POWERLINK的网络组态

1POWERLINK的网络组态日期作者王谨秋联系方式Email:[e-mail]13917489045021-54644800-819版本V1.002015-06-01组建POWERLINK网络，包括组建一个物理上的网络和一个逻辑上的网络。物理网络是指真实的物理硬件通过物理介质连接组成的网络。逻辑上的网络是指软件处理上的网络，通过软件，为每个物理节点指定一个节点号，以及配置每个节点的参数。物理网络与逻辑网络要一致。例如：我们想组建如下的一个网络,如下图1所示.图1POWERLINK逻辑图在该系统中，有一个控制器做为POWERLINK主站；有一个伺服驱动器，做为节点号为1的从站；有一个IO站，做为节点号为2的从站；还有一个传感器，做为节点号为3的从站。主站控制器伺服驱动器CN1IO站CN2传感器CN30x6040控制字0x6041状态字0x6000输入0x6100输出0x2000输入2节点号为1的伺服驱动器，接收来自主站数据，放到0x6040控制字里；同时将0x6041状态字的值发给主站。节点号为2的IO站，接收来自主站数据，放到0x6100输出；同时将0x6000输入的值发给主站。这些数据都是周期性的同步通信（PDO），由前面POWERLINK应用层章节可知，需要设置各个从站的0x14xx/0x16xx和0x18xx/0x1Axx这些参数。主站可以通过“SDO写”命令，来设置从站的这些参数。主站有两种方法来配置网络，一种是将这些“SDO写”的命令固化在主站的程序中，使之成为主站程序的一部分。使用这个方法，每次更改了网络的配置，都需要修改主站的程序。另一种方法是将配置信息写入一个配置文件，主站读取这个配置文件，解析出其中要配置的参数索引和子索引，动态生成“SDO写”命令。这种方法的好处是，修改了网络配置，只需要更新配置文件，不需要修给或更新主站程序。1.openCONFIGURATOR介绍如果使用手动配置网络，那么每次修改网络参数，都要重新编译程序，重新下载，显然在某些场合是不能接受的。而且手动配置的过程过于复杂。因此手动配置适合用于产品开发和调试阶段。当产品开发完成，交付给客户时，就不适合使用手动配置的方式来配置网络。为此我们提供了一个工具openCONFIGURATOR，使用此工具可以方便快速的组建一个网络、轻松地配置各个节点的网络参数和映射参数。openCONFIGURATOR是一个POWERLINK的组网工具或者组态工具。该工具的输入为网络设备的XDD文件，输出文件主要是后缀名.cdc的网络配置文件。该cdc文件是一个二进制文件，保存了整个网络的配置信息。主站会根据这个cdc文件来配置网络主站的参数，以及各个从站的网络参数和映射参数以及循环周期等参数，这个文件不是程序的一部分，他只是一个存储文件。每种设备的供应商都会提供一个XDD文件，来描述这种设备,如下图2所示。3图2openCONFIGURATOR的功能Mnobd.cdc文件是一个二进制信息保存文件，该文件包含了整个网络的配置信息，如该网络中一共有几个从节点，每个从节点是什么类型的设备，每个从节点要接收哪些数据以及发送哪些数据等。可以将该文件存放到主站的某个目录下，当主站开始运行时，会到指定的目录下去读取Mnobd.cdc文件，从中得到网络配置信息，根据这些信息去配置主站自己的参数，以及通过发送SDO来配置各个从站的参数,如下图3所示。图3使用.CDC文件配置网络主站配置自身的OD伺服驱动器CN1IO站CN2传感器CN3.cdc文件主站发送SDO,配置从站的ODopenCONFIGURATOR伺服驱动器XDD文件IO站XDD文件传感器XDD文件Mnobd.cdc文件41.1openCONFIGURATOR的安装首先安装ActiveTcl，然后从下载最新版的openCONFIGURATOR进行安装。注意，一些杀毒软件会将openCONFIGURATOR的dll文件当作病毒删除掉，从而导致软件无法运行。遇到这种情况，需要将杀毒软件禁止掉。openCONFIGURATOR目前有基于windows和linux两个平台的版本。通常我们习惯使用基于windows平台的openCONFIGURATOR，而且使用基于windows平台的openCONFIGURATOR生成的cdc文件，可以直接用于Linux平台。安装ActiveTcl，双击ActiveTcl的安装程序，然后点击“Next”,如下图4所示。图4安装ActiveTcl选择“Iacceptthetermsinthe……”,然后点击“Next”，然后一直选择“Next”,如下图5所示。图5安装ActiveTcl安装openCONFIGURATOR，双击openCONFIGURATOR_Setup.exe，选择“IAgree”，然后一直点击“Next”，直至最后“Install”,如下图6所示。5图6安装openCONFIGURATOR至此，成功安装了openCONFIGURATOR，接下来是openCONFIGURATOR的使用。2．openCONFIGURATOR的使用2.1创建新的openCONFIGURATOR工程1.打开openCONFIGURATOR,如下图7所示。6图7安装openCONFIGURATOR2.在弹出的页面中有２个选项：“CreateNewProject”和“OpenExistingProject”。如果想新建一个项目请选择“CreateNewProject”；如果想打开已有的项目，请选择“OpenExistingProject”，然后选择工程所在的目录，以及.oct文件。这里我们选择“CreateNewProject”来创建一个新的项目，点击“OK”,如下图8所示。图8创建openCONFIGURATOR工程3.“ProjectName”是工程的名字，可以保持默认，也可以根据自己的需要取名字，最好取英文名；“ChoosePath”是工程的保存路径，选择你想要用来保存工程的目录，路径中最好不要有中文，然后点击“Next”,如下图9所示。7图9创建openCONFIGURATOR工程这里面有三个选项：“AutoSave”,“Prompt”,“Discard”。“AutoSave”：当用户改变了配置，openCONFIGURATOR会自动保存修改的内容。“Prompt”：当用户修改了配置或者退出时，openCONFIGURATOR会弹出一个窗口来询问是否保存。“Discard”：当用户修改了配置，需要手动点击“Save”按钮来保存。这三种方式，只是把配置数据保存在openCONFIGURATOR的窗口里，并没有真的把数据保存在硬盘中，如果要永久保存，需要保存整个工程。在导航栏上有一个图标，是用来保存工程的。4.接下来导入主站的XDD文件，这里有两个选项：“default”和“ImportXDD/XDC”。因为POWERLINK的应用层是CANopen，因此无论主站还是从站，都有对象字典，因此就会有XDD文件来描述他。“default”选项：在openCONFIGURATOR的安装目录下有一个名称为openPOWERLINK_MN.xdd的XDD文件。当用户选择“default”时，openCONFIGURATOR会用该XDD文件作为主站的XDD文件。值得注意的是，我们前面提到XDD文件需要与对象字典OD一致。这个默认的openPOWERLINK_MN.xdd文件是与POWERLINK源码中ObjDicts\CiA302-4_MN\objdict.h的OD定义一致。所以用户如果使用默认的XDD文件，那么主站的源程序就需要使用ObjDicts\CiA302-4_MN\objdict.h来定义OD。从网上下载的源码中，openPOWERLINK1.7.1的版本中Examples\X86\Windows\VC8\demo_cfm_pcap下主站的例子，使用的就是ObjDicts\CiA302-4_MN\objdict.h来定义的OD。“ImportXDD/XDC”：用户自己开发的主站或者第三方提供的主站，可以用此选项来导入与主站相对应的XDD文件。接下来，有一个“AutoGenerate”选项：单选择了“Yes”，openCONFIGURATOR会自动计算并填写主站中如下参数的值：（1）主站的PDOmapping信息：主站的0x16xx和0x1axx的值。（2）Object0x1F26：这个参数保存了各个从站配置信息的日期，这里保存了从1984年1月1日起至今的天数。0x1F26/0x01保存了节点号为1的从节点的配置日期，0x1F26/n保存了节点号为n的从节点的配置日期。（3）Object0x1F27：这个参数保存了各个从站配置信息的时间，这里保存了从凌晨0点起至现在的毫秒数。0x1F27/0x01保存了节点号为1的从节点的配置时间，0x1F27/n保存了节点号为n的从节点的配置时间。这里我们选择“AutoGenerate”，然后点击“OK”,如下图10所示。8图10导入主站XDD文件上述步骤创建了一个网络配置的工程，并在网络里添加了一个默认的主站。接下来添加从站，在View菜单中勾选“AdvancedView”，这样就能看到每一个节点的对象字典里的Object,如下图11所示。图11设置显示风格5.右键选择“OPENPOWERLINK_MN”，选择“ADDCN”,如下图12所示。9图12添加POWERLINK从站6.弹出的窗口,如下图13所示。图13设置从站节点号有如下选项：10“Name”：新加入的从节点的名字，用户可以根据自己的需要来修改。“NodeID”：节点号，每个POWERLINK设备有一个节点号。我们加入了一个从设备，他的逻辑节点号为1，在组建真实的物理网络时，该真实的设备的节点号也应该设置为1。“Default”：在openCONFIGURATOR的安装目录下有一个名称为openPOWERLINK_CN.xdd的XDD文件。当用户选择“default”时，openCONFIGURATOR会用该XDD文件作为该从站的XDD文件，如果作为测试openCONFIGURATOR的例子，可以使用“Default”选项，否则建议使用“ImportXDD/XDC”。“ImportXDD/XDC”：用户自己开发的从站或者第三方提供的从站，可以用此选项来导入与从站相对应的XDD文件。这里我们选择“ImportXDD/XDC”，然后点击“Browse”选择源码目录下ObjDicts\Api_CN文件夹下的00000000_openPOWERLINK_demo_CiA401_IO_1Byte.xdd,如下图14所示。图14选择从站的XDD文件点击“open”。这样就增加了一个节点号为1的从节点。前面讲了每一个POWERLINK设备都有一个对象字典，这个对象字典就是参数的集合。设备的使用者需要知道此设备有哪些参数，每个参数的用途，以及参数的数据类型。因此设备提供者就需要提供一个设备描述文件（XDD）文件。换言之，一个XDD文件，描述了一种设备的参数，它也就代表了一种设备。11这里我们添加的XDD文件，与之相对应的OD的声明为ObjDicts\Api_CN下的objdict.h。在Examples\X86\Windows\VC9\demo_pcap目录下的例子工程，就使用了ObjDicts\Api_CN下的objdict.h作为对象字典。所以在本例程中，我们使用Examples\X86\Windows\VC9\demo_pcap目录下的例子作为从站。7.点击“View”-“AdvancedView”，这样主站和从站的包含的object都会显示出来,如下图15所示。图15设置显示风格8.单击某个从节点，此时在右边显示如下界面,如下图16所示。图16选定从站的网络参数这里面有两个重要的选项