所述通信模塊進(jìn)行軟重啟，新的IP地址即可生效。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式Web服務(wù)器現(xiàn)場(chǎng)總線故障診斷通信模塊;其特征在于: 在控制芯片內(nèi)存建立設(shè)備識(shí)別碼I D_RAM庫(kù)，對(duì)每一網(wǎng)段的站點(diǎn)設(shè)備的識(shí)別碼I den t_num歸類(lèi)存儲(chǔ)，所述站點(diǎn)設(shè)備包括火電廠智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)；當(dāng)每一網(wǎng)段上更換站點(diǎn)設(shè)備時(shí)，所述通信模塊通過(guò)分析模塊采集由該站點(diǎn)設(shè)備自動(dòng)發(fā)送的包含識(shí)別碼的報(bào)文，提取設(shè)備識(shí)別碼Ident_num與設(shè)備識(shí)別碼ID_RAM庫(kù)中的設(shè)備ID進(jìn)行對(duì)比，對(duì)站點(diǎn)設(shè)備型號(hào)自動(dòng)識(shí)別；同時(shí)通過(guò)Web服務(wù)器發(fā)送至用戶瀏覽器，在HTML頁(yè)面相應(yīng)站點(diǎn)位置顯示站點(diǎn)設(shè)備信息。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK106027351SQ201610531777
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月7日
【發(fā)明人】仇曉偉, 趙尊全, 陳熙, 李志強(qiáng)
【申請(qǐng)人】北京華電天仁電力控制技術(shù)有限公司