CN106788894A - 分段独立传输校验方法 - Google Patents

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王嵚峰
刘志凯
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Center Control Systems Engineering (cse) Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种分段独立传输校验方法，包含以下步骤：S1：将工程师站要下装到控制站的数据拆分成若干个以太网数据包；S2：发送时将双口RAM中数据取出进行校验编码；S3：控制站接收数据时对接收的数据进行数据包编号校验及CRC校验；S4：上述工作均成功后控制站通过以太网通知工程师站数据接收成功；S5：若S3失败，控制站上送当前本控制站的状态及故障信息，工程师站及时根据控制站反馈的信息进行操作；若发生数据包编号校验或CRC校验错误，则工程师站重新发送当前数据包；若接收到控制站故障的信息，停止下装操作；若连续发生CRC校验错误或通信超时，表明通信链路或控制站发生故障。本发明确定性及可靠性高，无繁琐的握手机制，提高数据传输效率。

Description

分段独立传输校验方法
技术领域
本发明属于工业级控制系统中的通信传输领域，具体涉及一种分段独立传输校验方法。
背景技术
安全级DCS系统在正式进行工程应用之前，需要在工程师站组态软件上完成如系统设备组态、IO设备组态及算法组态等。在工程师站组态完成后下装到控制站的控制器板卡当中。工程师站下装数据量大，且对于数据的可靠性和传输速度均有很高的要求。首先需要保证已下装到控制器板卡的数据正确性，然后需要保证工程师站已经将全部数据下装到控制器板卡内，一般工程师站会通过交换机等设备连接多个控制站进行下装，因此还需要保证下装数据的目标正确，防止数据下装到错误的目标控制站当中。
一般DCS系统中，工程师站与控制站作为交换机上的节点，采用TCP/IP协议进行下装。TCP/IP协议作为标准开放式的网络，其组成的系统兼容性好，可以很容易实现控制站与工程师站上的数据共享，但是TCP/IP协议采用带有冲突检测的载波侦听多路访问协议(CSMA/CD)，无法保证数据传输的实时性要求，是非确定性的网络系统。TCP/IP协议采用超时重发机制，单点故障容易扩散，造成整个网络系统的瘫痪。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分段独立传输校验方法，实现工程师站与控制站之间高可靠性、高实时性的数据传输。
本发明的技术方案如下：
一种分段独立传输校验方法，包含以下步骤：
S1：将工程师站即将下装到控制站的数据拆分成若干个以太网数据包，每一个数据包均拥有独立编号以及目的地址、源地址、包长度；
S2：发送时将双口RAM中数据取出进行校验编码，编码完成后连同状态字一起进行帧封装给以太网物理层；
S3：控制站接收数据时对接收的数据进行数据包编号校验及CRC校验；
S4：上述工作均成功后控制站通过以太网通知工程师站数据接收成功，控制站上送当前发送成功的数据包编号以及当前本控制站状态，工程师站收到本控制站状态数据包后开始发送下一个数据包；
S5：若S3失败，控制站则上送当前本控制站的状态及故障信息，工程师站及时根据控制站反馈的信息进行操作。
S3中所述的数据包编号校验及CRC校验过程如下：
首先判断当前接收数据包的目的地址及源地址的正确性；
然后判断数据包编号正确性，数据包编号需与上一次接收到的数据包编号进行比较，若本次接收到的数据包编号为上一次的数据包编号加1，则认为本次接收到的数据包编号正确；
最后进行CRC校验，校验成功则表明本次接收到的数据包数据正确。
S2中所述的以太网物理层采用全双工100M物理层芯片实现。
S3中所述的CRC校验符合IEEE802.3标准。
S5中所述的根据控制站反馈的信息进行操作的具体方式为：
若发生数据包编号校验或CRC校验错误，则工程师站重新发送当前数据包；若接收到控制站故障的信息，则停止下装操作；若连续发生CRC校验错误或通信超时，则表明通信链路或控制站发生故障。
本发明的显著效果在于：
(1)采用基于标准IEEE 802.3的自定义协议，不采用TCP/IP协议，确定性及可靠性高；
(2)超时或校验失败的重发机制完全由工程师站确定，且通信链路的故障信息会及时反馈到工程师站，不会造成单点故障扩散；
(3)单次通信传输应答方式简单可靠，无繁琐的握手机制，提高数据传输效率。
附图说明
图1为本发明所述的分段独立传输校验方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明所述的作进一步详细说明。
一种分段独立传输校验方法，包括以下步骤：
S1：本发明首先将工程师站即将要下装到控制站的数据拆分成一定数量的以太网数据包，每一个数据包均拥有独立编号以及目的地址、源地址、包长度等信息。
S2：发送时将双口RAM中数据取出进行校验编码，编码完成后连同状态字一起进行帧封装给物理层，以太网物理层采用全双工100M物理层芯片实现。
S3：控制站接收数据时会对接收数据进行CRC校验及包序号校验，CRC校验符合IEEE802.3标准。首先判断当前接收数据包的目的地址及源地址正确性；然后判断数据包编号正确性，数据包编号需与上一次接收到的数据包编号进行比较，若本次接收到的数据包编号为上一次的数据包编号加1，则认为本次接收到的数据包编号正确；最后进行校验，校验成功则表明本次接收到的数据包数据正确。
S4：上述工作均成功后控制站通过以太网通知工程师站数据接收成功。控制站上送当前发送成功的数据包编号以及当前本控制站状态。工程师站收到本控制站状态数据包后开始发送下一个数据包。
S5：若S3失败，控制站则上送当前本控制站的状态及故障信息，工程师站可以及时根据控制站的反馈信息进行操作。若发生数据包编号校验或CRC校验错误，则工程师站重新发送当前数据包；若接收到控制站故障的信息，则停止下装操作；若连续发生CRC校验错误或通信超时，则表明通信链路或控制站发生故障。

Claims (5)

1.一种分段独立传输校验方法，其特征在于：包含以下步骤：
S1：将工程师站即将下装到控制站的数据拆分成若干个以太网数据包，每一个数据包均拥有独立编号以及目的地址、源地址、包长度；
S2：发送时将双口RAM中数据取出进行校验编码，编码完成后连同状态字一起进行帧封装给以太网物理层；
S3：控制站接收数据时对接收的数据进行数据包编号校验及CRC校验；
S4：上述工作均成功后控制站通过以太网通知工程师站数据接收成功，控制站上送当前发送成功的数据包编号以及当前本控制站状态，工程师站收到本控制站状态数据包后开始发送下一个数据包；
S5：若S3失败，控制站则上送当前本控制站的状态及故障信息，工程师站及时根据控制站反馈的信息进行操作。
2.如权利要求1所述的一种分段独立传输校验方法，其特征在于：S3中所述的数据包编号校验及CRC校验过程如下：
首先判断当前接收数据包的目的地址及源地址的正确性；
然后判断数据包编号正确性，数据包编号需与上一次接收到的数据包编号进行比较，若本次接收到的数据包编号为上一次的数据包编号加1，则认为本次接收到的数据包编号正确；
最后进行CRC校验，校验成功则表明本次接收到的数据包数据正确。
3.如权利要求1所述的一种分段独立传输校验方法，其特征在于：S2中所述的以太网物理层采用全双工100M物理层芯片实现。
4.如权利要求1所述的一种分段独立传输校验方法，其特征在于：S3中所述的CRC校验符合IEEE802.3标准。
5.如权利要求1所述的一种分段独立传输校验方法，其特征在于：S5中所述的根据控制站反馈的信息进行操作的具体方式为：
若发生数据包编号校验或CRC校验错误，则工程师站重新发送当前数据包；若接收到控制站故障的信息，则停止下装操作；若连续发生CRC校验错误或通信超时，则表明通信链路或控制站发生故障。
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