CN101075945B - 实时以太网确定性通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种实时以太网确定性通信方法。在以太网原有数据链路层上增设通信调度层；相对于使用TCP\IP协议的标准通道，增设实时通道；根据实际控制区域控制周期的最大公约数确定宏周期数值，用三段式划分原则对所述宏周期在时间轴上划分为三个时间段；总线的仲裁采用分布-集中结合方式，采用基于时隙分布式调度方式发送时间段中与控制功能实现相关的周期性数据，采用具有优先级控制功能的集中式调度方式发送时间段中系统数据和非周期性数据；系统中所有从设备都通过时钟同步算法与主设备保持时间上的一致；基于设备ID进行逻辑寻址；实现实时以太网确定性通信。采用本发明可满足工业现场对数据传输的实时性与确定性要求。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制领域、计算机网络和实时通信技术领域，具体地说是提出了一种实时以太网确定性通信方法。
背景技术
分布式控制是工业计算机控制系统发展的必然趋势，上世纪90年代，集散控制系统(Distributed Control System，DCS)成为工业监控系统的首选设备。现场总线应用于工业控制领域后，开创了工控网络发展的新局面。现场总线把DCS采用的通信网络从基于封闭专用的解决方案变成基于公开标准化的解决方案，同时把集中与分散相结合的DCS集散控制结构，变成新型的全分布式结构。现场总线的数据通信具有较高的可靠性、实时性和抗干扰能力，并且具有结构简单、易于维护、节省设备投资等优点。这些优点使现场总线一出现就在工业领域得到了广泛应用。但是现场总线协议种类繁多，经过国际电工委员会(International Electrical Commission，IEC)的现场总线标准化组织的努力，通过8种现场总线成为IEC61158现场总线标准。这8种现场总线采用的通信协议完全不同，要实现这些总线的兼容和互操作是十分困难的，这与控制网络发展的开放性、兼容性方向相悖。以太网和无线通信技术在工业企业信息化系统中的管理层、监控层得到了广泛应用，以太网直接向下延伸应用于工业测控系统的现场设备层网络，成为工控网络发展的必然趋势。基于TCP(UDP)/IP的以太网必将成为唯一的工业控制网络标准。
但是工业控制系统特别是工作在最底层的设备级控制有其独特的运行机制，现有的以太网技术和通信标准经过改造后虽然在一定程度上可以满足控制领域现场级的应用需求，但在特定应用环境下仍有着不可克服的弱点。这主要表现在以下几个方面：
第一是以太网的通信调度方式，以太网使用带有冲突检测的载波侦听和多路访问(CSMA/CD)调度方法，该方法是一种非确定性的通信调度方式，网络每个节点要通过竞争来取得数据的发送权，即节点监听信道，只有发现信道空闲时才能发送信息。信息开始传送后，还需要检查是否发生碰撞，即多个节点同时检测到信道空闲而同时发送数据而产生的冲突。如果发生碰撞，则需等待，等待的时间取决于来自于“二进制指数退避算法”而得出的随机延迟。随机延迟的产生只是暂时回避了当前数据传送的冲突，下次发送数据的时候仍有可能信道忙或者再次产生冲突，因此可以说以太网的调度通信机制是非确定性的。
第二是交换式以太网的应用，为了缓解数据通信流量的增长的需求，人们在传统共享式的以太网的基础上发明了交换式以太网。在交换式以太网上，每个端口节点都可以看作一个冲突域，冲突的范围仅仅发生在各个节点独自的交换端口上，这样可以在一定程度内避免了数据传送的碰撞的可能。但是，交换式以太网通过在交换设备内部增加缓冲机制来避免冲突的产生，这又不得不引入了新的延迟。当一个端口需要处理来自多个其它端口的数据时却不得不将他们缓冲排队依次进行处理，虽然可以通过分配优先级的方式优先满足实时数据的处理，但当数据流量很大时，很容易产生不可避免的延迟，从而增加了通信调度的“不确定性”。
第三是TCP/IP协议栈的使用，由于Internet/Intranet的迅猛发展，使得TCP/IP协议广泛应用于企业信息管理层，已经成为事实上的通信标准。但由于TCP/IP协议本身的主要作用是用于寻址和路由功能，在信息通信领域这或许是不可缺少的，但在工业控制领域则增加了不必要的负担。首先TCP/IP协议的使用增加了网络通信的负荷，其次TCP/IP协议的使用降低了网络通信的效率，再次TCP/IP协议的使用增加了网络通信的延迟，虽然通过良好的软件开发方法可以尽量减少通信穿过协议栈的时间，但仍不可避免的增加了网络通信的时廷，这在循环周期响应时间要求极短的工业控制系统中通常是不能允许的。
通过采用减轻以太网负荷、提高网络速度、采用交换式以太网和全双工通信、采用信息级和流量控制及虚拟局域网等技术，可以在一定程度上提升以太网的性能，满足某些工业控制的要求，通常，人们习惯上将这种用于工业控制系统的以太网统称为工业以太网。但对于响应时间小于5ms的应用，工业以太网已不能胜任。为了满足高实时性能应用的需要，各大公司和标准组织纷纷提出各种提升工业以太网实时性的技术解决方案。这些方案建立在IEEE 802.3标准的基础上，通过对其和相关标准的实时扩展提高实时性，并且做到与标准以太网的无缝连接，这就是实时以太网(RealTime Ethernet，简称RTE)，所有实时以太网的核心思想都是采取某种方法避免数据发送时的碰撞以实现通信的确定性。为了实现确定性通信目标，其总线的仲裁方式或是分布式或是集中式。然而，关于总线的仲裁采用分布-集中结合方式的技术目前尚未见报道。
发明内容
为了克服以太网通信所固有的非确定性局限，本发明的目的在于以实际的工业控制为背景，在以太网现有成熟的技术基础之上提出一种采用分布-集中结合的总线仲裁方式的实时以太网确定性通信方法，通过本发明所描述的实时通信方式对数据的调度发送，可满足工业现场对数据传输的实时性与确定性要求，并充分发挥以太网所原有优势，视为工控领域新的解决方案。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
在以太网原有数据链路层上增设通信调度层，用于统一调度数据传输；相对于使用TCP\IP协议的标准通道，增设实时通道，用于自定义封装格式的实时应用数据的传送；根据实际控制区域控制周期的最大公约数确定宏周期数值，用三段式划分原则对所述宏周期在时间轴上划分为三个时间段；总线的仲裁采用分布-集中结合方式，采用基于时隙分布式调度方式发送时间段中与控制功能实现相关的周期性数据，采用具有优先级控制功能的集中式调度方式发送时间段中系统数据和非周期性数据；系统中所有从设备都通过时钟同步算法与主设备保持时间上的一致；基于设备ID进行逻辑寻址；实现实时以太网确定性通信；
其中：所述通信调度层位于数据链路层和网络层之间，通信调度层将实时应用数据报文通过所述实时通道直接上传至应用层，与实时应用不相关的数据报文通过TCP\IP协议的标准通道上传；要通过网络发送的报文到达通信调度层后先进行统一的缓存；
所述实时应用数据指有时限要求的数据；所述主设备为含有主时钟的设备；
所述宏周期为基本调度单位，在时间上是连续的，划分为系统数据发送时间段、周期性数据发送时间段和非周期性数据发送时间段三个时间段，所述系统数据发送时间段由主设备以广播的形式在网段内发送配置管理报文，实现动态调整的目的；周期性数据发送时间段由从设备发送与实现控制功能密切相关的报文；所述非周期性数据发送时间段由主设备和从设备发送控制网络正常运行必不可少或实现某种特定功能的数据报文；
所述分布-集中结合的总线仲裁方式是指在每个宏周期的周期性数据发送时间段，所有设备对总线享有平等的控制权，即周期性数据的发送不需要得到主设备的授权；在宏周期的系统数据发送时间段和非周期数据发送时间段，主设备对总线享有控制权，从设备只对主设备发来的令牌报文做出响应；
所述实时应用数据报文的自定义格式封装格式依次为：MAC头、实时应用报文头、实际数据、循环冗余校验码，并将这种自定义的封装方式称为确定性实时以太网封装格式；所述实时应用报文头由五部分构成：目的设备识别码，源设备识别码，数据报文类型，调度相关信息和具体应用层数据长度；所述数据报文类型包括系统报文、周期性数据报文、令牌报文、非周期性数据报文、结束报文、测试报文；所述调度相关信息包括是否存在非周期性数据及每个优先级下非周期性数据的个数；
所述时隙分布式调度发送方式是在相对于所述宏周期起始时间设一偏移量作为发送时隙，当到达规定的时隙后，从设备在无需主设备授权情况下自主发送相应的周期性数据报文；周期性数据采用确定性实时以太网封装格式，从设备并将自己的非周期性数据信息在实时应用报文头的调度相关信息字段中做出相应的标记，以供主设备形成调度决策时使用；所述偏移量由用户在组态软件中根据实际的控制需要进行配置，然后下载到对应的设备中；在每个宏周期中每个从设备分配至少一个偏移量，偏移量在时间上不重叠，其时间间隔大于最小网路延迟时间；
所述具有优先级控制功能的集中式调度发送是指：在主设备端：进入到非周期性数据发送时间段后，主设备依照具有优先级控制功能的发送顺序列表向具有最高优先级非周期性数据的从设备发送令牌报文，授权其发送非周期性数据报文，等获取到子设备报文中的结束标志后，将发送顺序列表的索引加1，继续向下一个从设备发送令牌报文，循环进行直至发送结束或因为异常情况终止；在从设备端：进入到非周期性数据发送时间段后，对于时实应用数据，收到令牌报文后根据要求发送相应的非周期性数据报文，并且在最后一个非周期性数据报文的调度相关信息字段中加入发送结束标志发送；对于标准的UDP/IP数据，按照令牌报文的指示发送完所有的报文后，然后再发送一个结束报文，并在结束报文的调度相关信息字段中置结束标志；对系统数据发送采用确定性实时以太网封装格式格式由主设备在系统数据发送时间段发送，从设备不产生系统数据；其中主设备在发送令牌报文时，采用流量控制、优先级微调和/或超时避让方法对从设备非周期性数据报文的发送做出调整，以优化整体性能；其中：
所述流量控制指控制从设备发送的非周期性数据报文最大报文数量，使得发送的数据控制在非周期数据发送时间段内；最大报文数量的计算：主设备在每次发送令牌报文前，计算出非周期性数据发送时间段所剩余的时间，用此时间除以从设备发送一个报文所必需的时间而得。
所述优先级微调指主设备对多次声明有非周期性数据报文但由于优先级较低而得不到令牌报文的从设备的优先级做出适当的提升，即每推迟一个宏周期发送，将此从设备该优先级报文的优先级提高一级，以使其非周期性数据报文得到发送；
所述超时避让指主设备在发出某一令牌报文后启动一定时器，如果在规定的时间内没有收到该从设备发出的任何报文，则主设备认为此从设备没有接收到令牌报文或其发生某种故障，主设备将发送列表的索引加1，让之后的设备继续发送非周期报文，避免系统陷入错误的等待状态。
具有优先级控制功能的发送顺序列表的生成：从设备根据自己的非周期性数据信息对周期性数据的实时应用报文头中的调度相关信息字段置位，发送至目的地址；当主设备监听到此报文后，将此从设备的非周期数据信息依照优先级规则插入到具有优先级控制功能的非周期性数据发送顺序列表中；
优先级控制功能指将非周期性数据报文划分为8个优先级，按0-7递减，如果优先级相同则设备ID小的设备先得到令牌报文发送，主设备本身非周期性数据优先级的排序规则与从设备相同；
所述令牌报文指主设备发送给从设备的非周期性数据发送邀请报文，该报文中指示了从设备要发送的非周期性数据的优先级和数量；从设备得到令牌报文后可依照报文中的指示向总线上发送数据；
所述基于设备ID的逻辑寻址方式为：对每个设备预分配一ID作为逻辑地址，为大于等于1且小于255的自然数，逻辑寻址指设备间发送报文时根据逻辑地址确定MAC地址和IP地址的寻址方式；
所述确定MAC地址和IP地址的寻址方式为：IP地址的前三个字节由设备所在的网络类型决定，第四个字节在数值上等于设备ID；MAC地址的前两个字节均设为0，后4个字节与其IP地址相同，从而形成MAC地址、IP地址和设备ID三者间一一映射的关系。
本发明具有以下优点：
1.由于本发明采用分布-集中结合的总线仲裁方式，一方面实现了以太网确定性通信，满足工业现场对数据传输的实时性与确定性要求，另一方面结合了分布式控制和集中式控制的共同优势，既提高了所占以太网带宽中有效负荷的利用率，加快了报文的响应速度，降低了对集中式控制中对主设备在性能上的要求，又降低了系统实现的复杂度，增强了控制的可靠性和适应性；
2.所采用的宏周期确定方法和划分方法，适用于不同的控制场合，可根据具体的应用做进一步的细化或裁剪，具有很高的灵活性；
3.对周期性数据采用基于时隙的发送方式和对系统数据与非周期性数据采用具有优先级控制功能的集中式发送，体现了过程控制和运动控制真实应用背景的，可以适应有大量非周期性数据交互的场合(比如存在OPC应用)；
4.增添的通信调度层和实时通道，既兼容了使用TCP\IP协议的标准数据，又使实时数据的传输延时和抖动降到最小。
5.本发明确定性通信方法的实现基于以太网现有成熟技术之上，不需要特殊的硬件设计，并充分发挥以太网所原有优势，视为工控领域新的解决方案。
本发明符合工业控制网络的发展趋势，涉及自动控制，计算机网络和实时通信等相关领域，采用本发明可以克服以太网通信所固有的非确定性局限性，从根本上解决了将以太网应用于工业控制中的实时性和确定性问题，在之基础上的进一步研究可以为各种应用场合制定完整的解决方案，且还具有：
1.技术的前瞻性
随着工业以太网技术的不断成熟，其相对于现场总线的优势也日益凸显，国际上各大公司纷纷推出自己的解决方案，并且已经制定出IEC61784-2“基于ISO/IEC 8802.3的实时应用系统中工业通信网络行规”国际标准，可以预见，实时以太网必将得到迅速的发展。
2.可应用性
基于本发明的时以太网技术可以应用于化工、石化、制药、冶金等传统的过程控制领域，也可以应用于数控加工、高速印刷、机器人控制等要求苛刻的运动控制领域。
3.相对开放性
本发明建立在IEEE 802.3基础之上，兼容TCP(UDP)/IP协议和上层网络协议(如HTTP，FTP等)，可无缝集成于工厂办公自动化网络之中，满足企业网技术e网到底的需要。
4.安全性
在工业现场每一个逻辑网段本发明属于独立的内部网段，通过特制网关与外部Internet相连接，使得现场数据得到安全有效的隔离。
5.集成性
本发明通过对计算机技术、信息与通信技术和控制技术等技术的集成，可以满足现场信号监测、数据处理、控制算法实现到信息管理等功能上的集成。具体表现在：
1)相对于DCS和现场总线，采用以太网技术可以简化系统安装，减少设备成本，针对具体情况采取灵活的拓扑结构，降低现场布线的复杂度。
2)良好的可升级性。由于符合IEEE802.3标准，在以太网领域出现的新产品，新技术可以方便的融合到已有的系统中。
3)节省了维护和管理费用。由于本发明采用被人熟知的以太网技术进行现场设备的统一管理和维护，节省了现场人力开销，加之在故障诊断和检测方面带来的方便，其维护和管理费用势必大大减少。
4)无地域性。技术人员可以使用浏览器通过设备中内嵌的Web Server实现远程监控，这对于油田，矿产等行业有非常重要的意义。
5)资源共享。由于兼容TCP(UDP)/IP协议，可以方便的将其融合到工厂的信息化网络中，以利于管理决策、信息统计、产品跟踪等。
附图说明
图1为本发明拓扑结构。
图2为本发明实时以太网通信结构模型。
图3为本发明确定性实时以太网封装方式。
图4为本发明宏周期确定方法示意图。
图5为本发明宏周期划分示意图。
图6为本发明时隙确定示意图。
图7为本发明主设备非周期性数据发送顺序表形成示意图。
图8为本发明非周期性数据发送示意图。
图9为本发明设备ID与IP地址MAC地址映射示意图。
图10为本发明周期性数据报文发送流程图。
图11为本发明非周期性数据报文发送流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，在一个控制网络中，包括唯一的主设备和若干从设备，网络的拓扑结构可以包括总线性、星型和环型，通过专用的网关设备以无线或有线的方式接入到Internet中并可以被其它计算机所访问，以实现远程监控。
如图2-6、9所示，在以太网原有七层结构的数据链路层上增设通信调度层，用于统一调度数据传输；相对于使用TCP\IP协议的标准通道，增设实时通道，用于自定义封装格式的实时应用数据的传送；根据实际控制区域控制周期的最大公约数确定宏周期数值，用三段式划分原则对所述宏周期在时间轴上划分为三个时间段；总线的仲裁采用分布-集中结合方式，采用基于时隙分布式调度方式发送时间段中与控制功能实现相关的周期性数据，采用具有优先级控制功能的集中式调度方式发送时间段中系统数据和非周期性数据；系统中所有从设备都通过时钟同步算法与主设备保持时间上的一致；基于设备ID进行逻辑寻址；实现实时以太网确定性通信；
参见图2，所述通信调度层位于数据链路层和网络层之间，其作用相当于对原有数据链路层功能的扩展；通信调度层将实时应用数据报文通过所述实时通道直接上传至应用层，所述实时通道为实时应用数据在通信调度层和应用层之间开辟了旁路，减少了实时应用数据报文穿越协议栈时的延迟和抖动；与实时应用不相关的数据报文通过TCP\IP协议的标准通道上传；要通过网络发送的报文到达通信调度层后先进行统一的缓存，由不同的时间段确定具体的发送时刻和发送方式，借此从根本上避免碰撞发生并实现以太网的确定性通信；
所述实时应用数据指要实现某种特定功能且有时限要求的数据，包括周期性数据，事件控制数据，配置管理数据和报警数据等，所述与实时应用不相关的数据包括组态数据，状态读取数据和IT应用的数据(如HTTP数据，SNMP数据等)；
所述主设备和从设备及其确定方法：
所述时钟同步算法由IEEE1588精准时间同步协议规定，在初始化时，根据时钟同步算法产生一主时钟，将主时钟所在的设备规定为主设备，其余的设备都规定为从设备，主设备负责对网段内所有从设备进行管理配置、非周期性数据调度及发生异常时的处理；
在一个控制系统中，控制功能的实现必须借助于输入输出设备和具有运算功能的设备协调完成，在这些设备上具有中央处理器(CPU)和若干的其它辅助装置，在本发明中，规定所有设备上的CPU都具有足够的处理能力并可以执行要求的运算功能；
参见图4-5，所述宏周期为基本调度单位(Essential Schedule Unit，简写为ESU)，在时间上是连续的，在数值上等于系统中所有控制区域控制周期的最大公约数，具体确定方法为：如果所述控制系统中存在控制区域为n个(n＞1)且控制周期分别为Ti(i＝1，2，......，n)，则宏周期T为T1，T2，T3，......，Tn在数值上的最大公约数为T′；如果所述控制区域为1个，且控制周期为T1，则宏周期T为T1；
所述宏周期的划分：将每个宏周期分为三个时间段(亦称：三段式)，即系统数据发送时间段、周期性数据发送时间段和非周期性数据发送时间段；所述系统数据发送时间段由主设备以广播的形式在网段内发送配置管理报文，实现动态调整的目的；周期性数据发送时间段由从设备发送与实现控制功能密切相关的报文，如测量值、控制值，或输入、输出之间需要按周期更新的数据；所述非周期性数据发送时间段由主设备和从设备发送控制网络正常运行必不可少或实现某种特定功能的数据报文，如令牌报文、组态信息、报警信息和HTTP、FTP、ARP等IT应用报文；
所述系统数据发送时间段和周期性数据发送时间段的长短根据实际要发送的报文数量及设备的处理能力进行确定，非周期性数据发送时间段长度为宏周期与前两段时间的差值；
所述控制周期定义：将一个实际的控制网络中在逻辑上的相关的若干设备划分为一个控制区域，每个控制区域完成一定的功能且有固定循环周期，这个循环周期称为此控制区域的控制周期；
所述分布-集中结合的总线仲裁方式如图8所示，在每个宏周期的周期性数据发送时间段，所有设备对总线享有平等的控制权，即周期性数据的发送不需要得到主设备的授权；在宏周期的系统数据发送时间段和非周期数据发送时间段，主设备对总线享有控制权，从设备只对主设备发来的令牌报文做出响应，不主动向总线发送数据；
如图3所示，所述实时应用数据报文的自定义格式封装格式，通过所述实时通道在应用层和通信调度层间传输的实时应用数据采用如下自定义封装格式：MAC头+实时应用报文头(Real-time Application Packet Header，简称RAPH)+实际数据+循环冗余校验码(Cyclical Redundancy Check，简称CRC)，并将这种自定义的封装方式称为确定性实时以太网封装格式(Identified Real-time Ethernet Package，简称IREP)；
-实时应用报文头RAPH有五部分构成，分别为：目的设备识别码DID，源设备识别码SID，数据报文类型SubType，调度相关信息Flags和具体应用层数据长度Length；数据报文类型SubType包括系统报文、周期性数据报文、令牌报文、非周期性数据报文、结束报文、测试报文；调度相关信息Flags包括是否存在非周期性数据及每个优先级下非周期性数据的个数；
所述时隙分布式调度发送方式参见图6、图10，时隙是在所述宏周期起始时间设一偏移量，作为发送时隙，当到达规定的时隙后，从设备(从设备1～从设备4)在无需主设备授权情况下自主发送相应的周期性数据报文。具体流程为：从设备根据组态信息初始化相关变量，之后启动周期性数据发送任务，任务中的控制算法(如PID)产生周期性数据，并调用发送服务进行发送，周期性数据到达通信调度层被缓存，发送时隙到后将周期性数据依照确定性实时以太网封装格式IREP进行封装，并在实时应用报文头RAPH的调度相关信息Flags字段加入非周期性数据信息，调用硬件发送函数进行实际发送，如果发送完毕，则等待下一宏周期的开始，否则返回继续等待发送时隙再次进行发送。
所述偏移量是由用户在组态软件中根据实际的控制需要进行配置，然后下载到对应的设备中；在每个宏周期中每个从设备分配至少一个偏移量，偏移量在时间上不重叠，其时间间隔大于最小网路延迟时间；
所述最小网路延迟时间是指报文在网路中传播所需要的时间，由网络实际的物理设备决定，包括在网络电缆上的延迟，交换设备的延迟及其它非确定性因素带来的延迟；
所述具有优先级控制功能的集中式调度发送方式。
如图11所示，具有优先级控制功能的集中式调度发送：在主设备端：进入到非周期性数据发送时间段后，主设备依照具有优先级控制功能的发送顺序列表向具有最高优先级非周期性数据的从设备发送令牌报文，授权其发送非周期性数据报文，等获取到子设备报文中的结束标志后，将发送顺序列表的索引加1，继续向下一个从设备发送令牌报文，循环进行直至发送结束或因为异常情况终止；在从设备端：进入到非周期性数据发送时间段后，对于时实应用数据，收到令牌报文后根据要求发送相应的非周期性数据报文，并且在最后一个非周期性数据报文的调度相关信息Flags字段中加入发送结束标志后发送；对于标准的UDP/IP数据，按照令牌报文的指示发送完所有的报文后，然后再发送一个结束报文，并在结束报文的调度相关信息Flags字段中置结束标志；具体流程为：设备根据组态信息初始化相关变量，之后起动非周期性数据发送任务，如果是主设备，到达非周期性数据发送时间段后向具有最高非周期性数据优先级的从设备发送令牌报文，然后监听其发送非周期性数据报文，如果获取到该设备的结束标志，则认为该从设备发送完毕，将发送顺序列表的索引加1，继续向下一个从设备发送令牌报文，循环进行直至发送结束或因为异常情况终止；如果是从设备，在所述宏周期没有非周期性数据要发送，则直接退出等待下一个宏周期的开始，否则根据自己的非周期性数据信息对周期性数据实时应用报文头RAPH的调度相关信息Flags字段置位，将非周期性数据信息提交给主设备，然后到非周期性数据发送数据段后等待主设备的令牌报文，如果收到，则根据令牌报文中的指示发送相应的非周期性数据，当发送最后一个报文时，分为两种情况处理：对于实时应用报文，在其实时应用报文头RAPH的调度相关信息Flags字段中加入结束标志后发送，对于标准的TCP\IP报文，将之发送后还需构造一结束报文，在结束报文的调度相关信息Flags字段中加入结束标志并发送；如果没有其它优先级的非周期性数据报文要发送，则退出等待下一宏周期的开始，否则继续等待主设备的令牌报文。
主设备在发送令牌报文时，采用流量控制，优先级微调和/或超时避让方法对从设备非周期性数据报文的发送做出调整，以优化整体性能；其中：
流量控制指主设备在每次发送令牌报文前，计算出非周期性数据发送时间段所剩余的时间，用此时间除以从设备发送一个报文所必需的时间，得到的商即为容许从设备发送的最大报文数量，使得非周期性数据报文的发送严格控制在非周期数据发送时间段内。
优先级微调指主设备对多次声明有非周期性数据报文但由于优先级较低而得不到令牌报文的从设备的优先级做出适当的提升，即每推迟一个宏周期发送，将此从设备该优先级报文的优先级提高一级，以使其非周期性数据报文得到发送；
超时避让指主设备在发出某一令牌报文后启动一定时器，如果在规定的时间内没有收到该从设备发出的任何报文，则主设备认为此从设备没有接收到令牌报文或其发生某种故障，主设备将发送列表的索引加1，让之后的设备继续发送非周期报文，避免系统陷入错误的等待状态；
如图7所示，具有优先级控制功能的发送顺序列表的生成：从设备(如从设备1～从设备4)根据自己的非周期性数据信息对周期性数据的实时应用报文头RAPH中的调度相关信息Flags字段置位，发送至目的地址(如实线所示)；当主设备监听到此报文(如虚线所示)后，将此从设备的非周期数据信息依照优先级从高到低(优先级相同时按设备ID从小到大)规则插入到具有优先级控制功能的非周期性数据发送顺序列表中；
周期性数据采用确定性实时以太网封装格式IREP，在实时应用报文头RAPH的调度相关信息Flags字段中带有所述从设备在所述宏周期的非周期性数据信息，以供主设备形成调度决策时使用。非周期性数据信息包括是否存在非周期性数据报文的判断，如果存在，写相应的优先级及每个优先级下报文的个数至调度相关信息Flags字段里，再随周期性数据报文发送；
优先级控制功能指将非周期性数据报文划分为8个优先级，按0-7递减，如果优先级相同则设备ID小的设备先得到令牌报文发送，主设备本身非周期性数据优先级的排序规则与从设备相同；
令牌报文指主设备发送给从设备的非周期性数据发送邀请报文，该报文中指示了从设备要发送的非周期性数据的优先级和数量；从设备得到令牌报文后可依照报文中的指示向总线上发送数据。
所述基于设备ID的逻辑寻址方式为每个设备都事先人为分配唯一的ID以区别于其它设备，规定ID为大于等于1且小于255的自然数，并将此ID称为该设备的逻辑地址，逻辑寻址指设备间发送报文时根据逻辑地址就可以确定MAC地址和IP地址的寻址方式，方法如下：IP地址的前三个字节由设备所在的网络类型(A类，B类，C类，D类)决定，第四个字节在数值上等于设备ID，MAC地址的前两个字节均设为0，后4个字节与其IP地址相同，这样形成了MAC地址、IP地址和设备ID三者间一一映射的关系。
如图9所示，如：规定控制网络所在的网段为192.168.1，对于第一个设备，规定其设备ID等于1，则其MAC地址为：00:00:C0:A8:01:01，IP地址为：192.168.1.1，同理，对于设备ID为2的设备，其MAC地址和IP地址分别为：00:00:C0:A8:01:02和192.168.1.2，依此类推，
本发明实施例解决了以下几项关键技术：
1.克服了现场总线在开放性、兼容性方面的弊端，提出了将传统以太网经过改造后应用于工业控制的一种可行性解决方案；
2.基于时隙的周期性数分布据发送及系统数据和非周期性数据集中式发送，从根本上解决了由于以太网报文发送因碰撞所带来的延迟和抖动，极大的提高了以太网的实时性和确定性；、
3.由控制系统中控制区域最大公约数确定宏周期的方法，提高了控制的灵活程度和适应性，将宏周期划分为三个时间段，使得不同类的报文发送时间互相隔离，增强了安全性；
4.结合了分布式控制和集中式控制共同的优势，周期性数据采用分布式发送，提高了发送效率，降低了网络负荷，系统数据和非周期性数据采用集中式发送，提高了稳定性和健壮性，更容易融合到现有的实际控制系统中；
5.在数据链路层之上增加了通信调度层用于统一调度数据报文的发送和接收，扩充了原有网络体系结构的功能，使得以太网确定性通信得以实现；
6.相对于使用TCP\IP协议的标准通道，在通信调度层和应用层之间增加了实时通道用于传输实时应用数据，提高了报文的响应速度；
7.采用确定性实时以太网封装格式IREP格式对实时应用数据进行封装，使之可以携带非周期性数据调度实现所并须的信息，并相对于TCP\IP协议减少了打包解包时所耗费的时间；
8.使用基于设备ID的寻址方式，并使MAC地址，IP地址和设备的逻辑地址三者之间形成映射关系，简化了寻址模式，提高了发送和接收效率。
实施例2
与实施例1不同之处在于：本发明所述主设备在发送令牌报文时，单一采用流量控制、优先级微调或超时避让方法对从设备非周期性数据报文的发送做出调整，以优化整体性能。
Claims (15)
1.一种实时以太网确定性通信方法，其特征在于：在以太网原有数据链路层上增设通信调度层，所述通信调度层位于数据链路层和网络层之间，用于统一调度数据传输；相对于使用TCP\IP协议的标准通道，增设实时通道，用于自定义封装格式的实时应用数据的传送；根据实际控制区域控制周期的最大公约数确定宏周期数值，用三段式划分原则对所述宏周期在时间轴上划分为三个时间段；总线的仲裁采用分布-集中结合方式，采用基于时隙分布式调度方式发送时间段中与控制功能实现相关的周期性数据，采用具有优先级控制功能的集中式调度方式发送时间段中系统数据和非周期性数据；系统中所有从设备都通过时钟同步算法与主设备保持时间上的一致；基于设备ID进行逻辑寻址；实现实时以太网确定性通信；
所述宏周期为基本调度单位，在时间上是连续的，划分为系统数据发送时间段、周期性数据发送时间段和非周期性数据发送时间段三个时间段，所述系统数据发送时间段由主设备以广播的形式在网段内发送配置管理报文，实现动态调整的目的；周期性数据发送时间段由从设备发送与实现控制功能密切相关的报文；所述非周期性数据发送时间段由主设备和从设备发送控制网络正常运行必不可少或实现某种特定功能的数据报文；
所述分布-集中结合的总线仲裁方式是指在每个宏周期的周期性数据发送时间段，所有设备对总线享有平等的控制权，即周期性数据的发送不需要得到主设备的授权；在宏周期的系统数据发送时间段和非周期数据发送时间段，主设备对总线享有控制权，从设备只对主设备发来的令牌报文做出响应；
所述时隙分布式调度发送方式是在相对于所述宏周期起始时间设一偏移量作为发送时隙，当到达规定的时隙后，从设备在无需主设备授权情况下自主发送相应的周期性数据报文。
2.按照权利要求1所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：所述通信调度层位于数据链路层和网络层之间，通信调度层将实时应用数据报文通过所述实时通道直接上传至应用层，与实时应用不相关的数据报文通过TCP\IP协议的标准通道上传；要通过网络发送的报文到达通信调度层后先进行统一的缓存。
3.按照权利要求1所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：所述实时应用数据指有时限要求的数据。
4.按照权利要求1所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：所述主设备为含有主时钟的设备。
5.按照权利要求1所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：所述实时应用数据报文的自定义格式封装格式依次为：MAC头、实时应用报文头(RAPH)、实际数据、循环冗余校验码(CRC)，并将这种自定义的封装方式称为确定性实时以太网封装格式(IREP)。
6.按照权利要求5所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：所述实时应用报文头(RAPH)由五部分构成：目的设备识别码(DID)，源设备识别码(SID)，数据报文类型(SubType)，调度相关信息(Flags)和具体应用层数据长度(Length)；所述数据报文类型(SubType)包括系统报文、周期性数据报文、令牌报文、非周期性数据报文、结束报文、测试报文；所述调度相关信息(Flags)包括是否存在非周期性数据及每个优先级下非周期性数据的个数。
7.按照权利要求1所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：周期性数据采用确定性实时以太网封装格式(IREP)，从设备并将自己的非周期性数据信息在实时应用报文头(RAPH)的调度相关信息(Flags)字段中做出相应的标记，以供主设备形成调度决策时使用。
8.按照权利要求1所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：所述偏移量由用户在组态软件中根据实际的控制需要进行配置，然后下载到对应的设备中；在每个宏周期中每个从设备分配至少一个偏移量，偏移量在时间上不重叠，其时间间隔大于最小网路延迟时间。
9.按照权利要求1所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：所述具有优先级控制功能的集中式调度发送是指：在主设备端：进入到非周期性数据发送时间段后，主设备依照具有优先级控制功能的发送顺序列表向具有最高优先级非周期性数据的从设备发送令牌报文，授权其发送非周期性数据报文，等获取到子设备报文中的结束标志后，将发送顺序列表的索引加1，继续向下一个从设备发送令牌报文，循环进行直至发送结束或因为异常情况终止；在从设备端：进入到非周期性数据发送时间段后，对于时实应用数据，收到令牌报文后根据要求发送相应的非周期性数据报文，并且在最后一个非周期性数据报文的调度相关信息(Flags)字段中加入发送结束标志发送；对于标准的UDP/IP数据，按照令牌报文的指示发送完所有的报文后，然后再发送一个结束报文，并在结束报文的调度相关信息(Flags)字段中置结束标志；对系统数据发送采用确定性实时以太网封装格式(IREP)格式由主设备在系统数据发送时间段发送，从设备不产生系统数据。
10.按照权利要求9所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：其中主设备在发送令牌报文时，采用流量控制、优先级微调和/或超时避让方法对从设备非周期性数据报文的发送做出调整，以优化整体性能；其中：
所述流量控制指控制从设备发送的非周期性数据报文最大报文数量，使得发送的数据控制在非周期数据发送时间段内；最大报文数量的计算：主设备在每次发送令牌报文前，计算出非周期性数据发送时间段所剩余的时间，用此时间除以从设备发送一个报文所必需的时间而得；
所述优先级微调指主设备对多次声明有非周期性数据报文但由于优先级较低而得不到令牌报文的从设备的优先级做出适当的提升，即每推迟一个宏周期发送，将此从设备该优先级报文的优先级提高一级，以使其非周期性数据报文得到发送；
所述超时避让指主设备在发出某一令牌报文后启动一定时器，如果在规定的时间内没有收到该从设备发出的任何报文，则主设备认为此从设备没有接收到令牌报文或其发生某种故障，主设备将发送列表的索引加1，让之后的设备继续发送非周期报文，避免系统陷入错误的等待状态。
11.按照权利要求9所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：具有优先级控制功能的发送顺序列表的生成：从设备根据自己的非周期性数据信息对周期性数据的实时应用报文头(RAPH)中的调度相关信息(Flags)字段置位，发送至目的地址；当主设备监听到此报文后，将此从设备的非周期数据信息依照优先级规则插入到具有优先级控制功能的非周期性数据发送顺序列表中。
12.按照权利要求9所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：优先级控制功能指将非周期性数据报文划分为8个优先级，按0-7递减，如果优先级相同则设备ID小的设备先得到令牌报文发送，主设备本身非周期性数据优先级的排序规则与从设备相同。
13.按照权利要求9所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：令牌报文指主设备发送给从设备的非周期性数据发送邀请报文，该报文中指示了从设备要发送的非周期性数据的优先级和数量；从设备得到令牌报文后可依照报文中的指示向总线上发送数据。
14.按照权利要求1所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：所述基于设备ID的逻辑寻址方式为：对每个设备预分配一ID作为逻辑地址，为大于等于1且小于255的自然数，逻辑寻址指设备间发送报文时根据逻辑地址确定MAC地址和IP地址的寻址方式
15.按照权利要求14所述实时以太网确定性通信方法，其特征在于：确定MAC地址和IP地址的寻址方式为：IP地址的前三个字节由设备所在的网络类型决定，第四个字节在数值上等于设备ID；MAC地址的前两个字节均设为0，后4个字节与其IP地址相同，从而形成MAC地址、IP地址和设备ID三者间一一映射的关系。
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Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101222403B (zh) * | 2008-01-29 | 2011-04-13 | 杭州华三通信技术有限公司 | 在任意拓扑的相交环网上实现时间同步的方法和节点 |
| CN101321127B (zh) * | 2008-07-21 | 2010-12-22 | 重庆邮电大学 | 工业无线网络的一种确定性通信调度方法 |
| CN101369942B (zh) * | 2008-09-17 | 2011-12-14 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 短距离无线传感网的保障通信时隙扩展的方法 |
| CN101426055B (zh) * | 2008-11-03 | 2012-05-23 | 陈伟 | 一种分布式调度通讯装置 |
| CN101534230B (zh) * | 2009-04-15 | 2012-02-01 | 中控科技集团有限公司 | 基于以太网的发送数据的方法、以太网节点及控制系统 |
| CN101729231B (zh) * | 2009-12-03 | 2013-05-29 | 北京和利时系统工程有限公司 | 分布式控制系统中工业以太网 |
| CN102014057A (zh) * | 2010-11-25 | 2011-04-13 | 重庆邮电大学 | 基于epa协议的支持实时和非实时应用的工业以太网通信方法 |
| CN102098230B (zh) * | 2011-03-10 | 2013-09-25 | 西安电子科技大学 | 车辆通信中基于时间和空间相关性的资源调度方法 |
| CN102843390B (zh) * | 2011-06-21 | 2015-09-09 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 面向数据角色的以太网确定性数据传输方法 |
| CN102347955A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-02-08 | 杭州依赛通信有限公司 | 一种基于虚拟通道的可靠数据传输协议 |
| CN103023694B (zh) * | 2012-11-27 | 2015-06-17 | 中国科学院声学研究所 | 一种atca架构中双管理板的协调启动方法及其系统 |
| CN103036755A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-04-10 | 蓝盾信息安全技术股份有限公司 | 利用can总线实现分布式系统多台设备间实时通信的方法 |
| CN103281261B (zh) * | 2013-06-05 | 2016-08-24 | 浙江中控研究院有限公司 | 一种以太网通信方法和系统 |
| CN104090523B (zh) * | 2014-06-16 | 2017-02-01 | 福建睿能科技股份有限公司 | 自动化设备及其控制系统、控制装置 |
| CN105006032B (zh) * | 2014-10-28 | 2018-08-24 | 陕西千山航空电子有限责任公司 | 一种基于1394b的分布式飞参系统及其实现方法 |
| CN105656741B (zh) * | 2016-01-05 | 2018-12-25 | 深圳警翼数码科技有限公司 | 一种警环或警掌和执法记录仪之间的蓝牙串口数据传输方法 |
| CN106101021B (zh) * | 2016-05-31 | 2019-06-14 | 河南理工大学 | 一种以太网系统功能块的实时执行调度方法 |
| CN107395400A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-11-24 | 天津大学 | 航天以太网时间触发自适应双以太网冗余通信方法 |
| CN107483308A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-12-15 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种基于时间片令牌机制的以太网通讯方法 |
| WO2019069460A1 (ja) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | 三菱電機株式会社 | 通信システム、マスタ装置、通信プログラム及び通信方法 |
| CN108123862A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-05 | 合肥华凌股份有限公司 | 家用电器的通信系统、通信方法以及家用电器 |
| CN108123863B (zh) * | 2017-12-18 | 2020-11-24 | 合肥华凌股份有限公司 | 家用电器的通信系统、通信方法以及家用电器 |
| CN110809012B (zh) * | 2018-08-06 | 2023-04-07 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 列车网络通信数据调度控制方法 |
| CN110149259B (zh) * | 2019-05-09 | 2021-09-14 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 一种基于混合触发的gjb289a总线调度方法及装置 |
| CN112073291B (zh) * | 2019-06-11 | 2022-06-14 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种无抖动链路层消息插入装置及方法 |
| CN110955625A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-04-03 | 上海麦腾物联网技术有限公司 | 一种基于spi的全双工实时通信的方法及装置 |
| CN111147514A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-12 | 上海理工大学 | 一种适用于实时以太网会话层的通信帧及设计方法 |
| CN113726621B (zh) * | 2020-05-25 | 2023-04-25 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 面向多控制器协同应用的实时以太网调度方法 |
| CN112711235B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-05-10 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种工业控制系统令牌调度时间自适应的方法 |
| CN112839090A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-05-25 | 北京和利时智能技术有限公司 | 一种基于时间槽的数据链路层通信控制方法和装置 |
| CN112929117B (zh) * | 2021-01-28 | 2022-03-15 | 杭州瓦良格智造有限公司 | 一种兼容可定义确定性通信以太网 |
| CN113612674B (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-04 | 浙江国利信安科技有限公司 | 用于epa系统的分时复用通信方法、epa设备和介质 |
| CN115174694B (zh) * | 2022-07-07 | 2023-08-29 | 浙江中控研究院有限公司 | 基于确定性通信的数据共网传输方法 |
| CN117278471B (zh) * | 2023-11-21 | 2024-01-26 | 浙江国利信安科技有限公司 | 用于网络通信时间调度的方法、计算设备和存储介质 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020001403A (ko) * | 2000-06-28 | 2002-01-09 | 홍승호 | Ｃａｎ 프로토콜내에서 대역폭을 할당하는 방법 |
| CN1581815A (zh) * | 2003-08-04 | 2005-02-16 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种实现以太网确定性通信的调度方法 |
| CN1604554A (zh) * | 2004-11-15 | 2005-04-06 | 浙江中控技术股份有限公司 | 实现以太网确定性通信的调度方法 |
-
2006
- 2006-05-19 CN CN2006100465998A patent/CN101075945B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020001403A (ko) * | 2000-06-28 | 2002-01-09 | 홍승호 | Ｃａｎ 프로토콜내에서 대역폭을 할당하는 방법 |
| CN1581815A (zh) * | 2003-08-04 | 2005-02-16 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种实现以太网确定性通信的调度方法 |
| CN1604554A (zh) * | 2004-11-15 | 2005-04-06 | 浙江中控技术股份有限公司 | 实现以太网确定性通信的调度方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| KR 20020001403 A,全文. |
| 刘明哲等.确定性实时以太网通信协议研究.仪器仪表学报26 8.2005,26(8),505-507. |
| 刘明哲等.确定性实时以太网通信协议研究.仪器仪表学报26 8.2005,26(8),505-507. * |
| 王忠锋等.工业以太网确定性通信实现方案.仪器仪表学报26 8.2005,26(8),491,492. |
| 王忠锋等.工业以太网确定性通信实现方案.仪器仪表学报26 8.2005,26(8),491,492. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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Legal Events
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Owner name: SHENYANG ZHONGKE BOWEI AUTOMATION TECHNOLOGY CO., Free format text: FORMER OWNER: SHEN YANG AUTOMATION INST., CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Effective date: 20141125 |
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Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 110016 SHENYANG, LIAONING PROVINCE TO: 110179 SHENYANG, LIAONING PROVINCE |
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Effective date of registration: 20141125 Address after: Hunnan wavesource street in Shenyang City, Liaoning province 110179 17-8 building 1-3 No. 1 layer Patentee after: Shenyang Zhongke Bowei Automation Technology Co., Ltd. Address before: South Street in Dongling District of Shenyang city of Liaoning Province, No. 114 110016 Patentee before: Shen Yang Automation Inst., Chinese Academy of Sciences |
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Address after: Hunnan wavesource street in Shenyang City, Liaoning province 110179 17-8 building 1-3 No. 1 layer Patentee after: Shenyang Bowei Polytron Technologies Inc Address before: Hunnan wavesource street in Shenyang City, Liaoning province 110179 17-8 building 1-3 No. 1 layer Patentee before: Shenyang Zhongke Bowei Automation Technology Co., Ltd. |