CN101145052A - 设备间实时信息交互系统和设备间实时信息交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种设备间实时信息交互系统，用于至少两个设备间的实时信息的交互，在每个设备上开辟用于存储向其他设备发送实时数据的发送缓冲区和用于存储接收其它设备发送实时数据的接收缓冲区；发送端设备定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；各个接收端设备接收所述数据包，获得实时数据，存储在对应的接收缓冲区。本发明的目的在于提供一种设备间实时信息交互的方法，解决自动化控制系统中不同设备间实时信息交互成本高、易用性差和实时性差的问题。

Description

设备间实时信息交互系统和设备间实时信息交互方法

技术领域

本发明是有关于自动化控制系统中设备间信息交互的技术，特别是设备间实时信息交互的技术。

背景技术

目前由于进行生产的工业现场存在着工作环境复杂、干扰源多和干扰量大等等不利的因素，所以工业现场采集的数据存在扰动大和精度低的缺陷，还容易造成控制装置的失控和死机，并且随着工业现代化的发展，生产过程的自动控制需要达到更高的要求，特别是对于各个生产设备之间的信息的传输的实效性的要求也逐步提高。

在各类自动化控制系统中，单一设备能够接入的信号总是有限的，或者由于现场接线方便而将一个信号接入另一个设备，或者由于同一信号需要在不同设备中使用，都涉及到不同设备间实时信息交互的问题，如果设备不支持相互间的实时信息交互，将对控制系统的工程应用有很大的影响。

为了保证一个信号能够在不同的设备中使用，各类控制系统都会有不同的方法，比较普遍的方法有：

第一种：将同一个信号通过不同的硬接线(如电线、光纤等)引入到多个设备。对于该方法，通过硬接线实现多个设备对同一信号的引用，增加了不必要的开销，并且硬接线的连接受到现场各个设备所处的地理位置、电缆走线等各种不确定的因素的制约。

为了解决采用硬接线将同一个信号引入到多个设备造成的成本高、受到现场各个设备不确定的因素的制约，提出了第二种方法。

第二种：设备先将被引用的实时数据发送给上位机，通过上位机将实时数据转发给另一设备。所述上位机可以为一计算机。

国家专利局专利号为200610033270.8的发明专利公开了信息交互系统和方法，提出了一种信息交互系统，基于计算机装置与硬件设备进行通信。所述计算机装置包括全局描述符表；节对象，用于对所述全局描述符表进行读写；特权指令模块，用于存储中央处理器特权指令。所述信息交互系统包括门构建模块，用于利用所述节对象在所述全局描述符表中构建一调用门；应用程序模块，用于通过所述调用门调用所述特权指令模块中的中央处理器特权指令，以获得与所述硬件设备通信的权限。

该方法通过上位机将一个设备的实时数据转发给另一个设备，虽然解决了第一种方法成本高、受到现场各个设备不确定的因素的制约的缺点，但其本身实时性不高，另一设备收到的实时数据可能已经“过时”，不适合参与一些实时性要求较高的控制。

为了解决上述方法中，另一设备收到的实时数据可能已经“过时”，不能达到较高的实时性要求，提出了第三种方法。

第三种：一个设备主动向其它设备发送实时数据请求，等待其它设备返回相应的实时数据。

采用该方法虽然解决了上述两种方法成本高，受到现场各个设备不确定的因素的制约，不能达到较高的实时性要求，但是如果一个设备引用多个其他设备的实时数据，它必须向每个设备都发送请求，并等待应答，而且随着实时数据的更新，需要不断进行请求/应答的过程，导致通讯网络上的数据量增大。

以DCS(分布式控制系统)为例，来说明现有的控制器之间如何完成它们之间的信息交互。参照图1，其为现有的DCS系统的结构示意图。现有的DCS系统主要包括上位机和现场控制站，上位机包括多个应用站、工程师站(操作员站)，以及组态服务器、数据服务器等。其中操作员站(工程师站)的功能主要是：一方面把控制站采集的各种生产信息进行加工处理，然后以操作人员所习惯和熟悉的各种流程画面、生产报表、历史趋势和声光报警等形式提供给操作人员。另一方面把操作人员的各种指令进行编码后传送给操作站对控制方案进行调整，以优化生产过程或对特殊情况的紧急处理。

现场控制站主要包括控制器、IO连接模块和多个IO模块等。现场控制站的主要任务是实现对生产过程的自动控制，它通过输入模块自动采集全厂的各种工艺参数(如各种工艺介质的温度、压力、流量、粘度、组分，物位高度等)以及设备的运行状态(如阀门的开度、机泵的开停、设备震动、机械位移)等生产信息，汇总到控制器并按照事先编好的控制程序进行大量的数值计算，最后通过输出模块输出4～20mA标准模拟信号(或ON/OFF数字信号)去驱动各种阀门、电机等执行机构，调节各种工艺参数，实现生产过程的自动控制；另外现场控制站还要与操作员站(工程师站)进行实时通讯，将输入模块采集到的各种生产信息传送到操作员站(工程师站)供操作人员使用，同时接收操作人员通过操作员站(工程师站)发出的各种指令实时调整自动控制方案、优化生产过程。

在该系统中可以包含多个上位机和控制器，现有的数据交互通常是两种方式：第一种方式将同一个需要传送的数据通过不同的硬接线引入到不同的控制器上，这种方式增加了不必要的开销，并且硬接线的连接受到现场设备所处的地理位置等不确定的因素制约。第二种方式是将控制器的数据组包后传至某一上位机，通过该上位机发送至需要接收数据的控制器。由于上位机与控制器进行通信时，每次都需要进行数据格式的转换，因此数据传输延时很长，进而不能满足实时性的要求。

综上所述，如何使设备间实时信息交互更经济、更方便、实时性更好是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设备间实时信息交互系统，以解决现有技术中设备间实时信息交互成本高、实用性差、实时性差的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种设备间实时信息交互方法，以解决现有技术中设备间实时信息交互成本高、实用性差、实时性差的问题。

为了达到上述目的，本发明公开了一种设备间实时信息交互方法，设备通过网络或直接连接，包括：

(1)在每个设备上开辟用于存储向其他设备发送实时数据的发送缓冲区和用于存储接收其它设备发送实时数据的接收缓冲区；

(2)发送端设备定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；

(3)各个接收端设备接收所述数据包，获得实时数据，存储在对应的接收缓冲区。

步骤(1)还包括：

在设备的接收缓冲区中划分出若干接收缓冲子区，所述每个接收缓冲子区接收一个发送端设备发送的实时数据；在所述设备上开辟用于保存接收缓冲子区与发送端设备对应关系的接收缓冲区映射表和用于保存各个接收缓冲子区目前状态的接收缓冲区状态表。

本发明还包括：所述设备定期或事件触发式判断所述每个接收缓冲子区是否超过预先设定的时间未被使用，若是，则释放所述接收缓冲子区，以分配接收其它接收端设备的实时数据；或者

所述设备定期或事件触发式判断所述每个接收缓冲子区是否超过预先设定的时间未接收到实时数据，若是，则认为数据陈旧，不允许任务引用其中的数据。

优选地，步骤(1)还包括：每个接收端设备对接收包含实时数据的数据包设定过滤条件和接收条件；步骤(3)中接收端设备只能对满足所述条件的数据包进行接收操作。

步骤(3)中：当接收到数据包的发送端设备未在本设备分配有一接收缓冲子区，则给所述发送端设备分配一所述接收缓冲子区。

所述设备在每一个预先设定的发送周期检查一次所述发送缓冲区，若实时数据已更新，则将所述实时数据打包，进行发送操作。

一种自动化控制系统中控制器之间的实时信息交互方法，所述自动化控制系统包括若干上位机和若干控制器，所述上位机和所述控制器通过网络相互连接，其特征在于，包括：(1)在所述控制器上开辟用于存储向其他控制器发送实时数据的发送缓冲区和用于存储接收其它控制器发送实时数据的接收缓冲区；(2)发送端控制器定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；(3)接收端控制器接收所述数据包，获得实时数据，存储在对应的接收缓冲区。

步骤(2)之前，在组态时，设置控制器接收包含实时数据的数据包的过滤条件和接收条件；步骤(3)中，控制器接收符合过滤条件和接收条件的所述数据包，并进一步判断是否有任务引用所述数据包的实时数据，若没有，则丢弃，若有，则将所述数据包中的实时数据保存到接收缓冲区的对应位置。

一种设备间实时信息交互的系统，设备通过网络或直接连接，其特征在于，每个设备上包括：

一存储器，包括：

一发送缓冲区，用于保存向其他设备发送的待发送实时数据；以及

一接收缓冲区，用于保存已收到的其他设备发送的实时数据；

一处理器，包括：

一发送数据处理单元：用于定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；

一接收数据处理单元：接收数据包，还原实时数据，存储在接收缓冲区的对应位置。

优选地，所述接收缓冲区划分有多个接收缓冲子区，每个子区对应存储一设备的实时数据；所述存储器还包括：一接收缓冲区状态表，用于保存各个接收缓冲子区的状态；以及一接收缓冲区映射表，用于保存各个接收缓冲子区与设备的映射关系。

一种自动化控制系统，所述自动化控制系统包括若干上位机和若干控制器，所述上位机和所述控制器通过网络相互连接，其特征在于，

在控制器上包括：

一存储器，其包括：

一发送缓冲区，用于保存向其他控制器发送的待发送实时数据；以及

一接收缓冲区，用于保存已收到的其他控制器发送的实时数据；一处理器，包括：

一发送数据处理单元：用于定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；

一接收数据处理单元：接收数据包，还原实时数据，存储在接收缓冲区的对应位置。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

1)采用本发明设备间实时信息交互的系统和方法无需在各个设备间实用硬接线连接，而只需将各个设备接入通讯网络即可，因此不需要多余的硬接线，降低了多余的生产成本的花费，并且不会受到硬接线长短的限制，其走势等条件制约，因而不受现场工况的限制，增强了其实用性。

2)采用本发明无需将一个设备的实时信息上传给上位机再由上位机转发给另一设备，当上位机转发时需要进行复杂的设置，但本发明不需要上位机转发，只需要简单的设置即可完成设备间的实时信息的传递，提高了其实时性。

3)本发明设备发送实时数据的周期可以设置，即可以控制设备间实时信息的传递周期，并且本发明采用广播技术，减少了通讯网络上传输的数据量，增强了通讯网络的传输效率，提高了设备间实时信息的交互速度，提高其实效性。

4)本发明将设备中的存储器主要划分为发送缓冲区和接收缓冲区等，其可以根据需要扩大或缩小，扩展性更好，实现更多或更少设备间实时信息的交互。

附图说明

图1为现有的DCS系统的结构示意图；

图2为本发明的设备间实时信息交互系统的结构示意图；

图3为本发明的设备间实时信息交互系统中设备的结构示意图；

图4为本发明的一种设备间实时信息交互方法的流程图；

图5为本发明的设备间实时信息交互方法的发送过程的流程图；

图6为本发明的设备间实时信息交互方法的接收过程的流程图；

图7为一种简化的自动化控制系统的原理图。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本发明。

本发明的特征之一是至少两个设备通过通讯网络连接在一起，通讯网络内任何一个设备都可以引用一个或多个其他设备的实时数据。

参照图2，其为本发明的设备间实时信息交互系统的结构示意图。本发明的设备间实时信息交互系统，用于至少两个设备间的实时信息的交互，包括至少两个设备连接在通讯网络上。图中，设备A、设备B、设备C和设备D需要进行实时信息交互，它们通过通讯网络连接在一起，任一设备都可以根据需要发送实时数据或接收实时数据，实现相互间的实时信息交互。所述通讯网络可为一有线网络，也可为一无线网络，采用广播技术进行数据交互，一个设备发出，通讯网络上其他任何设备都能收到。

参照图3，其为本发明的设备间实时信息交互系统中设备的结构示意图。它包括通信单元100、存储器200和处理器300。

所述通信单元100，用于进行与各个设备的通信。设备可以采用有线或者无线的方式接入通讯网络，与各个设备进行通信。如果该设备通过有线的方式接入通讯网络，该通信单元100可为一USB接口或网络接口，通过传输线连接至通讯网络。如果该设备通过无线的方式接入通讯网络，则该通信单元100可为一无线通信模块，同样，该通讯网络为无线通信网络，各设备间采用GSM/GPRS通信协议进行实时数据交互。该通信单元100是现有技术，不是本发明点，在此就不再详说。

所述存储器200包括：发送缓冲区201、接收缓冲区202、接收缓冲区状态表203、接收缓冲区映射表204。

所述发送缓冲区201，用于保存向其他设备发送的待发送实时数据。以控制系统为例，所述发送缓冲区201中存储的待发送实时数据可为各个设备的设备制造信息，包括模块类型ID、模块序列号、制造日期、制造商等；模块标定信息，包括日期、标定点等；设备当前状态、设备执行任务时产生的数据以及设备产生的控制信息。

发送缓冲区201用于存储待发送实时数据。设备的处理器300可以将需要发送的实时数据预先保存在该发送缓冲区201中。在每个预先设定的发送周期到来时，处理器300检查所述发送缓冲区201，若有新的实时数据，则对其进行打包发送。本发明可以在发送缓冲区201中设定一标志位，当有新的实时数据加入时修改该标志位，这样，处理器300只需要每次检查该标志位即可获知发送缓冲区201中与前一次发送时相比，是否有新的数据加入。另外，处理器300可以在每一次发送周期到来时来进行发送实时数据的操作，也可以在设定的触发条件满足时来进行实时数据的发送操作。触发条件可以是预先设定的，比如，发送缓冲区201的存储空间已存满等。

所述接收缓冲区202，用于保存已收到的其他设备发送的实时数据。本发明的接收缓冲区202最简单的可以是一个，按顺序存储接收到的所有实时数据。但是，本发明的最佳方式是所述接收缓冲区202可划分为多个接收缓冲子区，在每个接收缓冲子区中存储有通讯网络上一个设备发送的实时数据，或者在每个接收缓冲子区中存储有本设备执行一任务所需的实时数据。所述缓冲子区的大小可根据接收到的实时数据的大小来进行分配。

比如，接收缓冲区202划分为N个接收缓冲子区。每个接收缓冲子区对应接收一个设备发送的实时数据。假设，设备允许接收数据的发送端设备的个数为M。

一种情况是N大于等于M，此时，只需保存接收缓冲子区与发送端设备的对应关系即可，当然，所述设备还可以定期或事件触发式判断所述每个接收缓冲子区是否超过预先设定的时间未被使用，若是，则释放所述接收缓冲子区，以分配接收其它接收端设备的实时数据。

一种情况是N小于等于M，则不仅需要保存接收缓冲子区与发送端设备的对应关系。而且，还需要定期检测，释放超过设定时间未被使用的接收缓冲子区。当设备接收到某一数据，而该数据的发送端设备未分配接收缓冲子区时，分配对应的接收缓冲子区。

换句话说，接收缓冲子区可以是静态的，即位置、存储容量、对应的发送端设备是固定的。接收缓冲子区更可以是动态的，不仅它所处的位置、存储容量，而且是对应的发送端设备都是可以动态变化的。这样的设置更具有扩展性。

所述接收缓冲区状态表203，用于保存接收缓冲子区202的状态。具体为接收缓冲区202的大小、存储数据的时间、存储数据的当前状态等。通常情况下，接收缓冲区状态表203保存接收缓冲子区202的使用情况。

所述接收缓冲区映射表204，用于保存接收缓冲子区202与设备的映射关系。主要是用于保存接收缓冲子区与发送端设备的对应关系，另外，还可以为：在设备进行实时信息交互前，对设备进行设置，确定设备间实时信息交互的内容、发送与接收的关系，并将该发送与接收设备的信息存储起来，以便以后查询。

所述处理器300按功能来分，具体为

一发送数据处理单元301：用于定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送。发送数据处理单元301中保存有发送实时数据的时机、发送实时数据的组包格式等。所述组包格式通常包括实时数据、发送端设备信息以及该数据包的属性等。在发送端设备和接收端设备都预先约定好，这并没有固定格式，任何的数据包格式仅是举例说明，而并非用于限制作用。

一接收数据处理单元302：接收数据包，还原实时数据，存储在接收缓冲区的对应位置。接收数据处理单元302上预先保存接收数据包的条件、拆包的设定等。

请参阅图4，其为本发明的一种设备间实时信息交互方法的流程图，设备通过网络或直接连接，包括：

S110：在每个设备上开辟用于存储向其他设备发送实时数据的发送缓冲区和用于存储接收其它设备发送实时数据的接收缓冲区；

S120：发送端设备定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；

S130：各个接收端设备接收所述数据包，获得实时数据，存储在对应的接收缓冲区。

以下具体介绍每一步骤。

一、步骤S110

A1：在每个设备上开辟用于存储向其他设备发送实时数据的发送缓冲区

A2：在每个设备上用于存储接收其它设备发送实时数据的接收缓冲区；

在设备的接收缓冲区中划分出若干接收缓冲子区，所述每个接收缓冲子区接收一个发送端设备发送的实时数据；

A3：在所述设备上开辟用于保存接收缓冲子区与发送端设备对应关系的接收缓冲区映射表和用于保存各个接收缓冲子区目前状态的接收缓冲区状态表。

另外，所述设备还可以定期或事件触发式判断所述每个接收缓冲子区是否超过预先设定的时间未被使用，若是，则释放所述接收缓冲子区，以分配接收其它接收端设备的实时数据；或者

所述设备还可以定期或事件触发式判断所述每个接收缓冲子区是否超过预先设定的时间未接收到实时数据，若是，则认为数据陈旧，不允许任务引用其中的数据。

还有，每个设备对接收包含实时数据的数据包设定过滤条件和/或接收条件。过滤条件包括本设备只接收某几个设备发送的数据包，其它设备进行过滤，还包括本设备只接收校验有效的数据包，其它数据包进行丢弃工作等。

接收条件主要是指本设备可以设置一参数来决定是否接收数据包，比如该参数有效时，接收数据包，该参数无效时，则不接收数据包。

二、步骤S120

在每个预先设定的发送周期到来时，处理器300检查所述发送缓冲区201，若有新的实时数据，则对其进行打包发送。本发明可以在发送缓冲区201中设定一标志位，当有新的实时数据加入时修改该标志位，这样，处理器300只需要每次检查该标志位即可获知发送缓冲区201中与前一次发送时相比，是否有新的数据加入。另外，处理器300可以在每一次发送周期到来时来进行发送实时数据的操作，也可以在设定的触发条件满足时来进行实时数据的发送操作。触发条件可以是预先设定的，比如，发送缓冲区201的存储空间已存满等。

三、步骤S130

各个接收端设备接收所述数据包，获得实时数据，存储在对应的接收缓冲区。当接收端设备接收到所述数据包后，判断是否满足接收条件或符合过滤条件的接收情况，若是，则接收所述数据包，并对所述数据包按预先设定的拆包格式获得实时数据。

当接收缓冲区只有一个时，则将所述数据包存储在所述接收缓冲区。

当接收缓冲区划分成若干接收缓冲子区时，通过查询接收缓冲区映射表，判断所述发送端设备是否有对应的接收缓冲子区，

若有，则进一步查询接收缓冲区状态表，判断能否将所述实时数据存储在对应的接收缓冲子区，则能，则进行存储。若不能，则动态分配存储空间至对应的接收缓冲子区，以存储所述实时数据，或将该接收缓冲子区预先存储的没有用的数据进行释放后，再存储所述实时数据。

若没有，则进一步判断所述缓冲区状态表，是否存在很久未使用的接收缓冲子区，若是，则释放所述接收缓冲子区，将其分配至所述发送端设备对应的接收缓冲子区，以存储对应的实时数据。

另外，在设备进行实时信息交互之前，即步骤S110之前，对设备进行设置，确定所述设备间实时信息交互的内容，发送与接收的关系。具体地说，包括确定需要在设备间进行交互的数据，指定发送方设备，指定接收方设备，指定接收方设备待接收的发送方设备的地址。

所述设备在运行过程中对设置的参数进行有效性判断，具体包括判断发送方设备待发送的实时数据大小是否超过发送缓冲区的限制，判断接收方设备指定的待接收的发送方设备地址是否越限，若无效，则不进行所述设备间的实时信息交互。

请参阅图5，其为本发明的设备间实时信息交互方法的发送过程的一实例流程图。

S310：设备运行过程中，检查发送周期是否到了，若发送周期未到，则继续其他任务，若发送周期到了，则进行步骤S320。

进一步为：发送过程以预先设定的发送周期发送实时数据。该发送周期可为一脉冲，当发送周期检查子单元检查到发送周期，即检查到该脉冲，发送周期检查子单元生成一发送信号，提示可发送实时数据。

S320：设备检查发送缓冲区中的实时数据是否已更新，若未更新，则本周期不发送数据，继续其他任务，若已更新，则进行步骤S330。

通过发送缓冲区检查子单元将发送缓冲区内存储的实时数据与上一次发送周期内发送缓冲区内存储的实时数据作比对，如存储的实时数据发生变化，则发送缓冲区内存储的实时数据为最新的实时数据。或者将发送缓冲区内存储的实时数据与上一次发送周期内发送缓冲区内存储的实时数据作比对，如存储的实时数据的个数增加，则发送缓冲区内存储的实时数据为最新的实时数据。

S330：设备将发送缓冲区中的实时数据打包，并向通讯网络内的其他设备发送。该数据包可为一命令，其可包括目的设备的网络标识和所要发送的数据包，并通过网络广播的方式发送到目的设备。

请参阅图6，其为本发明的设备间实时信息交互方法的接收过程的一实例流程图。

S410：设备对收到的数据包进行有效性判断，若无效，则直接丢弃该数据包，若有效，则进行步骤S420。

进一步为：数据包的有效性即为该数据包中的实时数据是否为最新的实时数据。数据包检查子单元将接收到的数据包与上一次发送周期内接收缓冲区内存储该数据包对应的发送设备的实时数据作比对，如存储的实时数据发生变化，则接收到的数据包为最新的实时数据，如存储的实时数据没有发生变化，则丢弃该数据包。或者将接收到的数据包与上一次发送周期内接收缓冲区内存储该数据包对应的发送设备的实时数据作比对，如存储的实时数据的个数增加，则接收到的数据包为最新的实时数据，如存储的实时数据的个数没有增加，则丢弃该数据包。

S420：设备判断是否有任务引用该数据包中的实时数据，若不需要，则直接丢弃该数据包，若需要，则进行步骤S430。

进一步为：任务检查子单元检查该数据包中实时数据是否是本设备执行的任务所需要的数据，如果是，则将该数据包释放为实时数据，并在释放的实时数据前或后增加一有效标志，供本设备执行的任务提取该实时数据。如该数据包中实时数据不是本设备执行的任务所需要的数据，则丢弃该数据包。

S430：设备将数据包中的实时数据保存到接收缓冲区中，供其他任务引用。

其中，在保存到接收缓冲区中同时，还需检查接收缓冲区中各实时数据的当前状态。

采用本发明的设备间实时信息交互的系统和方法，当本发明设备间实时信息交互的系统投入运行时：

1)无需在各个设备间实用硬接线连接，而只需将各个设备接入通讯网络即可，因此不需要多余的硬接线，降低了多余的生产成本的花费，并且不会受到硬接线长短的限制，其走势等条件制约，因而不受现场工况的限制，增强了其实用性。

2)无需将一个设备的实时信息上传给上位机再由上位机转发给另一设备，当上位机转发时需要进行复杂的设置，但本发明不需要上位机转发，只需要简单的设置即可完成设备间的实时信息的传递，提高了其实时性。

3)发送实时数据的周期可以设置，即可以控制设备间实时信息的传递周期，并且本发明采用广播技术，减少了通讯网络上传输的数据量，增强了通讯网络的传输效率，提高了设备间实时信息的交互速度，提高其实效性。

4)将设备中的存储器主要划分为发送缓冲区和接收缓冲区等，其可以根据需要扩大或缩小，扩展性更好，实现更多或更少设备间实时信息的交互。

以下就以自动化控制系统为例，来说明本发明。

请参阅图7，其为一种简化的自动化控制系统的原理图。所述自动化控制系统包括若干上位机11，每一上位机11包含多个控制器12，所述上位机之间相互连接，所述控制器12之间也相互连接或通过网络连接。

在控制器12上包括：

存储器121，其包括：

一发送缓冲区122，用于保存向其他控制器发送的待发送实时数据；以及

一接收缓冲区123，用于保存已收到的其他控制器发送的实时数据；一处理器124，包括：

一发送数据处理单元125：用于定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；

一接收数据处理单元126：接收数据包，还原实时数据，存储在接收缓冲区的对应位置。

基于上述的系统，一种自动化控制系统中控制器之间的实时信息交互方法，包括：

(1)在所述控制器上开辟用于存储向其他控制器发送实时数据的发送缓冲区和用于存储接收其它控制器发送实时数据的接收缓冲区；

(2)发送端控制器定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；

(3)接收端控制器接收所述数据包，获得实时数据，存储在对应的接收缓冲区。

步骤(2)之前，在组态时，设置控制器接收包含实时数据的数据包的过滤条件和接收条件；

步骤(3)中，控制器接收符合过滤条件和接收条件的所述数据包，并进一步判断是否有任务引用所述数据包的实时数据，若没有，则丢弃，若有，则将所述数据包中的实时对应保存到接收缓冲区的对应位置。

由于控制器之间的交互，与设备间的交互大体类似，重复部分就不再赘述。通过本发明，建立的控制器之间的交互，不需要通过上位机进行中转，交互速度快且无需要增加不同的硬接线来引入到多个不同的控制器，进而减少不必要的成本开销。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种设备间实时信息交互方法，设备通过网络或直接连接，其特征在于，包括：

(1)在每个设备上开辟用于存储向其他设备发送实时数据的发送缓冲区和用于存储接收其它设备发送实时数据的接收缓冲区；

(2)发送端设备定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；

(3)各个接收端设备接收所述数据包，获得实时数据，存储在对应的接收缓冲区。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)还包括：

在设备的接收缓冲区中划分出若干接收缓冲子区，所述每个接收缓冲子区接收一个发送端设备发送的实时数据；

在所述设备上开辟用于保存接收缓冲子区与发送端设备对应关系的接收缓冲区映射表和用于保存各个接收缓冲子区目前状态的接收缓冲区状态表。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述设备定期或事件触发式判断所述每个接收缓冲子区是否超过预先设定的时间未被使用，若是，则释放所述接收缓冲子区，以分配接收其它发送端设备的实时数据；或者

所述设备定期或事件触发式判断所述每个接收缓冲子区是否超过预先设定的时间未接收到实时数据，若是，则认为数据陈旧，不允许任务引用其中的数据。

4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，

步骤(1)还包括：每个接收端设备对接收包含实时数据的数据包设定过滤条件和/或接收条件；

步骤(3)中接收端设备只能对满足所述条件的数据包进行接收操作。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中：当接收到数据包的发送端设备未在本设备分配有一接收缓冲子区，则给所述发送端设备分配一所述接收缓冲子区。

6.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述设备在每一个预先设定的发送周期检查一次所述发送缓冲区，若实时数据已更新，则将所述实时数据打包，进行发送操作。

7.一种自动化控制系统中控制器之间的实时信息交互方法，所述自动化控制系统包括若干上位机和若干控制器，所述上位机和所述控制器通过网络相互连接，其特征在于，包括：

(1)在所述控制器上开辟用于存储向其他控制器发送实时数据的发送缓冲区和用于存储接收其它控制器发送实时数据的接收缓冲区；

(2)发送端控制器定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；

(3)接收端控制器接收所述数据包，获得实时数据，存储在对应的接收缓冲区。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

步骤(2)之前，在组态时，设置控制器接收包含实时数据的数据包的过滤条件和接收条件；

步骤(3)中，控制器接收符合过滤条件和接收条件的所述数据包，并进一步判断是否有任务引用所述数据包的实时数据，若没有，则丢弃，若有，则将所述数据包中的实时数据保存到接收缓冲区的对应位置。

9.一种设备间实时信息交互的系统，设备通过网络或直接连接，其特征在于，每个设备上包括：

一存储器，包括：

一发送缓冲区，用于保存向其他设备发送的待发送实时数据；以及

一接收缓冲区，用于保存已收到的其他设备发送的实时数据；

一处理器，包括：

一发送数据处理单元：用于定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；

一接收数据处理单元：接收数据包，还原实时数据，存储在接收缓冲区的对应位置。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述接收缓冲区划分有多个接收缓冲子区，每个子区对应存储一设备的实时数据；

所述存储器还包括：

一接收缓冲区状态表，用于保存各个接收缓冲子区的状态；以及

一接收缓冲区映射表，用于保存各个接收缓冲子区与设备的映射关系。

11.一种自动化控制系统，所述自动化控制系统包括若干上位机和若干控制器，所述上位机和所述控制器通过网络相互连接，其特征在于，

在控制器上包括：

一存储器，其包括：

一发送缓冲区，用于保存向其他控制器发送的待发送实时数据；以及

一接收缓冲区，用于保存已收到的其他控制器发送的实时数据；

一处理器，包括：

一发送数据处理单元：用于定期或事件触发式地将需要发送的实时数据组包后，通过广播方式进行发送；

一接收数据处理单元：接收数据包，还原实时数据，存储在接收缓冲区的对应位置。

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