新型自动气象(气候)站主、分采集器通信协议
附件1
新型自动气象气候)站
主、分采集器通信协议
目录
概述
2 数据链路层协议............................................................................................................3
应用层协议....................................................................................................................3
3.1CANOPE节点3
3。 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .通信波特率
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
3.主采集器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3。 3。 1与设备有关的对象定义
.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .对象字典12
3。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .分采集器
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
3。 .1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .时间事件
2
3.4。 2PDO发送. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
3。 4。 3服务
3。 .4与设备有关的对象定义错误未定义书签。
3 4。 5气候分采集器30
3。 4.6辐射分采集器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
3.4 7地温分采集器3
3。 4.8土壤水分分采集器40
3 4。 9海洋分采集器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
3.4。 1 智能分采集器46
.4。 11温湿分采. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
新型自动气象(气候)站主、分采集器通信协议
新型自动气象(气候)站主、分采集器通信协议
1 概述
新型自动气象气候站基于现代总线技术和嵌入式系统技术构建,采用了国际标准并遵循标准、开放的技术路线进行设计。其核心是基于ANontro llerAra etor,控制器区域网)总线技术和国际标准CNopen协议进行设计涉及物理层、数据链路层和应用层的标准定义。
主采集器和分采集器(或智能传感器,以下不再作区分)是 CAN总线上的节点,它们之间的通信遵循CA数据链路层协议和CANopen 应用层协议。2 数据链路层协议
CAN总线标准已规定了数据链路层协议 目前的版本为 V 0。
数据链路层协议由N控制器在硬件上实现不需要设计人员再为此开发相关软件(o fwre)或固件ir mwae),可以缩减整个系统的开发周期.3 应用层协议
在CAN总线数据链路层协议的基础上主采集器和分采集器之间采用应用层协议――CANope协议进行通信它实现了网络管理服务和报文传送协议.
在CANpn协议中对象字典是极为重要的部分。在本质上对象字典是按预定义的方式,通过网络可访问的一组对象的集合。对象字典中的每一条影响着应用程序对象、通信对象以及设备状态机的行为。 CAopen中的每一个节点,根据其设备类型,都拥有一份相应的对象字典.
3. 1 CAopen节点
CANopen 节点是挂接在CAN 总线上的主采集器和分采集器,所有节点通过 C 总线构成一个本地网络。
从网络管理的角度CANpen节点可分为主节点和从节点主节点实现Coe网络管理MT服务,从节点接受主节点的管理。网络中的每个从节点通过节点号来进行唯一识别节点号的范围为—1 7.
主采集器在网络中作为主节点,分采集器为从节点。主采集器和各分采集器的节点号分配见错误未找到引用源。 。
表1主采集器和各分采集器的节点号分配表
运
新型自动气象(气候)站主、分采集器通信协议
3. 2通信波特率
N通信的可用波特率和当前波特率由 ANoen设备配置文件中的相关项目规定,主采集器应当支持以下波特率值的配置:50、 1 K、 250K。
目前规定主、分采集器以默认的50波特率进行通信。
3. 3主采集器
主采集器实现CNpen的主站协议,承担整个系统的调度和管理任务主
新型自动气象(气候)站主、分采集器通信协议
要有接入管理、运行方式管理、状态监控、时钟管理、配置管理等功能。a) 接入管理实现节点管理服务实时监控分采集器的接入和脱离动态加入的分采集器,能自动识别和主动纳入管理;b)运行方式管理实现同步信号服务和时间戳服务使所有的分采集器在同步信号和实时时钟的同步下进行工作c)状态监控通过节点管理服务,主采集器监控各分采集器的运行状态d) 时钟管理通过时间戳服务主采集器实现整个系统的时间管理确保任何时刻分采集器与主采集器的时钟误差小于1 e) 配置管理功能在硬件不变更的基础上通过对主采集器和分采集器的对象字典进行配置,或嵌入式软件升级能快速配置为各种需求的自动气象站模式.
主采集器根据收到的数据帧的标识和对象字典的定义从数据帧中分解出气象要素数据并进行处理。
3. 3. 1与设备有关的对象定义
3. 3. 1. 1 采样瞬时值
在主采集器中把每一个气象要素的采样瞬时值看作一个对象这些对象具有数据类型、单位等属性。在主采集器的对象字典中,对所有的气象要素采样瞬时值进行了定义。把采样瞬时值的对象索引和子索引填到PDO接收PDO)的映射参数中当接收到一个PO时便可根据映射参数解析出相应的气象要素采样瞬时值。
主采集器中的气象要素采样瞬时值定义如表2。
表错误未定义书签。主采集器中采样瞬时值对象定义
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3. 3. 1. 2 传感器通道识别
为了在主采集器中识别分采集器的每一个传感器通道在主采集器中需要建立一个传感器通道的列表。主采集器把这个列表中的每一个条目作为一个对象列表条目的值是传感器通道的标识值指示该传感器通道对应分采集器的通道列表条目的对象索引和子索引组成相应传感器通道的逻辑编号。
传感器通道标识值用一个 32位值表示其结构定义见表 。
表传感器通道标识结构
索引号部分与CAD—401中的输入对象一致.
如:x640100表示第 节点的第 2 个6 位模拟通道。
对象索引0x3700- x3705用于定义传感器通道标识如表4。
表4传感器通道标识的对象索引
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