一種臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法

2023-04-24 12:51:31 1

專利名稱：一種臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法
技術領域：
本發明涉及一種臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法。
背景技術：
當前的臂架泵車控制系統中主要是採用了 CAN總線網絡的控制技術，如圖I所示，系統中的分布智能控制裝置用於實現本區域的邏輯控制功能，這些分布智能控制裝置本身都裝載了用戶應用程式，來根據用戶的需求完成一些特定的邏輯控制功能。通常，系統中的分布智能控制裝置在需要升級用戶程序時就存在程序更新的問題。若要更新所有分布智能控制裝置的用戶程序，就需要技術人員跑到各個分布智能控制裝置前利用現有的串口以一對一的通信方式，進行用戶程序的更新。但是在臂架泵車上安裝的分布智能控制裝置的放置地點非常分散，有些甚至安裝在有一定高度的臂架上，這樣 一來，操作人員除了一次只能更新一臺分布智能控制裝置的用戶程序外，在更新安裝在臂架上的控制器時還需要進行攀爬，這就給現場操作人員帶來了極大的不便和繁瑣。因此，需要針對該控制系統設計一種利用CAN總線網絡的通訊對所有智能控制裝置進行用戶程序更新的方法。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法，該臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法設計巧妙、能方便地為多個分布式智能控制裝置升級用戶程序。發明的技術解決方案如下—種臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法，其特徵在於，在臂架泵車中，多臺智能控制裝置通過CAN總線相連，上位機與其中一臺智能控制裝置通信連接；與上位機直接相連的智能控制裝置記為第一智能控制裝置；將每一個智能控制裝置的RAM劃分出了 4個緩衝區，分別是緩衝區A，緩衝區B，緩衝區C和緩衝區D ;緩衝區A用於數據信息的接收緩存，緩衝區B用於數據信息的發送緩存，緩衝區C用於確認信息的接收緩存，緩衝區D用於確認信息的發送緩存；用戶程序遠程多點更新方法的步驟如下步驟I :從上位機接收串口報文上位機向與上位機連接的智能控制裝置發送串口報文，該智能控制裝置接收到串口報文後，首先比較串口報文中的設備ID號是否與本智能控制裝置的ID相同，如果相同，說明本串口報文是發送給本智能控制裝置的，轉步驟2 ;如果不同，轉步驟3 ;步驟2 :與上位機連接的智能控制裝置的程序更新通過報文中的數據類型標示符報文的第一個字節，程序更新報文為0X18，停止用戶程序運行為0X19等來判定接收到的報文是否是程序更新報文，如果是程序更新報文，則程序更新報文通過緩衝區A解析處理後獲得用戶程序更新數據，並將用戶程序更新數據寫入本智能控制裝置的FLASH中，再進行本智能控制裝置的用戶程序更新；返回步驟I;如果不是程序更新報文，則不進行後續的程序更新步驟，並返回步驟I等待接收下一個串口報文；即第一個字不是0X18，就按照第一個字節的內容執行不同的程序代碼段，完成其他功能。步驟3 :更新其餘分布的智能控制裝置的用戶程序其餘分布的智能控制裝置是指不與上位機直接連接的智能控制裝置；與上位機連接的智能控制裝置將串口報文拆分成CAN報文組並存放於緩衝區B，再將CAN報文組中所有的CAN報文都通過CAN總線發送給該串口報文中的設備ID號對應的智能控制裝置，該智能控制裝置記為智能控制裝置i ;CAN報文組中的每一個CAN報文均有一個字節用於表不該CAN報文在CAN報文組中的序號；在CAN報文組中的第一個報文(即開始報文中)的第三個字節來表示CAN報文組中的CAN報文的個數。智能控制裝置i每接收到CAN報文組中一個CAN報文後，首先判斷該CAN報文是 否是針對本智能控制裝置信息的CAN報文，如果是則接收該CAN報文並將該CAN報文放置於緩衝區A，否則丟棄接收到的CAN報文；智能控制裝置i在每接收一個CAN報文時記錄該CAN報文序號，並根據記錄的序號來確定是否有CAN報文丟失，如果有則根據序號要求重傳丟失的報文；當所有的CAN報文齊全，則按照該序號的順序將CAN報文的數據依次存入緩衝區A中；緩衝區A再將CAN報文的數據寫入FLASH中，以完成智能控制裝置用戶程序的更新；返回步驟1，直到每一個智能控制裝置的程序或預定的所有智能控制裝置都獲得更新則停止程序更新過程；智能控制裝置i完成程序更新後，通過緩衝區D回送一個確認報文組給與第一智能控制裝置，第一智能控制裝置將接收的確認報文組存放於緩衝區C，再通過緩衝區B將確認報文組(即智能控制裝置i完成用戶程序更新後的確認信息)返回給上位機，使得上位機獲知各智能控制裝置程序更新的狀況。
記錄序號的字節位於CAN報文的末尾處。與上位機相連的智能控制裝置完成程序更新後，也發送一個確認報文組給上位機。有益效果本發明的臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法，基於臂架泵車中通過CAN總線連接了多臺智能控制裝置的控制系統，通過上位機連接這個控制系統中的任何一臺智能控制裝置將最新的用戶程序同時或有選擇的更新到該系統其它所有的智能控制裝置中。與現有技術相比，本發明的優點就在於I、技術人員可以在CAN總線網絡的任一節點對所有分布智能控制裝置進行用戶程序的更新，操作方便，避免在操作人員不方便操作的位置(如吊臂的高端)進行升級操作，因此，安全性高。2、可以在同一時刻指定更新I N個分控制設備的用戶程序。因為通過ID號識別不同分布式智能控制裝置，因而各分布式智能控制裝置互不幹擾。綜上所述，本發明提供了一種簡單、節約維護成本、使用方便、可靠性好、穩定性強的用戶程序遠程更新方法。


圖I為臂架泵車智能控制裝置控制系統的總體結構圖；圖2為程序結構圖；圖3為串口中斷(接收/發送)處理流程圖；圖4為CAN中斷處理流程圖；圖5為串口數據接收任務流程圖；圖6為串口接收buffer內部處理流程圖；圖7為串口數據發送任務處理流程圖； 圖8為CAN數據接收任務處理流程圖；圖9為CAN數據發送任務處理流程圖。
具體實施例方式以下將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明實施例I :一種臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法，其特徵在於，在臂架泵車中，多臺智能控制裝置通過CAN總線相連，上位機與其中一臺智能控制裝置通信連接；與上位機直接相連的智能控制裝置記為第一智能控制裝置；將每一個智能控制裝置的RAM劃分出了 4個緩衝區，分別是緩衝區A，緩衝區B，緩衝區C和緩衝區D ;緩衝區A用於數據信息的接收緩存，緩衝區B用於數據信息的發送緩存，緩衝區C用於確認信息的接收緩存，緩衝區D用於確認信息的發送緩存；用戶程序遠程多點更新方法的步驟如下步驟I :從上位機接收串口報文上位機向與上位機連接的智能控制裝置發送串口報文，該智能控制裝置接收到串口報文後，首先比較串口報文中的設備ID號是否與本智能控制裝置的ID相同，如果相同，說明本串口報文是發送給本智能控制裝置的，轉步驟2 ;如果不同，轉步驟3 ;步驟2 :與上位機連接的智能控制裝置的程序更新並通過報文中的數據類型標示符(報文的第一個字節，程序更新報文為0X18，停止用戶程序運行為0X19等)來判定接收到的報文是否是程序更新報文，如果是程序更新報文，則程序更新報文通過緩衝區A解析處理後獲得用戶程序更新數據，並將用戶程序更新數據寫入本智能控制裝置的FLASH中，再進行本智能控制裝置的用戶程序更新；返回步驟I；如果不是程序更新報文，則不進行後續的程序更新步驟，並返回步驟I等待接收下一個串口報文；即第一個字不是0X18，就按照第一個字節的內容執行不同的程序代碼段，完成其他功能。步驟3 :更新其餘分布的智能控制裝置的用戶程序其餘分布的智能控制裝置是指不與上位機直接連接的智能控制裝置；與上位機連接的智能控制裝置將串口報文拆分成CAN報文組並存放於緩衝區B，再將CAN報文組中所有的CAN報文都通過CAN總線發送給該串口報文中的設備ID號對應的智能控制裝置，該智能控制裝置記為智能控制裝置i ;CAN報文組中的每一個CAN報文均有一個字節用於表不該CAN報文在CAN報文組中的序號；在CAN報文組中的第一個報文(即開始報文中)的第三個字節來表示CAN報文組中的CAN報文的個數。智能控制裝置i每接收到CAN報文組中一個CAN報文後，首先判斷該CAN報文是否是針對本智能控制裝置信息的CAN報文，如果是則接收該CAN報文並將該CAN報文放置於緩衝區A，否則丟棄接收到的CAN報文；智能控制裝置i在每接收一個CAN報文時記錄該CAN報文序號，並根據記錄的序號來確定是否有CAN報文丟失，如果有則根據序號要求重傳丟失的報文；當所有的CAN報文齊全，則按照該序號的順序將CAN報文的數據依次存入緩衝區A中；緩衝區A再將CAN報文的數據寫入FLASH中，以完成智能控制裝置用戶程序的更新；返回步驟1，直到每一個智能控制裝置或預定的所有智能控制裝置(比如任選一個或多個智能控制裝置進行程序更新)的程序都獲得更新則停止程序更新過程；智能控制裝置i完成程序更新後，通過緩衝區D回送一個確認報文組給與第一智能控制裝置，第一智能控制裝置將接收的確認報文組存放於緩衝區C，再通過緩衝區B將確認報文組(即智能控制裝置i完成用戶程序更新後的確認信息)返回給上位機，使得上位機 獲知各智能控制裝置程序更新的狀況。記錄序號的字節位於CAN報文的末尾處。與上位機相連的智能控制裝置完成程序更新後，也發送一個確認報文組給上位機。緩衝區A通過串口中斷觸發進行下載數據信息的接收，同時緩衝區A將接收到的最新程序數據寫入本地的FLASH中，緩衝區B通過CAN中斷觸發將最新程序數據信息發送到其它的智能控制裝置中，緩衝區C通過CAN中斷觸發接收被更新了用戶程序智能控制裝置反饋的確認信息，緩衝區D通過串口中斷觸發將反饋的確認信息發送回上位機。在智能控制裝置內部直接將串口報文拆分成CAN報文，並根據設備信息來確定CAN的ID號。智能控制裝置接收全部CAN報文後，採用智能控制裝置中的CAN來虛擬串口，重新將信息組合成完整的串口報文後存入串口緩衝區。智能控制裝置一次可接收最大長度為300個字節的用戶程序的串口報文。在每個標準的CAN報文中添加一個CAN報文在報文組中的序號,在丟失了 CAN報文時重傳一個CAN報文，從而保證傳輸效率並在重組時保證了信息的可靠性。使用高優先級的ID號作為用戶程序更新通信的CAN ID號，使其能優先競爭到CAN總線，大大提高了傳輸速度。智能控制裝置與上位機通信採用詢問應答的機制，保證了信息時序正確性。中斷處理和應用處理程序結構如圖2所示；第一層中斷處理，串口數據的接收及發送、CAN報文的接收及TM時鐘中斷；串口中斷(接收/發送)處理流程圖如圖3所示CAN中斷處理流程圖如圖4所示。第二層應用處理，循環的執行串口數據接收任務處理、串口數據發送任務處理、CAN數據接收任務處理和CAN數據發送任務處理。任務之間的同步主要使用全局緩衝列表的讀寫指針來實現。上位機發送串口報文信息給任意一臺分布智能控制裝置，該智能控制裝置接收信息後將其拆分成CAN報文組分發送給其它分布智能控制裝置，其它被指定更新了用戶程序的智能控制裝置再將確認信息通過與上位機連接的那臺智能控制裝置轉化為串口報文返回給上位機。a.串口數據接收任務處理，如圖5和圖6所示；b.串口數據發送任務處理，如圖7所示；c. CAN數據接收任務處理，如圖8所示；d. CAN數據發送任務處理，如圖9所示；(3)信息結構的定義a 串口接收信息結構(緩衝區A) UART_MAX_LEN 500 串口報文最大數據長度，一個接收串口報文最大的字節數STRUCT UartPackStr 串口報文結構，在對串口接收數據時按照要求分類保存不同的數據{buf[UART_MAX_LEN];數據報文緩衝接收串口數據保存區current ;緩衝的當前指針串口接收當前串口緩衝的字節位置(串口一隻能接收一個字節)max Ien ；現有緩衝有效數據最大長度sign ；讀與標識串口當如狀態tick ；通過時間間隔來卻一個串口報文接收或完成}UART_REV_PACK 10 緩衝串口報文最大個數智能裝置最多能緩衝的串口報文的個數STRUCT UartRevList 串口報文接收列表結構把每個接收的串口報文組合成一個串口報文的循環隊列並使用讀寫指針來實現{STRUCT PACKSTR pack [UART_REV_PACK];串口報文列表緩衝Write 寫指針Read 讀指針}b.串口發送信息結構(緩衝區B)UART_MAX_LEN 500串口報文最大數據長度一個發送串口報文最大的字節數STRUCT UartPackStr串口報文結構在對串口發送數據時按照要求分類保存不同的數據{buf [UART_MAX_LEN];數據報文緩衝current;緩衝的當前指針串口發送當前串口緩衝的字節位置(串口一隻能發送一個字節)maxIen;現有緩衝有效數據最大長度
sign;讀與標識串口當如狀態tick;系統時鐘(用於超時重發)sendnum;發送次數重發一個串口報文的次數}UART_SEND_PACK 5緩衝串口報文最大個數STRUCT UartSendList串口報文發送列表結構把每個要發送的串口報文組合成一個串口發送報文的循環隊列並使用讀寫指針來實現{
STRUCT PACKSTR pack [UART_SEND_PACK];串口報文列表緩衝Write寫指針Read讀指針}c. CAN接收數據信息結構(緩衝區C)CAN_GR0U_LEN80CAN報文組中CAN報文的個數一個CAN報文組最多能接收的CAN報文個數STRUCT CANRevPackStrCAN接收報文組結構接收CAN報文時把CAN報文保存到CAN報文組，並記錄CAN報文的一些關鍵信息{Buf [CAN_GR0U_LEN] [8] ; CAN接收的數據每個CAN報文只有8個字節數據，保存整CAN報文中的CAN報文數據ID； 每個CAN報文組中的CAN報文文的CAN ID是相同的(保留)表示是否正在處理這CAN報文組或CAN報文組緩衝是否可用}UART_LIST_LEN 4緩衝CAN報文組最大個數STRUCT CanRevListStrCAN報文列表結構把多個CAN報文組組成一個循環隊列，並通過讀寫指針來實現{CANSendPackStr pack[CAN_LIST_LEN];串口報文列表緩衝Write寫指針Read讀指針}d.CAN發送數據信息結構(緩衝區D)CAN_SEND_ARRAY_LEN80STRUCT CANSendDataPackCAN發送數據報文結構發送CAN報文時保存CAN報文相應數據，並記錄發送CAN報文的一些關鍵信息{CanTxMsgmsg;CAN發送結構(包括數據，ID,格式等成員)tick; 系統時鐘(用於超時重發)sendnum; 重發CAN報文的次數
}STRUCT CanSendDataArrayCAN發送數據報文組結構發送CAN報文組時保存CAN報文到報文組中相應的區域，並記錄發送CAN報文的一些關鍵信息{CANSendDataPack pack [CAN_SEND_ARRAY_LEN] ; CAN 發送數據報文組緩衝 CAN報文的緩衝current;當前報文指針當前發送CAN報文在CAN報文組中的位置}CAN_SEND_DATA_LEN4
STRUCT CanSendDataList CAN發送數據報文組列表結構把多個CAN報文組組成一個循環隊列，並通過讀寫指針來實現{CANSendDataArray array [CAN_SEND_ARRAY_LEN] ; CAN 發送數據報文組current ;當前報文指針Write寫指針Read讀指針。
權利要求
1.一種臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法，其特徵在於，在臂架泵車中，多臺智能控制裝置通過CAN總線相連，上位機與其中一臺智能控制裝置通信連接；與上位機直接相連的智能控制裝置記為第一智能控制裝置； 將每一個智能控制裝置的RAM劃分出了 4個緩衝區，分別是緩衝區A，緩衝區B，緩衝區C和緩衝區D ;緩衝區A用於數據信息的接收緩存，緩衝區B用於數據信息的發送緩存，緩衝區C用於確認信息的接收緩存，緩衝區D用於確認信息的發送緩存； 用戶程序遠程多點更新方法的步驟如下 步驟I :從上位機接收串口報文 上位機向與上位機連接的智能控制裝置發送串口報文，該智能控制裝置接收到串口報文後，首先比較串口報文中的設備ID號是否與本智能控制裝置的ID相同，如果相同，說明本串口報文是發送給本智能控制裝置的，轉步驟2 ;如果不同，轉步驟3 ; 步驟2 :與上位機連接的智能控制裝置的程序更新 通過報文中的數據類型標示符來判定接收到的報文是否是程序更新報文，如果是程序更新報文，則程序更新報文通過緩衝區A解析處理後獲得用戶程序更新數據，並將用戶程序更新數據寫入本智能控制裝置的FLASH中，再進行本智能控制裝置的用戶程序更新；返回步驟I;如果不是程序更新報文，則不進行後續的程序更新步驟，並返回步驟I等待接收下一個串口報文； 步驟3 :更新其餘分布的智能控制裝置的用戶程序 其餘分布的智能控制裝置是指不與上位機直接連接的智能控制裝置； 與上位機連接的智能控制裝置將串口報文拆分成CAN報文組並存放於緩衝區B，再將CAN報文組中所有的CAN報文都通過CAN總線發送給該串口報文中的設備ID號對應的智能控制裝置，該智能控制裝置記為智能控制裝置i ;CAN報文組中的每一個CAN報文均有一個字節用於表示該CAN報文在CAN報文組中的序號；在CAN報文組中的第一個報文(即開始報文中)的第三個字節來表示CAN報文組中的CAN報文的個數。
智能控制裝置i每接收到CAN報文組中一個CAN報文後，首先判斷該CAN報文是否是針對本智能控制裝置信息的CAN報文，如果是則接收該CAN報文並將該CAN報文放置於緩衝區A，否則丟棄接收到的CAN報文；智能控制裝置i在每接收一個CAN報文時記錄該CAN報文序號，並根據記錄的序號來確定是否有CAN報文丟失，如果有則根據序號要求重傳丟失的報文；當所有的CAN報文齊全，則按照該序號的順序將CAN報文的數據依次存入緩衝區A中；緩衝區A再將CAN報文的數據寫入FLASH中，以完成智能控制裝置用戶程序的更新；返回步驟1，直到每一個智能控制裝置的程序或預定的所有智能控制裝置都獲得更新則停止程序更新過程；智能控制裝置i完成程序更新後，通過緩衝區D回送一個確認報文組給與第一智能控制裝置，第一智能控制裝置將接收的確認報文組存放於緩衝區C，再通過緩衝區B將確認報文組返回給上位機，使得上位機獲知各智能控制裝置程序更新的狀況。
2.根據權利要求I所述的臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法，其特徵在於，記錄序號的字節位於CAN報文的末尾處。
3.根據權利要求I或2所述的臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法，其特徵在於，與上位機相連的智能控制裝置完成程序更新後，也發送一個確認報文組給上位機。
全文摘要
本發明公開了一種臂架泵車智能控制裝置的用戶程序遠程多點更新方法，基於臂架泵車中通過CAN總線連接了多臺智能控制裝置的控制系統，通過上位機連接這個控制系統中的任何一臺智能控制裝置將最新的用戶程序同時或有選擇的更新到該系統其它所有的智能控制裝置中。本發明提供了一種簡單、節約維護成本、使用方便、可靠性好、穩定性強的用戶程序遠程更新方法。
文檔編號G06F9/445GK102799154SQ201210258728
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月25日 優先權日2012年7月25日
發明者胡炎良, 戴侃, 鄧君, 陸堅 申請人:湖南先步信息股份有限公司