CN103281261A - 一种以太网通信方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以太网通信方法和系统，所述系统包括一个主设备和至少一个从设备，主设备与从设备及各个从设备之间采用交换机作为交换设备；所述方法应用于所述系统，该方法包括：所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据，各个所述从设备获取各自的当前需要发送的从设备实时数据；所述主设备依次在预置的各个所述从设备对应的传输时间段内，向各个对应的从设备发送主设备实时数据；各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送。通过本发明的技术方案，可以实现设备间的双向数据传输，从而使得以太网提供的双向带宽得以充分利用，提高了网络利用率。

Description

一种以太网通信方法和系统

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别是涉及一种以太网通信方法和系统。

背景技术

在网络通信中，当前最常用的局域网通信协议标准是以太网。由于以太网具有成本低、稳定、可靠等优点，目前在控制系统等各种系统中也越来越多地采用以太网技术来实现系统内部各个设备之间的通信。

在以太网的通信过程中，系统中各个设备之间都存在需要传输的数据，其中许多需要传输的数据是实时产生的。如果当前时刻系统内需要传输的实时数据的数量较大，则容易在当前时刻造成网络内实时数据发送延时增加，影响实时数据传输的实时性。为了减小实时数据发送的延时，保证实时数据的实时传输，就需要采用通信调度来对系统内各个设备之间实时数据的传输方式进行设置。

目前，以太网中主要的通信调度方式为主从通信，用于通信调度的为主设备与从设备。在现有技术的主从通信中，通常采用的是半双工的通信方式，也即每个设备发送实时数据的时间被设置为不同的时间，这样同一时刻网络中只有一个设备可以发送数据。例如，参见图1所示的一种现有的主从通信，在一个通信周期内，主设备将实时数据依次发送给各个从设备，每完成向一个从设备发送实时数据之后，则等待一段时间不发送任何数据，然后再向下一个从设备发送实时数据；对每个从设备来说，接收完主设备发送的实时数据之后，在接下来主设备等待的时间内发送实时数据。上述现有技术通过将每个设备发送实时数据的时间设置为不同的时间，可以避免实时数据集中到同一个时刻发送，从而减小了实时数据传输的延迟时间。

但是，由于现有技术中每个设备在不同的时间发送实时数据，因此，系统内以太网提供的网络带宽不能被设备间数据传输充分利用，网络的利用率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种以太网通信方法和系统，以解决按照现有技术中由于每个设备在不同时间发送实时数据而导致的以太网提供的网络带宽不能被设备间数据传输充分利用、网络利用率低下的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种以太网通信方法，应用于包括一个主设备和至少一个从设备的以太网通信系统，所述系统中主设备与从设备及各个从设备之间采用交换机作为交换设备；所述方法包括以下步骤：

所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据，各个所述从设备获取各自的当前需要发送的从设备实时数据；

所述主设备依次在预置的各个所述从设备对应的传输时间段内，向各个对应的从设备发送主设备实时数据；各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送。

可选的，所述各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时立即在各自对应的传输时间段内将各自的从实时数据发送的步骤，对于任意一个所述从设备，包括：

所述从设备判断是否开始接收所述主设备实时数据；如果是，所述从设备读取所述从设备的数据发送格式；

所述从设备按照所述数据发送格式，将所述从设备的从实时数据封装为从设备实时报文，并在所述从设备对应的传输时间段内将所述从设备实时报文发送给所述数据发送格式中指定的各个目标设备。

可选的，所述在所述从设备对应的传输时间段内将所述从设备实时报文发送给所述数据发送格式中指定的各个目标设备之后，还包括：

各个所述目标设备接收所述从设备实时报文，并按照所述从设备实时报文对应的数据接收格式，提取所述从设备实时报文中对应于各自的从设备实时数据。

可选的，所述数据发送格式包括对应各个所述目标设备的从设备实时数据在所述从设备实时报文中的数据偏移位置和数据长度；

所述数据接收格式包括所述数据接收格式所在目标设备对应的从设备实时数据在所述从设备实时报文中的数据偏移位置和数据长度。

可选的，所述各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送，对于任意一个所述从设备，包括：

所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，判断当前是否具有需要发送的非实时数据，如果是，则所述从设备通过所述从设备实时数据将非实时发送请求发送给所述主设备；所述非实时数据发送请求包括所述非实时数据的优先级；

相应的，所述立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送之后，还包括：

所述主设备确定所述主设备当前需要发送的非实时数据的优先级；

所述主设备比较各个所述从设备及所述主设备之间的非实时数据优先级的大小关系，并将非实时数据优先级最大的设备确定为当前非实时发送设备；

所述主设备向所述当前非实时发送设备发送非实时请求响应；所述当前非实时发送设备接收所述非实时请求响应，并将所述当前非实时发送设备的非实时数据发送。

可选的，所述非实时数据优先级根据所述非实时数据的数据类型确定。

可选的，所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据之前，还包括：

所述主设备接收所述主设备及各个所述从设备的配置信息，并根据所述主设备的配置信息进行配置；

所述主设备将各个所述从设备的配置信息发送给各个对应的所述从设备，各个所述从设备根据接收的所述配置信息对各自进行配置。

可选的，所述主设备将各个所述从设备的配置信息发送给各个对应的所述从设备之后，还包括：

所述主设备监测所述以太网通信系统中所有从设备的配置状态；

当所述主设备监测到所述以太网通信系统中存在未配置的从设备时，则在预存的配置信息中查找所述未配置的从设备的配置信息，并将查找到的配置信息发送给所述未配置的从设备；

所述未配置的从设备根据接收到的配置信息进行配置。

可选的，所述各个所述从设备根据接收的所述配置信息对各自进行配置之后，还包括：

各个所述从设备监测系统运行状态，当监测到系统故障时，将各自的运行状态跳转至停止状态；

或者，

所述主设备检测系统运行状态，当监测到系统故障时，发送停止运行通知信息至各个所述从设备，各个所述从设备根据接收的停止运行通知信息将各自的运行状态跳转至停止状态。

本发明还提供了一种以太网通信系统，所述系统包括一个主设备和至少一个从设备，主设备与从设备之间及各个从设备之间采用交换机作为交换设备；所述系统还包括：

主实时数据获取单元，用于所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据；

从实时数据获取单元，用于各个所述从设备获取各自的当前需要发送的从设备实时数据；

主实时数据发送单元，用于所述主设备依次在预置的各个所述从设备对应的传输时间段内，向各个对应的从设备发送主设备实时数据；

从实时数据发送单元，用于各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送。

可选的，对于任意一个所述从设备，所述从实时数据发送单元包括：

主实时数据判断子单元，用于所述从设备判断是否开始接收所述主设备实时数据；

发送格式读取子单元，用于所述从设备在所述主实时数据判断子模块的判断结果为是的情况下，读取所述从设备的数据发送格式；

从实时数据封装子单元，用于所述从设备按照所述数据发送格式，将所述从设备的从实时数据封装为从设备实时报文；

从设备实时报文发送子单元，用于在所述从设备对应的传输时间段内将所述从设备实时报文发送给所述数据发送格式中指定的各个目标设备。

可选的，所述系统还包括：

从设备实时报文接收单元，用于各个所述目标设备接收所述从设备实时报文；

从实时数据提取单元，用于按照所述从设备实时报文对应的数据接收格式，提取所述从设备实时报文中对应于各自的从设备实时数据。

可选的，对于任意一个所述从设备，所述从实时发送单元包括：

从非实时判断子单元，用于所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，判断当前是否具有需要发送的非实时数据；

从非实时发送请求子单元，用于在所述从非实时判断子单元的判断结果为是的情况下，所述从设备通过所述从设备实时数据将非实时发送请求发送给所述主设备；所述非实时数据发送请求包括所述非实时数据的优先级；

相应的，所述系统还包括：

主非实时优先级确定单元，用于所述主设备确定所述主设备当前需要发送的非实时数据的优先级；

优先级比较单元，用于所述主设备比较各个所述从设备及所述主设备之间的非实时数据优先级的大小关系；

当前非实时确定单元，用于所述主设备将非实时数据优先级最大的设备确定为当前非实时发送设备；

非实时响应单元，用于所述主设备向所述当前非实时发送设备发送非实时请求响应；

从非实时发送单元，用于所述当前非实时发送设备接收所述非实时请求响应，并将所述当前非实时发送设备的非实时数据发送。

可选的，所述系统还包括：

主设备接收配置信息单元，用于所述主设备接收所述主设备及各个所述从设备的配置信息；

主设备配置单元，用于所述主设备根据所述主设备的配置信息进行配置；

第一从设备配置信息发送单元，用于所述主设备将各个所述从设备的配置信息发送给各个对应的所述从设备；

第一从设备配置单元，用于各个所述从设备根据接收的所述配置信息对各自进行配置。

可选的，所述系统还包括：

配置状态监测单元，用于所述主设备监测所述以太网通信系统中所有从设备的配置状态；

配置信息查找单元，用于当所述主设备监测到所述以太网通信系统中存在未配置的从设备时，则在预存的配置信息中查找所述未配置的从设备的配置信息；

第二从设备配置信息发送单元，用于所述主设备将查找到的配置信息发送给所述未配置的从设备；

第二从设备配置单元，用于所述未配置的从设备根据接收到的配置信息进行配置。

可选的，所述系统还包括：

从设备监测运行状态单元，用于各个所述从设备监测系统运行状态；

第一停止运行单元，用于当各个所述从设备监测到系统故障时，将各自的运行状态跳转至停止状态；

或者，

所述系统还包括：

主设备监测运行状态单元，用于所述主设备检测系统运行状态；

停止通知发送单元，用于当所述主设备监测到系统故障时，发送停止运行通知信息至各个所述从设备；

第二停止运行单元，用于各个所述从设备根据接收的停止运行通知信息将各自的运行状态跳转至停止状态。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的技术方案，是在包括一个主设备和至少一个从设备的以太网通信系统中，采用交换机作为各个设备之间的交换设备，这样，主设备及各个从设备在获取当前需要发送的实时数据时，主设备依次在预置的各个所述从设备对应的传输时间内向各个对应的从设备发送主设备实时数据，各个从设备一旦开始接收主设备实时数据，立即在各个对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送。由于系统内各个设备之间的交换设备采用的是交换机，各个设备之间可以实现双向同时数据传输，这样，为每个从设备预置不同的传输时间段，系统可以利用交换机在各个从设备对应传输时间段内同时传输主设备发送给该从设备的实时数据和该从设备的实时数据，也即，系统可以同时传输主设备和一个从设备的实时数据，这样，以太网的双向网络带宽得以被设备间数据传输充分利用，提高了网络的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中以太网中实时数据的传输方式示意图；

图2为本发明中以太网通信方法实施例1的基本流程图；

图3为本发明中以太网中主设备实时数据与从设备实时数据的传输方式示意图；

图4为本发明方法实施例1中的一种传输从设备实时数据的实施方式的流程图；

图5为本发明方法实施例1中从设备实时报文的构成示意图；

图6为本发明中方法实施例1中的一种数据发送格式与数据接收格式的构成示意图；

图7为本发明中以太网通信方法实施例2的基本流程图；

图8为本发明中以太网通信方法实施例3的基本流程图；

图9为本发明中以太网通信方法实施例4的基本流程图；

图10为本发明中以太网通信系统实施例1的结构图；

图11为本发明系统实施例1中的一种从实时数据发送单元的结构图；

图12为本发明中以太网通信系统实施例2的结构图；

图13为本发明中以太网通信系统实施例3的结构图；

图14为本发明中以太网通信系统实施例4的结构图；

图15为本发明中以太网通信系统实施例5的结构图；

图16为本发明中以太网通信系统实施例6的结构图；

图17为本发明中以太网通信系统实施例7的结构图；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明的技术方案可以应用于各种主从方式的以太网系统中，系统中的拓扑结构可以是星型结构、线型结构或环形结构，具体的拓扑结构可以根据实际需要来选择。

发明人在长期的发明研究中发现，现有技术由于每个设备在不同的时间发送实时数据，所以每个时刻系统的网络中就只有一条数据在单向传输，而以太网实际提供的是双向的总线带宽，因此，现有技术中设备间单向的数据传输不能充分利用以太网提供的双向网络带宽，使得网络利用率低下。

基于发明人的上述发现，本发明的主要思想是：为充分利用以太网的双向网络带宽，在主从方式的以太网通信系统中各个设备之间采用交换机作为交换设备；在每个通信周期内，为每个从设备预置对应的传输时间段；主设备依次在各个传输时间段向各时间段对应的从设备发送主设备实时数据；各个从设备在通信周期内等待接收主设备实时数据，一旦监测到自身开始接收主设备实时数据时，就立即在其对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送。这样，对于每一个从设备来说，在其对应的传输时间段内，系统的网络中对应于该设备的主设备实时数据和从设备实时数据同时传输，由此可以实现设备间的双向数据传输，从而使得以太网提供的双向带宽得以充分利用，提高了网络利用率。

下面结合附图，通过实施例来详细说明本发明以太网通信的方法和系统的实现方式。

参见图2，示出了本发明中以太网通信方法实施例1的基本流程图。本实施例应用于包括一个主设备和至少一个从设备的以太网通信系统中，该系统中主设备与从设备之间及各个从设备之间采用交换机作为交换设备。本实施例可以包括以下步骤：

步骤201、所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据，各个所述从设备获取各自的当前需要发送的从设备实时数据。

其中，采用的交换机可以是普通交换机，也可以是快速交换机；主设备可以与控制器相连，从设备可以与I/O设备相连，则主设备实时数据即为主设备从控制设备获取的当前需要发送给I/O设备的实时数据，从设备实时数据即为从设备从输入或输出设备获取的当前需要发送给其他设备的实时数据，该其他设备可以是控制设备，也可以是其他输入或输出设备。例如，在PLC系统中，主设备是与CPU控制器相连，从设备是与I/O设备相连。

在本实施例中，以太网的数据是以通信周期的方式进行传输的。各个设备的实时数据为每个通信周期该设备都需要发送的数据。在每个通信周期开始的时刻，主设备发送实时传输开始报文给各个从设备，以便通知各个从设备进入新的通信周期。主设备在发送实时传输开始报文之后，从其相连的设备上获取当前需要发送的主设备实时数据；各个从设备在接收到实时传输开始报文之后，从其相连的设备上获取当前需要发送的从设备实时数据。

步骤202、所述主设备依次在预置的各个所述从设备对应的传输时间段内，向各个对应的从设备发送主设备实时数据。

其中，各个所述从设备对应的传输时间段是连续排列的，所以，主设备是连续地将主设备实时数据发送给各个从设备的。另外，主设备可以将主设备实时数据通过主设备实时报文的形式发送给各个从设备。

需要说明的是，主设备中预置的各个所述从设备对应的传输时间段是在每个通信周期内的时间段，这些传输时间段可以通过预先对主设备进行配置时所采用的主设备配置信息来设置。由于各个从设备对应的传输时间段是连续排列的，所以在配置信息对主设备进行配置时，可以通过在主设备上设置各个从设备在通信周期内的传输顺序及传输时间段长度来实现在主设备上设置各个从设备的传输时间段。

步骤203、各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送。

其中，对于任意一个从设备来说，在接收实时传输开始报文并获取当前需要发送的从设备实时数据之后，该从设备开始监测是否能够接收到主设备实时数据，一旦该从设备监测到自身开始接收主设备实时数据，就将自身的从设备实时数据发送出去，如图3所示。

另外，各个从设备在发送从设备实时数据时也是在其对应其自身的传输时间段内完成的，也即，对于任意一个从设备来说，该从设备对应的传输时间段内，发送给该从设备的主设备实时数据和该设备发送的从设备实时数据会同时在系统的网络内传输。。由于本实施例中采用的是各个从设备监测到开始接收主设备实时数据时才发送自身的从设备实时数据这样一种应答式的从设备实时数据发送方式，所以在从设备上可以不需要设置对应的传输时间段，只需要通过从设备对主设备实时数据接收的监测就可以实现从设备只在其对应的传输时间段内发送其从设备实时数据。

需要说明的是，在一个通信周期内，各个从设备所发送的从设备实时数据可以是发送给其他从设备的，也可以是发送给主设备的，可以是发送给一个设备的，也可以是发送给多个设备的。而从设备在发送从设备实时数据时，可以通过从设备实时报文的形式发送。这样，尤其对于从设备实时数据有多个发送的目标设备的情况，从设备需要将发送给各个目标设备的从设备实时数据封装为一个从设备实时报文，然后发送给各个目标设备，然后各个目标设备再从该从设备实时报文中提取属于其自身的从设备实时数据。

为了实现通过报文形式将从设备实时数据发送给目标设备，本实施例中提供了一种传输从设备实时数据的实施方式。参见图4，在该传输从设备实时数据的实施方式中，对于任意一个所述从设备，步骤203可以包括：

步骤401、所述从设备判断是否开始接收所述主设备实时数据；如果是，则进入步骤402。

步骤402、所述从设备读取所述从设备的数据发送格式。

其中，数据发送格式中指定了该从设备的从设备实时数据发送的目标设备，以及对应发送给各个目标设备的从设备实时数据在所述从设备的从设备实时报文中的数据偏移位置和数据长度。另外，各个从设备的数据发送格式可以通过前述主设备发送给各从设备的配置信息中获得。

步骤403、所述从设备按照所述数据发送格式，将所述从设备的从实时数据封装为从设备实时报文，并在所述从设备对应的传输时间段内将所述从设备实时报文发送给所述数据发送格式中指定的各个目标设备。

其中，对从设备实时报文的封装是，按照数据发送格式中指定的各目标设备的从设备实时数据所对应的数据偏移位置和数据长度，将该从设备发送给各个目标设备的各从设备实时数据拼接，并在整个数据链之前添加报文头，从而形成从设备实时报文，如图5所示。其中，数据偏移位置是指各目标设备的从设备实时数据在数据链中的排列顺序；各个从设备实时数据之间以及报文头与从设备实时数据之间都设置有间隔标识（offset）；报文头中包含有该报文所使用的协议。另外，所述目标设备可以是主设备，也可以是从设备。

可以理解的是，为了便于配置数据发送格式，使在任何从设备发送的从设备实时报文中，系统内各设备所对应在该从设备实时报文中的数据偏移位置和数据长度都是相同的，可以在所有的从设备实时报文的数据区中为系统内每一个设备设置一个从设备实时数据的区域，而不再只是为该从从设备实时报文发送的目标设备设置数据区域。

本实施方式中，在步骤403完成之后，步骤103也执行完毕，此时从设备实时数据已发送。在步骤403完成之后，本实施方式还可以通过以下步骤来实现各目标设备从该从设备报文中获取属于各自的从设备实时数据：

各个所述目标设备接收所述从设备实时报文，并按照所述从设备实时报文对应的数据接收格式，提取所述从设备实时报文中对应于各自的从设备实时数据。

其中，所述数据接收格式包括所述数据接收格式所在目标设备对应的从设备实时数据在所述从设备实时报文中的数据偏移位置和数据长度。由于从设备实时报文在封装时其中各数据之间都有间隔标识，所以，目标设备在提取从设备实时数据时，可以按照数据接收格式中指定的数据偏移位置在从设备实时报文中确定该从设备实时数据的起点对应的间隔标识，并将自该标识之后数据接收格式指定的数据长度的数据提取出来，该提取出的数据即为该目标设备自身的从设备实时数据。其中，各个目标设备的数据发送格式可以通过各设备（主设备和各从设备）的配置信息中获得。

需要说明的是，在本实施方式中，数据发送格式和数据接收格式是针对每个设备自身来说的，在实际应用过程中，可以采用同一种数据形式来描述数据发送格式和数据接收格式。

例如，图6所示出的一种可以同时描述数据发送格式和数据接收格式的数据形式，该形式中的数据记载了目的设备的逻辑地址、本设备的通信角色、目的数据在报文中的偏移位置、目的数据的长度。其中，通信角色包括发送和接收；目的设备，对于发送实时数据的从设备来说，是其从设备实时数据的目标设备，对于接收实时数据的目标设备来说，是发送其所接收的从设备实时数据的从设备；目的数据，即是各从设备实时数据。另外，该数据形式中描述上述四个参数的数据的位置和长度不限于图6所示的形式，可以将各参数的位置任意改变，长度也可以根据实际需求来设定。

步骤203完成之后，图1所示的方法实施例1的流程可以结束。

通过本实施例的技术方案，由于系统内各个设备之间的交换设备采用的是交换机，各个设备之间可以实现双向同时数据传输，这样，为每个从设备预置不同的传输时间段，系统可以利用交换机在各个从设备对应传输时间段内同时传输主设备发送给该从设备的实时数据和该从设备的实时数据，也即，系统可以同时传输主设备和一个从设备的实时数据，这样，以太网的双向网络带宽得以被设备间数据传输充分利用，提高了网络的利用率。

在以太网的通信过程中，实时数据在每个通信周期内都需要发送。但是，除了实时数据，系统内的各个设备经常会有一些非实时数据需要发送。这些非实时数据并不是每个设备在每个通信周期都需要发送，所以系统内每个通信周期内有发送非实时数据需求的设备一般都不同。为了满足系统内非实时数据传输的需求，本发明还提供了一个以太网通信方法的实施例，以同时实现实时数据和非实时数据的传输。

参见图7，示出了本发明中以太网通信方法实施例2的基本流程图。本实施例同样应用于包括一个主设备和至少一个从设备的以太网通信系统中，该系统中主设备与从设备之间及各个从设备之间采用交换机作为交换设备。本实施例可以包括以下步骤：

步骤701、所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据，各个所述从设备获取各自的当前需要发送的从设备实时数据。

在本实施例中，每个通信周期分为两个部分，前一部分为实时传输阶段，后一部分为非实时传输阶段。其中，每个通信周期开始时，主设备向各个从设备发送实时传输开始报文，通知各从设备获取当前的从设备实时数据。

步骤702、所述主设备依次在预置的各个所述从设备对应的传输时间段内，向各个对应的从设备发送主设备实时数据。

步骤703、对于任意一个所述从设备，所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，判断当前是否具有需要发送的非实时数据；如果是，则进入步骤704。

步骤704、所述从设备通过所述从设备实时数据将非实时发送请求发送给所述主设备；所述非实时数据发送请求包括所述非实时数据的优先级。

其中，非实时发送请求可以置入从设备实时数据中一个对应字段，该对应字段记录非实时数据的优先级。该非实时数据优先级可以根据所述非实时数据的数据类型确定。例如，关于系统故障的非实时数据优先级可以设置为高于其他类型的非实时数据。

需要说明的是，在步骤703的判断结果为否的情况下，此时该从设备当前没有需要发送的非实时数据，这样可以不在该从设备实时数据中嵌入非实时发送请求。如果非实时发送请求是以将优先级置入从设备实时数据的一个对应字段来实现的，则在当前没有需要发送的非实时数据时，可以将该对应字段的优先级数值设为最小值，如将该字段的各个位全置为1，以表示该从设备当前不需要发送非实时数据。

另外，步骤703和步骤704是随着主设备向各个从设备发送主设备实时数据而循环执行的，对于每一个从设备，都依次执行步骤703、704。在最后本次通信周期最后一个从设备完成步骤704之后，本次通信周期的实时数据传输阶段结束，进入步骤705。

步骤705、所述主设备确定所述主设备当前需要发送的非实时数据的优先级。

步骤706、所述主设备比较各个所述从设备及所述主设备之间的非实时数据优先级的大小关系，并将非实时数据优先级最大的设备确定为当前非实时发送设备。

其中，如果本通信周期内主设备所比较的非实时数据中具有最大优先级的设备数量大于1，则主设备可以根据该非实时数据的发送设备的逻辑地址来确定当前非实时发送设备，例如，将其中逻辑地址最小的发送设备确定为当前非实时发送设备。其中，在设置各设备逻辑地址时，可以根据实际需要来设置，例如，可以将主设备的逻辑地址设置为所有设备中最小的。

步骤707、所述主设备向所述当前非实时发送设备发送非实时请求响应。

其中，主设备可以在本次通信周期的非实时数据传输阶段向所述当前非实时发送设备发送非实时请求响应，但是这样需要耗费掉本次通信周期内一定的时间。所以，优选的非实时请求响应发送方式是，通过下一次通信周期开始时，将非实时请求响应嵌入实时传输开始报文，通过实时传输开始报文发送给当前非实时发送设备。其中，由于实时传输开始报文是主设备发送给各个从设备的，系统内所有设备都会获取到该实时传输开始报文，所以，非实时请求响应的发送可以是主设备将当前非实时发送设备的逻辑地址嵌入下一次通信周期的实时传输开始报文中，以通知系统内所有设备在这一通信周期内非实时数据的发送设备。

步骤708、所述当前非实时发送设备接收所述非实时请求响应，并将所述当前非实时发送设备的非实时数据发送。

其中，由于非实时请求响应是通过下一次通信周期的实时传输开始报文发送的，所以当前非实时发送设备接收该报文后，系统还处于下一次通信周期的实时数据传输阶段。这样，当前非实时发送设备还需要等待至非实时数据传输阶段才能开始发送其非实时数据。为此，可以使主设备在每个通信周期的最后一个从设备的实时数据传输完毕之后，向系统内各个从设备发送非实时传输开始报文，这样当前非实时发送设备就可以在接收到该非实时传输开始报文之后，开始将其非实时数据发送。

需要说明的是，对于未被确定为当前非实时发送设备的其他当前需要发送非实时数据的从设备，可以在接收到主设备在下一次通信周期的实时传输开始报文时，获知自身的非实时数据不能这一通信周期传输，则该从设备可以继续在这一通信周期中将其非实时数据的发送请求通过其实时数据发送给主设备，以便主设备继续确定当前非实时发送设备，直至该从设备将其非实时数据发送为止。

通过本实施例的技术方案，利用从设备向主设备发送的实时数据，将从设备的非实时数据请求发送给主设备，并通过主设备对系统内各从设备非实时数据发送请求的调度，可以实现系统内设备间的非实时数据的传输。

在上述的方法实施例1中，主设备和从设备中部分参数的设置都需要预先通过对设备的配置来实现。本发明还提供了一个以太网通信方法的实施例，以通过预先对各设备进行配置来实现实施例1中实时数据的传输。

参见图8，示出了本发明以太网通信方法实施例3的流程图。本实施例同样应用于包括一个主设备和至少一个从设备的以太网通信系统中，该系统中主设备与从设备之间及各个从设备之间采用交换机作为交换设备。本实施例可以包括以下步骤：

步骤801、所述主设备接收所述主设备及各个所述从设备的配置信息，并根据所述主设备的配置信息进行配置。

由于一般主设备与控制器相连，所以以太网系统的所有配置信息一般是由主设备从控制设备中获取的。其中，主设备的配置信息中，可以包括每个通信周期内各个从设备对应的传输时间段，主设备需要接收的各个从设备实时数据的数据接收格式，以及数据传输所使用的协议等；从设备的配置信息中，可以包括该从设备发送的从设备实时数据的数据发送格式，该从设备需要接收的其他从设备实时数据的数据接收格式，以及数据传输所使用的协议等。

步骤802、所述主设备将各个所述从设备的配置信息发送给各个对应的所述从设备，各个所述从设备根据接收的所述配置信息对各自进行配置。

需要说明的是，主设备和各个从设备在配置之前，都需要先进行初始化的过程。

步骤803、所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据，各个所述从设备获取各自的当前需要发送的从设备实时数据。

步骤804、所述主设备依次在预置的各个所述从设备对应的传输时间段内，向各个对应的从设备发送主设备实时数据。

步骤805、各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送。

需要说明的是，在首次对系统内各个设备进行了配置之后，随着系统的运行，可能出现在系统中加入新的从设备的情况，这时该从设备需要被配置之后才能与系统内其他设备实现通信。为此，本实施例还可以在步骤802之后执行如下步骤：

步骤806、所述主设备监测所述以太网通信系统中所有从设备的配置状态；

其中，主设备对从设备配置状态的监测可以是周期性地在非周期时间段内轮询网络中的各个从设备，所轮询的从设备可以包括在线的从设备和不在线的从设备。

步骤807、当所述主设备监测到所述以太网通信系统中存在未配置的从设备时，则在预存的配置信息中查找所述未配置的从设备的配置信息，并将查找到的配置信息发送给所述未配置的从设备；

其中，该从设备的配置信息需要预先通过控制系统存储在主设备中，以便于主设备向新的从设备发送其配置信息。另外，未配置的从设备可以是新上电的从设备，也可以是原先掉线又重新上线的从设备。

步骤808、所述未配置的从设备根据接收到的配置信息进行配置。

通过上述步骤806～808，可以实现在系统开始运行之后对新加入系统的从设备进行配置。

另外，系统可能由于某些原因发生故障，该故障可能是从设备监测到的，也可能是被主设备监测到的。在出现了故障的时候，为了保护系统的以太网，需要相应从设备的运行停止。在本实施例中，对于从设备自身监测故障而言，还可以在步骤802之后，各个所述从设备监测系统运行状态，当监测到系统故障时，将各自的运行状态跳转至停止状态；对于主设备监测故障而言，还可以在步骤802之后，所述主设备检测系统运行状态，当监测到系统故障时，发送停止运行通知信息至各个所述从设备，各个所述从设备根据接收的停止运行通知信息将各自的运行状态跳转至停止状态。

通过本实施例的技术方案，利用主设备获取的配置信息，可以实现对系统内初始状态的各个设备、系统运行中新加入的从设备进行配置，并在系统故障时将相应从设备停止运行，从而保护系统以太网的设备。

为了使本领域技术人员更加清楚本发明技术方案在应用中的实现方式，下面以一个采用优先实施方式的具体应用场景为例，详细说明本发明以太网通信的方法。在该场景中，以太网系统同时实现实时数据和非实时数据的传输，并且，各设备之间所传输的数据均是通过实时传输开始报文、非实时开始报文、包含配置信息的组态报文、各设备的实时报文和非实时报文的形式传输。

参见图9，示出了本发明以太网通信方法实施例4的流程图。本实施例同样应用于包括一个主设备和至少一个从设备的以太网通信系统中，该系统中主设备与从设备之间及各个从设备之间采用交换机作为交换设备。本实施例可以包括以下步骤：

步骤901、系统初始化：

将以太网中的主设备以及各个从设备进行初始化。

步骤902、对系统内各设备配置：

主设备接收该主设备及各个从设备的配置信息，并根据其中主设备的配置信息对自己进行配置。

步骤903、主设备向各从设备发送组态报文：主设备将各从设备的配置信息通过组态报文发送给各从设备，各从设备通过该组态报文获取自己的配置信息，并对自己进行配置。

步骤903执行完成之后，同时进入步骤904及步骤912。

步骤904、主设备向各个从设备发送实时传输开始报文：

如果当前这一周期存在主设备确定的当前非实时发送设备，则主设备将当前非实时发送设备的逻辑地址嵌入实时传输开始报文，以实现向当前非实时发送设备发送非实时发送请求响应。如果当前这一周期主设备确定不存在当前非实时发送设备，则主设备将自己的逻辑地址嵌入实时传输开始报文，以便在当前这一周期的非实时传输阶段主设备向各个从设备发送含有配置信息的组态报文。

步骤905、主设备依次在各个从设备对应的传输时间段内向各从设备发送主设备实时报文：

主设备将向各从设备发送的主设备实时数据封装为主设备实时报文，然后向各个从设备依次发送。

步骤906、各个从设备在开始接收主设备实时报文时，将该从设备发送给各目标设备的从设备实时数据封装为从设备实时报文：

各从设备在开始接收主设备实时报文时，判断自己当前是否具有需要发送的非实时数据，如果是，则根据非实时数据的数据类型确定优先级数值，如果否，则将优先级数值确定为最小值；各从设备将确定的优先级数值置入发送给主设备的从设备实时数据的对应字段，再将其各自的各个从设备实时数据根据数据发送格式封装为从设备实时报文。

步骤907、各个从设备将各自的从设备实时报文发送给各个目标设备：

各个目标设备在接收到从设备实时报文之后，根据对应的数据接收格式，提取其中属于自己的从设备实时数据。

步骤907执行完成之后，同时进入步骤908和步骤910。

步骤908、主设备向各个从设备发送非实时传输开始报文：

主设备是在其向本通信周期内最后一个从设备的主设备实时报文发送完毕之后，发送非实时传输开始报文的。

步骤909、当前非实时发送设备将其非实时数据通过非实时报文发送：

本步骤中的当前非实时发送设备是指步骤904中实时传输开始报文中嵌入的逻辑地址对应的设备。对于从设备来说，是将自己的非实时数据发送；对于主设备来说，如主设备具有需要发送的非实时数据，则将该非实时数据发送，如主设备没有需要发送的非实时数据，则向各从设备发送含有配置信息的组态报文。

步骤909执行完成之后，一个通信周期结束，返回步骤904。

步骤910、主设备记录当前需要发送非实时数据的各从设备及主设备的优先级：

主设备在从接收的各从设备的从设备实时报文中获取各从设备的优先级，并在主设备自身当前需要发送非实时数据时记录自己的优先级。

步骤911、主设备比较各设备的非实时数据优先级大小，并将优先级最大的设备确定为当前非实时发送设备：

如果各设备中优先级同为最大的设备有多个，则将其中逻辑地址最小的一个设备确定为当前非实时发送设备。

步骤911执行完成之后，返回步骤904。

步骤912、主设备检测系统是所有从设备的配置状态。

步骤913、当主设备监测到系统中存在未配置的从设备时，则在预存的配置信息中查找该未配置从设备的配置信息。

步骤914、主设备将查找到的配置信息通过组态报文发送给未配置的从设备：

该组态报文是经过上述的步骤904～910，在非实时数据传输阶段中，在当前非实时发送设备为主设备且主设备当前没有其他非实时数据需要发送的情况下，由主设备发送的。

步骤915、未配置从设备根据接收到的配置信息进行配置。

通过本实施例的技术方案，主设备可以通过实时传输开始报文、非实时传输开始报文、主设备实时报文、从设备实时报文及组态报文等报文对系统各个设备之间的通信进行调度，在实现主设备与从设备之间双向传输实时数据、提高以太网网络利用效率的同时，还能够同时实各设备的非实时数据的传输，并有效避免了实时数据与非实时数据发送之间产生的时间间隔，另外，还能够避免系统中加入新的未配置的从设备时其配置的过程对系统内数据传输产生的影响。

对应方法实施例，本发明还提供了一种以太网通信系统。

参见图10，示出了本发明以太网通信系统实施例1的结构图。在本实施例中，所述系统包括一个主设备和至少一个从设备，主设备与从设备之间及各个从设备之间采用交换机作为交换设备；所述系统还包括：

主实时数据获取单元1001，用于所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据；

从实时数据获取单元1002，用于各个所述从设备获取各自的当前需要发送的从设备实时数据；

主实时数据发送单元1003，用于所述主设备依次在预置的各个所述从设备对应的传输时间段内，向各个对应的从设备发送主设备实时数据；

从实时数据发送单元1004，用于各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送。

参见图11，示出了本发明系统实施例1中一种从实时数据发送单元的结构图，对于任意一个所述从设备，所述从实时数据发送单元1004包括：

主实时数据判断子单元1101，用于所述从设备判断是否开始接收所述主设备实时数据；

发送格式读取子单元1102，用于所述从设备在所述主实时数据判断子模块1101的判断结果为是的情况下，读取所述从设备的数据发送格式；

从实时数据封装子单元1103，用于所述从设备按照所述数据发送格式，将所述从设备的从实时数据封装为从设备实时报文；

从设备实时报文发送子单元1104，用于在所述从设备对应的传输时间段内将所述从设备实时报文发送给所述数据发送格式中指定的各个目标设备。

参见图12，示出了本发明以太网通信系统实施例2的结构图。在本实施例中，除了图10和图11所示实施例的所有结构外，所述系统还包括：

从设备实时报文接收单元1201，用于各个所述目标设备接收所述从设备实时报文；

从实时数据提取单元1202，用于按照所述从设备实时报文对应的数据接收格式，提取所述从设备实时报文中对应于各自的从设备实时数据。

参见图13，示出了本发明以太网通信系统实施例3的结构图。在本实施例中，除了图10所示实施例的所有结构外，所述从实时发送单元1004包括：

从非实时判断子单元1301，用于所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，判断当前是否具有需要发送的非实时数据；

从非实时发送请求子单元1302，用于在所述从非实时判断子单元1301的判断结果为是的情况下，所述从设备通过所述从设备实时数据将非实时发送请求发送给所述主设备；所述非实时数据发送请求包括所述非实时数据的优先级；

相应的，所述系统还包括：

主非实时优先级确定单元1303，用于所述主设备确定所述主设备当前需要发送的非实时数据的优先级；

优先级比较单元1304，用于所述主设备比较各个所述从设备及所述主设备之间的非实时数据优先级的大小关系；

当前非实时确定单元1305，用于所述主设备将非实时数据优先级最大的设备确定为当前非实时发送设备；

非实时响应单元1306，用于所述主设备向所述当前非实时发送设备发送非实时请求响应；

从非实时发送单元1307，用于所述当前非实时发送设备接收所述非实时请求响应，并将所述当前非实时发送设备的非实时数据发送。

参见图14，示出了本发明以太网通信系统实施例4的结构图。在本实施例中，除了图10所示实施例的所有结构外，所述系统还包括：

主设备接收配置信息单元1401，用于所述主设备接收所述主设备及各个所述从设备的配置信息；

主设备配置单元1402，用于所述主设备根据所述主设备的配置信息进行配置；

第一从设备配置信息发送单元1403，用于所述主设备将各个所述从设备的配置信息发送给各个对应的所述从设备；

第一从设备配置单元1404，用于各个所述从设备根据接收的所述配置信息对各自进行配置。

参见图15，示出了本发明以太网通信系统实施例5的结构图。在本实施例中，除了图14所示实施例的所有结构外，所述系统还包括：

配置状态监测单元1501，用于所述主设备监测所述以太网通信系统中所有从设备的配置状态；

配置信息查找单元1502，用于当所述主设备监测到所述以太网通信系统中存在未配置的从设备时，则在预存的配置信息中查找所述未配置的从设备的配置信息；

第二从设备配置信息发送单元1503，用于所述主设备将查找到的配置信息发送给所述未配置的从设备；

第二从设备配置单元1504，用于所述未配置的从设备根据接收到的配置信息进行配置。

参见图16，示出了本发明以太网通信系统实施例5的结构图。在本实施例中，除了图14所示实施例的所有结构外，所述系统还包括：

从设备监测运行状态单元1601，用于各个所述从设备监测系统运行状态；

第一停止运行单元1602，用于当各个所述从设备监测到系统故障时，将各自的运行状态跳转至停止状态；

参见图17，示出了本发明以太网通信系统实施例6的结构图。在本实施例中，除了图14所示实施例的所有结构外，所述系统还包括：

所述系统还包括：

主设备监测运行状态单元1701，用于所述主设备检测系统运行状态；

停止通知发送单元1702，用于当所述主设备监测到系统故障时，发送停止运行通知信息至各个所述从设备；

第二停止运行单元1703，用于各个所述从设备根据接收的停止运行通知信息将各自的运行状态跳转至停止状态。

采用本发明的系统实施例，系统内各个设备之间的交换设备采用的是交换机，为每个从设备预置不同的传输时间段，系统可以同时传输主设备和一个从设备的实时数据，这样，以太网的双向网络带宽得以被设备间数据传输充分利用，提高了网络的利用率。另外，从设备通过向实时数据将非实时数据请求发送给主设备，再通过主设备的调度，可以实现系统内设备间的非实时数据的传输。此外，利用主设备获取的配置信息，可以实现对系统内初始状态的各个设备、系统运行中新加入的从设备进行配置，并在系统故障时将相应从设备停止运行，从而保护系统以太网的设备。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (16)

1.一种以太网通信方法，其特征在于，应用于包括一个主设备和至少一个从设备的以太网通信系统，所述系统中主设备与从设备及各个从设备之间采用交换机作为交换设备；所述方法包括：

所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据，各个所述从设备获取各自的当前需要发送的从设备实时数据；

所述主设备依次在预置的各个所述从设备对应的传输时间段内，向各个对应的从设备发送主设备实时数据；各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时立即在各自对应的传输时间段内将各自的从实时数据发送的步骤，对于任意一个所述从设备，包括：

所述从设备判断是否开始接收所述主设备实时数据；如果是，所述从设备读取所述从设备的数据发送格式；

所述从设备按照所述数据发送格式，将所述从设备的从实时数据封装为从设备实时报文，并在所述从设备对应的传输时间段内将所述从设备实时报文发送给所述数据发送格式中指定的各个目标设备。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述从设备对应的传输时间段内将所述从设备实时报文发送给所述数据发送格式中指定的各个目标设备之后，还包括：

各个所述目标设备接收所述从设备实时报文，并按照所述从设备实时报文对应的数据接收格式，提取所述从设备实时报文中对应于各自的从设备实时数据。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述数据发送格式包括对应各个所述目标设备的从设备实时数据在所述从设备实时报文中的数据偏移位置和数据长度；

所述数据接收格式包括所述数据接收格式所在目标设备对应的从设备实时数据在所述从设备实时报文中的数据偏移位置和数据长度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送，对于任意一个所述从设备，包括：

所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，判断当前是否具有需要发送的非实时数据，如果是，则所述从设备通过所述从设备实时数据将非实时发送请求发送给所述主设备；所述非实时数据发送请求包括所述非实时数据的优先级；

相应的，所述立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送之后，还包括：

所述主设备确定所述主设备当前需要发送的非实时数据的优先级；

所述主设备比较各个所述从设备及所述主设备之间的非实时数据优先级的大小关系，并将非实时数据优先级最大的设备确定为当前非实时发送设备；

所述主设备向所述当前非实时发送设备发送非实时请求响应；所述当前非实时发送设备接收所述非实时请求响应，并将所述当前非实时发送设备的非实时数据发送。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述非实时数据优先级根据所述非实时数据的数据类型确定。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据之前，还包括：

所述主设备接收所述主设备及各个所述从设备的配置信息，并根据所述主设备的配置信息进行配置；

所述主设备将各个所述从设备的配置信息发送给各个对应的所述从设备，各个所述从设备根据接收的所述配置信息对各自进行配置。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主设备将各个所述从设备的配置信息发送给各个对应的所述从设备之后，还包括：

所述主设备监测所述以太网通信系统中所有从设备的配置状态；

当所述主设备监测到所述以太网通信系统中存在未配置的从设备时，则在预存的配置信息中查找所述未配置的从设备的配置信息，并将查找到的配置信息发送给所述未配置的从设备；

所述未配置的从设备根据接收到的配置信息进行配置。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述各个所述从设备根据接收的所述配置信息对各自进行配置之后，还包括：

各个所述从设备监测系统运行状态，当监测到系统故障时，将各自的运行状态跳转至停止状态；

或者，

所述主设备检测系统运行状态，当监测到系统故障时，发送停止运行通知信息至各个所述从设备，各个所述从设备根据接收的停止运行通知信息将各自的运行状态跳转至停止状态。

10.一种以太网通信系统，其特征在于，所述系统包括一个主设备和至少一个从设备，主设备与从设备之间及各个从设备之间采用交换机作为交换设备；所述系统还包括：

主实时数据获取单元，用于所述主设备获取所述主设备当前需要发送的主设备实时数据；

从实时数据获取单元，用于各个所述从设备获取各自的当前需要发送的从设备实时数据；

主实时数据发送单元，用于所述主设备依次在预置的各个所述从设备对应的传输时间段内，向各个对应的从设备发送主设备实时数据；

从实时数据发送单元，用于各个所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，立即在各自对应的传输时间段内将各自的从设备实时数据发送。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，对于任意一个所述从设备，所述从实时数据发送单元包括：

主实时数据判断子单元，用于所述从设备判断是否开始接收所述主设备实时数据；

发送格式读取子单元，用于所述从设备在所述主实时数据判断子模块的判断结果为是的情况下，读取所述从设备的数据发送格式；

从实时数据封装子单元，用于所述从设备按照所述数据发送格式，将所述从设备的从实时数据封装为从设备实时报文；

从设备实时报文发送子单元，用于在所述从设备对应的传输时间段内将所述从设备实时报文发送给所述数据发送格式中指定的各个目标设备。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

从设备实时报文接收单元，用于各个所述目标设备接收所述从设备实时报文；

从实时数据提取单元，用于按照所述从设备实时报文对应的数据接收格式，提取所述从设备实时报文中对应于各自的从设备实时数据。

13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，对于任意一个所述从设备，所述从实时发送单元包括：

从非实时判断子单元，用于所述从设备在开始接收所述主设备实时数据时，判断当前是否具有需要发送的非实时数据；

从非实时发送请求子单元，用于在所述从非实时判断子单元的判断结果为是的情况下，所述从设备通过所述从设备实时数据将非实时发送请求发送给所述主设备；所述非实时数据发送请求包括所述非实时数据的优先级；

相应的，所述系统还包括：

主非实时优先级确定单元，用于所述主设备确定所述主设备当前需要发送的非实时数据的优先级；

优先级比较单元，用于所述主设备比较各个所述从设备及所述主设备之间的非实时数据优先级的大小关系；

当前非实时确定单元，用于所述主设备将非实时数据优先级最大的设备确定为当前非实时发送设备；

非实时响应单元，用于所述主设备向所述当前非实时发送设备发送非实时请求响应；

从非实时发送单元，用于所述当前非实时发送设备接收所述非实时请求响应，并将所述当前非实时发送设备的非实时数据发送。

14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

主设备接收配置信息单元，用于所述主设备接收所述主设备及各个所述从设备的配置信息；

主设备配置单元，用于所述主设备根据所述主设备的配置信息进行配置；

第一从设备配置信息发送单元，用于所述主设备将各个所述从设备的配置信息发送给各个对应的所述从设备；

第一从设备配置单元，用于各个所述从设备根据接收的所述配置信息对各自进行配置。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

配置状态监测单元，用于所述主设备监测所述以太网通信系统中所有从设备的配置状态；

配置信息查找单元，用于当所述主设备监测到所述以太网通信系统中存在未配置的从设备时，则在预存的配置信息中查找所述未配置的从设备的配置信息；

第二从设备配置信息发送单元，用于所述主设备将查找到的配置信息发送给所述未配置的从设备；

第二从设备配置单元，用于所述未配置的从设备根据接收到的配置信息进行配置。

16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

从设备监测运行状态单元，用于各个所述从设备监测系统运行状态；

第一停止运行单元，用于当各个所述从设备监测到系统故障时，将各自的运行状态跳转至停止状态；

或者，

所述系统还包括：

主设备监测运行状态单元，用于所述主设备检测系统运行状态；

停止通知发送单元，用于当所述主设备监测到系统故障时，发送停止运行通知信息至各个所述从设备；

第二停止运行单元，用于各个所述从设备根据接收的停止运行通知信息将各自的运行状态跳转至停止状态。

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