[发明专利]一种基于CANopen协议的安全从站系统

说明书

本发明涉及一种基于CANopen协议的安全从站系统，应用于有轨电车道岔控制系统中，从站系统包括：从站初始化模块，用于初始化底层硬件模块、定时器、对象字典以及自身的CANopen状态机；CAN中断服务处理模块，用于CAN控制器数据的接收处理；从站安全数据发送处理模块，用于给待发送数据增加安全层协议，并发送给CAN总线其它节点；从站安全数据接收处理模块，用于对接收的数据进行安全校验以及宽恕处理；从站非安全数据处理模块，用于非安全数据的接收和发送处理；自检模块，用于对CPU、内存、时钟和电压硬件进行周期性自检。与现有技术相比，本发明具有标准化程度高、安全可靠等优点。

技术领域

本发明涉及有轨电车道岔控制系统领域，尤其是涉及一种基于CANopen协议的安全从站系统。

背景技术

现代有轨电车道岔控制系统由通信子系统、逻辑处理子系统以及IO执行子系统组成，子系统之间通过冗余的CAN总线进行数据交互。其中，通信子系统主要负责整个系统对外的网络通信，包括安全通信和非安全通信；逻辑处理子系统主要负责系统逻辑运算处理，包括根据已有的条件生成驱动命令，并通过IO执行子系统对外围设备进行控制，以及对IO执行子系统采集的外围设备状态进行处理等；IO执行子系统主要负责驱动外围设备以及采集外围设备的状态。针对不同的有轨电车站场，外围设备类型和设备数量可能不同，所以IO子系统中IO执行单元的类型以及数量也可能不同；同时，现代有轨电车道岔控制系统属于安全产品，IO执行单元必须达到SIL4安全等级要求。

因此，在现代有轨电车道岔控制系统中，如何设计一种标准化程度高、安全可靠的从站供IO子系统各IO执行单元进行复用，是一项亟待解决的关键技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于CANopen协议的安全从站系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于CANopen协议的安全从站系统，应用于有轨电车道岔控制系统中，所述的从站系统包括从站初始化模块、CAN中断服务处理模块、从站安全数据发送处理模块、从站安全数据接收处理模块、从站非安全数据处理模块和自检模块；

所述的从站初始化模块，用于初始化底层硬件模块、定时器、对象字典以及自身的CANopen状态机；

所述的CAN中断服务处理模块，用于CAN控制器数据的接收处理；

所述的从站安全数据发送处理模块，用于给待发送数据增加安全层协议，并发送给CAN总线其它节点；

所述的从站安全数据接收处理模块，用于对接收的数据进行安全校验以及宽恕处理；

所述的从站非安全数据处理模块，用于非安全数据的接收和发送处理；

所述的自检模块，用于对CPU、内存、时钟和电压硬件进行周期性自检。

优选地，所述的从站初始化模块的工作流程具体包括：

步骤1.1：初始化CAN 2.0B硬件；

步骤1.2：初始化定时器；

步骤1.3：初始化SDO通信参数；

步骤1.4：初始化PDO通信参数；

步骤1.5：初始化对象字典；

步骤1.6：初始化安全消息队列；

步骤1.7：初始化非安全消息队列。

优选地，所述的CAN中断服务处理模块用于CAN控制器数据的接收处理，包括CANopen通信对象的过滤、分类，以及与主节点的时间同步。

优选地，所述的CAN中断服务处理模块的工作流程具体包括：