Go语言时区陷阱,在windows平台下部署时报错

Go语言编写的程序,如果直接或者间接使用到了时间和时区等API,在没有安装Go编译环境的Windows电脑上就会很容易报错:
The system cannot find the file specified.
在一些与数据库相关的外部库上,比如gorm,就发生了上述问题。

问题产生的原因是系统无法获取当前的时区数据。在安装了Go编译环境的机器上,程序可以通过GOROOT环境变量去搜索,从而找到想要的文件,这个文件名为zoneinfo.zip,在GOROOT/lib/time路径下。因此想要在没有安装Go编译环境的机器上想要解决这个问题,并不需要安装完整的Go编译环境,只需要将这个360K大小的文件附带程序打包给客户,同时在主程序中还要加上os的判断,如果判断为windows,需要将这个文件设置到名为ZONEINFO的系统变量中去,一份可行的代码为:

import "runtime"
import "os"

sysType := runtime.GOOS
if(sysType == "windows"){
    os.Setenv("ZONEINFO", ".\\zoneinfo.zip")
}

记一次EtherCAT IO扩充

因业务需要,现需要将EtherCAT的IO点位扩充至128入128出。设计过程中碰到以下问题,一一解决掉了:

SSC生成的XML文件,EEPROM烧录后,提示:AdsError:1818, query interface failed.

具体报错截图如下:

问题原因:使用SSC时,import的LAN9252-SDK,此后生成的XML文件经测试会导致这一问题,无论SSC5.11还是5.12,无论IO怎么规划,生成的XML烧录进eeprom都会报这个错误。

解决办法:使用SSC生成XML时,不要import LAN9252的SDK,直接使用最原始的模板建立SSC功能,如下图所示:

用SSC生成协议栈代码时,再用LAN9252的SDK。

DC模式下进不了OP

问题原因:这个比较低级,定时中断,和三个外部中断配置有误,CubeMX配置时要小心。

解决办法:中断向量这么配置:

static void MX_NVIC_Init(void) {
    /* EXTI2_IRQn interrupt configuration */
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI2_IRQn, 1, 2);
    //HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI2_IRQn);
    /* EXTI1_IRQn interrupt configuration */
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI1_IRQn, 1, 1);
    //HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI1_IRQn);
    /* EXTI0_IRQn interrupt configuration */
    HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 0, 0);
    //HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);
    /* TIM8_UP_TIM13_IRQn interrupt configuration */
    HAL_NVIC_SetPriority(TIM8_UP_TIM13_IRQn, 1, 0);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM8_UP_TIM13_IRQn);
}

这样一个定时器中断和三个外部中断上电后不会一下子启动,协议栈会启动这些中断,注意不要把定时器中断的使能关掉,定时器中断的还有另一个函数用来控制启动和停止:HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim8);,这个在协议栈的宏中配置好。

STM32与LAN9252构建EtherCAT从站(六):TwinCAT2的使用和从站测试

  1. 一、 STM32与LAN9252构建EtherCAT从站(一):项目简介
  2. 二、 STM32与LAN9252构建EtherCAT从站(二):使用SSC生成EtherCAT协议栈和XML文件
  3. 三、 STM32与LAN9252构建EtherCAT从站(三):LAN9252的XML文件
  4. 四、 STM32与LAN9252构建EtherCAT从站(四):STM32配置SPI
  5. 五、 STM32与LAN9252构建EtherCAT从站(五):STM32与LAN9252适配
  6. 六、 STM32与LAN9252构建EtherCAT从站(六):TwinCAT2的使用和从站测试

STM32与LAN9252构建EtherCAT从站(六):TwinCAT2的使用和从站测试

这一章讲解在XP虚拟机里使用TwinCAT2的一些知识。内容主要包括:

  1. TwinCAT连接PLC
  2. 从站设备发现
  3. 点位观察和强制
  4. PLC测试

1. TwinCAT连接PLC

1.1 TwinCAT简介

TwinCAT是德国倍福开发的工业控制程序,有PLC控制,NC控制,HMI等丰富的功能,最厉害的地方是它可以将一台普通PC变成一台工业控制器,在上面可以跑诸如法那科,西门子,三菱等NC控制系统。TwinCAT2跟TwinCAT3本质上没什么特别大的区别,这二者的取舍大多数时候并不由用户决定,而是由设备决定。TwinCAT的授权机制比较复杂,TwinCAT2有30天免费试用,想授权的话需要电话、传真或者email跟倍福联系,比较原始,感觉跟Win98年代的激活码一样;TwinCAT3官网介绍分为很多类型,有部分用途是无需授权的,因为硬件产品的价格已经集成了,这里就不去详细了解了,感兴趣的朋友可以去倍福官网详细了解一下。
我这边测试环境有一台倍福CX9020-0111,这是一台倍福的PLC控制器,集成有TwinCAT2主站,官网介绍如下:



cx9020
TwinCAT2的主站,我试过很多次,用TwinCAT3是连不上去的,后来装了个XP虚拟机,虚拟机里面装了TwinCAT2,一下子就连上了,因此我认为TwinCAT2和TwinCAT3连通性上并不兼容。
此外TwinCAT3是以Virtual Studio插件的形式发布的,可以配合VS的强大能力开发出很多基于C#和Windows GUI的EtherCAT工控程序,但鉴于Windows本身并非实时操作系统,开发一些采集型的看板还可以,如果需要开发运动控制型的工控程序,是不太合适的,这方面还是寻求嵌入式解决方案比较靠谱。

1.2 TwinCAT2连接CX9020

我这边的环境并不是想让个人PC当做PLC控制器,因此安装TwinCAT仅仅是用来连接控制第三方主站设备CX9020。安装完TwinCAT2后,打开TwinCAT System Manager,选择Choose Target,弹出的列表中,如果没有目标设备,则需要点击Search(Ethernet),然后Brodadcast Search,找到设备节点,点击Add Route,这时候会弹出用户名密码的对话框,如果目标设备是WinCE的系统,用户名密码都为空,如果是XP系统,则用户名为Administrator,密码为1。添加完成后,即可在Choose Target中找到设备节点。相关截图如下:
tc01
tc02
tc03
再次提醒一下,TwinCAT2和TwinCAT3不通用,目标设备如果是TwinCAT2作为主站,则一定要用TwinCAT2去连接控制它。

2 从站设备发现

2.1 Run Mode 和 Config Mode

TwinCAT设备分为Run Mode和Config Mode,两种运行状态。最显著的区别就是设备本身会有一个LED灯,绿色代表RunMode,蓝色代表ConfigMode。
一般我们对设备进行【从站发现】、【IO关联】、【IO强制】等操作时,只可以在ConfigMode下进行;让设备开始跑PLC程序时,只可以在RunMode下进行。

2.2 发现从站

首先,确保您已经将前面章节配置的XML设备描述文件放入【TwinCAT安装目录/IO/EtherCAT】路径下。
在TwinCAT System Manager中,Choose Target选择远程CX9020设备后,点击菜单栏这个按钮,进入Config Mode:

ConfigMode

然后在左边菜单栏选中【I/O Devices】,右击,选择【Scan Devices】进行设备扫描。

ConfigMode

稍等一会儿,弹出对话框,告诉你当前主站发现有列表中的设备,点击【OK】进入下一步。

系统弹出一个对话框,询问是否自动搜索boxes,点击【是】

此时就可以找到我们定义的LAN9252设备了,这个设备是以EtherCAT总线的一个【Box】节点来体现的。

box

2.3 烧录EEPROM

在LAN8252设备的父节点【Device2】上选中,然后右边主界面选择【Online】,下方列表中选择节点,然后右击,选择【EEPROM Update】,即可烧录我们制定的XML文件。

eeprom

烧录过程比较缓慢,完成后,需要删除设备,重新扫描设备。

3. 点位观察和强制

烧录好的EtherCAT从站设备,会有图标和名称信息显示。
点击左侧+号键,可以看到这个设备有【INPUTS process data mapping】和【OUTPUTS process data mapping】两个主节点,展开后,可发现各有64bit输入输出数据。

led0

不出问题的情况下,此时LAN9252控制的RUN LED灯已经可以常亮了,代表设备主从设备正在正常通信。我们仍然保持设备在ConfigMode下运行,下面我们来强制一下点位,看看硬件设备是否能正常工作。

在强制数据之前,我们编写一套测试逻辑,在上一篇 STM32与LAN9252构建EtherCAT从站(五):STM32与LAN9252适配 介绍了需要适配的几个函数,其中有一个最核心的函数APPL_Application(void),这个是编写主业务逻辑的地方。我们编写如下代码:

void APPL_Application(void) {
    OUTPUTS0x7000.LED0 ? ( HAL_GPIO_WritePin( USER_OUT_GPIO_Port, USER_OUT_Pin, GPIO_PIN_RESET) ) : ( HAL_GPIO_WritePin( USER_OUT_GPIO_Port, USER_OUT_Pin, GPIO_PIN_SET) );
}

这段代码很简单,如果OUTPUTS0x7000.LED0这个变量是真,那么USER_OUT这个口置低电平,否则置高电平,PCB上这个LED设计的低电平有效。

强制数据的方法很简单,在TwinCAT中,找到需要强制的点位,右击,【Online Write】,输入1,点击OK即可。
此时可以观察到,随着TwinCAT强制【LED0】点位1和0,PCB板上的USER_OUT这个LED也同时点亮和熄灭。

4. PLC测试

4.1 APPL_Application()中的输入逻辑

继续完善APPL_Application()函数,LED是输出,至少需要完成1个点位的输入。
这里顺带提一下,如果场景跟我一样,输入信号全是按键,那么要注意了,一般PCB设计的时候,按键都是扫描的,比如64个bit的输入,那么至少需要8+8=16个IO。同时,扫描是需要时间的,还需要考虑防抖,因此当把8条线全都扫描出来,可能已经耗时5ms还多了,这里要注意一下,尽可能保证APPL_Application()函数最短耗时,实测当APPL_Application()函数所需时间大于3ms时,连接极为困难。所以如果有耗时操作需要在APPL_Application()中完成,可以考虑分时完成,比如扫描这种操作,可以一个周期只扫描两根或者四根线。如果有更复杂的操作,也不能分时完成,那就要考虑使用RTOS来加持了,多线程通信,消息队列这些机制,或者选用性能更强的芯片。
假设我们的APPL_Application()有如下逻辑:

void APPL_Application(void){
    INPUTS0x6000.B0 =  ((KeylineValue[0] & ((u8)1 << 0)) == ((u8)1 << 0)) ? 1 : 0;
    OUTPUTS0x7000.LED0 ? ( HAL_GPIO_WritePin( USER_OUT_GPIO_Port, USER_OUT_Pin, GPIO_PIN_RESET) ) : ( HAL_GPIO_WritePin( USER_OUT_GPIO_Port, USER_OUT_Pin, GPIO_PIN_SET) );
}

其中,INPUTS0x6000.B0是输入赋值,OUTPUTS0x7000.LED0是输出赋值。接下来我们可以用PLC来测试系统了。

4.2 PLC

打开TwinCAT PLC Control,File->New,弹出系统选择对话框。我们的设备是CX9020,这是一台基于ARM WinCE的控制系统,因此选择ARM平台。
ConfigMode
弹出PLC语言类型选择对话框,我们试着使用结构化文本来写PLC,因此选择ST模式。

新建MAIN文件后,主体界面切换成上下两个编辑区,上面编辑区用来定义变量,下面编辑区用来编写逻辑。测试代码如下:

PROGRAM MAIN
VAR
    B0 AT%IX0.0: BOOL;
    L0 AT%QX0.0: BOOL;
END_VAR
L0 := B0;

ConfigMode
保存工程文件后,菜单栏【Online】->【Choose Run-Time System】选中CX9020这台远程设备,然后点击Login登陆进入,按下F5,即可开始跑PLC程序。实验现象应该是由STM32扫描得到的键值bit0位如果是1的话,LED亮,bit0位如果是0的话,LED灭。
这种方式仅仅是模拟PLC进行测试,要想将PLC真正烧录进倍福控制器,并且配置PLC的点位跟物理点位进行link还需要到TwinCAT System Manager中进行设置。详细的TwinCAT教程我上传到这里:TwinCAT2教程TwinCAT3教程,有需要的朋友可以自行阅读。

总结

最后回顾总结一下,结束我们这个系列的教程。
本系列教程,我们首先全面地对STM32和LAN9252两款芯片的介绍,继而结合EtherCAT协会推出的SSC EtherCAT从站代码生成工具,然后以及有针对性地对生成的代码进行平台移植,从PIC32芯片的代码移植到了STM32的架构中去,最后我们通过对TwinCAT的简单介绍,在CX9020平台上对我们设计的整个从站系统进行了简单测试。
通过本系列教程,我们可以掌握以下几点:

  • STM32的基础用法,包括SPI,定时器,外部中断等,并学习了如何通过STM32CubeMX图形化生成HAL库开发环境。

  • LAN9252的基本用法,包括原理图,软件SDK配合SSC生成LAN9252的EtherCAT从站协议栈等用法。

  • EtherCAT从站协议栈的简单认知,我们了解了协议栈的相关接口,针对平台的移植其实就是将相应的接口在不同的平台上,合理地利用其硬件资源,调度起来。

  • TwinCAT2的简单使用。

    本系列教程就到此结束,期待以后有更好玩的系列教程跟大家分享。

丁丁生于 1987.07.01 ,30岁,英文ID:newflydd
  • 现居住地 江苏 ● 泰州 ● 姜堰
  • 创建了 Jblog 开源博客系统
  • 坚持十余年的 独立博客 作者
  • 大学本科毕业后就职于 中国电信江苏泰州分公司,前两年从事Oracle数据库DBA工作,两年后公司精简技术人员,被安排到农村担任支局长(其本质是搞销售),于2016年因志向不合从国企辞职,在小城镇找了一份程序员的工作。
  • 在 Git OSChina 上积极参与开源社区
  •