[發明專利]一種集成工業以太網從站自主識別主站的方法

有效

• 申請號: 201410703498.8
• 申請日: 2014-11-30
• 公開（公告）號: CN104503390A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 陳在平;孫遜;賈超;倪建云
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司12002
• 代理人: 李益書

1.一種集成工業以太網從站自主識別主站的方法，該方法應用在工業控制現場，運行有嵌入式Linux操作系統的集成工業以太網從站，以下簡稱集成從站；所述的集成從站集成了Modbus-TCP和POWERLINK從站程序；此方法通過分析判斷來自通信網絡中的主站識別信息，來確定與集成從站相連接的主站類型，從而選擇加載運行對應的集成從站程序，實現了集成從站對主站類型的自主識別和集成從站程序的自動加載，擺脫了傳統的手動加載的方法；此方法的具體實現步驟如下：

第1步、抓取工業以太網通信網絡中主站發送的識別數據包；

第1.1步、啟動集成從站中的Linux操作系統；

第1.2步、設置集成從站以太網芯片的工作模式為混雜模式，這樣集成從站就不會只接受目的地址為它的數據包，而是全部經過它的數據包，方便獲得主站發送來的識別信息數據包；

第1.3步、通過socket套接字函數創建一個原始套接字的文件描述符；

第1.4步、利用recv（）函數來接受來自通信網絡中的數據包，并將接收到的數據包賦值到一個字符型指針變量中，方便后續對其進行分析；

第2步、分析抓取到的通信網絡中的數據包；

第2.1步、將第1步中抓取到的數據包劃分格式，因為所抓取的數據包賦值給某一變量時，是沒有劃分格式的，數據包從左向右依次為以太網報文頭、IP報文頭、TCP報文頭或者UDP報文頭，在區分Modbus-TCP和POWERLINK工業以太網只需要知道以太網報文頭即可；將數據包所復制的變量強制轉化為struct?ether_header結構體，那么數據包的以太網報文頭便被保留下來；

第2.2步、判斷struct?ether_header結構體中的ether_type成員變量，如果變量的值為0x0806則可確定數據包來自Modbus-TCP主站，與集成從站相連的是Modbus-TCP主站，結束第2步，進入第3步；如果ether_type的值，不為0x0806，繼續分析數據包；

第2.3步、繼續判斷struct?ether_header結構體中的ether_type成員變量，如果變量的值為0x88ab則能夠確定數據包來自POWERLINK主站，與集成從站相連的是POWERLINK主站，結束第2步，進入第3步；如果ether_type的值，不為0x88ab，繼續分析數據包；

第2.4步、拋棄所抓取的數據包，返回第1步，重新抓取通信網絡中其他數據包；

第3步、根據第2步的分析結果，加載相應的從站程序；

此步驟根據第2步中對ether_type成員變量的分析判斷結果不同，選擇加載運行不同的工業以太網從站程序，或者不加載運行：

第3.1步、對于Modbus-TCP主站，Modbus-TCP作為Linux下的可執行程序，在可執行文件中通過system（）函數來完成Modbus-TCP從站程序的運行；

第3.2步、對于POWERLINK主站，POWERLINK從站程序代碼被交叉編譯后生成一個Linux內核模塊，需要通過insmod命令加載到Linux內核中才能運行；這里，通過編寫一個shell腳本文件，在可執行程序中通過執行system（）來執行腳本文件，從而完成POWERLINK從站程序的加載運行。