CN112702322A - 一种用于产线智能管理的通信数据包异常处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于产线智能管理的通信数据包异常处理方法，属于产线智能管理的数据通信领域，产线的自动化设备和智能管理系统在进行数据通信之前需要双方基于TCP/IP通信协议建立通信连接，完成通信连接后进行数据的发送和接收，为了防止通信数据包出现异常情况，在进行数据接收时，接收方建立数据预处理线程，对接收的数据进行识别、判断以及处理，数据包完成预处理后智能管理系统再对该数据包进行下一步处理。解决了产线设备与智能管理系统数据交互出现的数据包异常问题，从而保证产线智能管理通信数据的准确性和可靠性，避免由错误的数据引起产线智能管理系统的程序崩溃、死机等问题。
Description
技术领域
本发明属于产线智能管理的数据通信领域，具体涉及一种用于产线智能管理的通信数据包异常处理方法。
背景技术
为了加快工业现代化、数字化进程，国家制定了“中国制造2025”、“智能制造”等重大战略，大力推动新的信息技术和制造业的深度融合，加速推进智慧化工厂、数字化车间的建设，实现制造业各产线的智能管理，助力传统制造业的数字化转型。目前制造业内的智能管理都是通过产线设备的组网互联，借助工业以太网技术完成各产线生产数据、检测数据等底层数据的实时采集，进而对采集的实时数据利用大数据分析和人工智能模型仿真，实现产线运行的高效、低耗和稳定。因此，底层数据的采集作为目前智能管理的重要一环，尤其是随着设备类型越来越丰富、规模数量不断扩大、数据的交互处理越来越迅速，对数据交互的准确性、完整性、可靠性和及时性的要求越来越高。
当前工业以太网数据通信传输主要采用的是TCP/IP通信协议和标准的SOCKET开发接口，TCP/IP的通信协议主要有两种：TCP和UDP。其中，TCP协议一种是面向连接的、可靠的基于字节流的传输层通信协议，特点是：效率低，但是数据传输安全可靠，不会丢失数据。目前，基于智慧工厂和数字车间对数据准确性和安全性需求，在产线数据通信中采用的是TCP协议模式，常采用的编程模型是C/S模式。在产线智能管理数据通信的过程中由于电磁干扰、程序异常等原因难免会出现数据丢失、出错、紊乱等异常情况，严重情况会影响产线智能管理系统的运行。
发明内容
本发明目的是提供一种用于产线智能管理的通信数据异常处理方法，用以解决产线设备与智能管理系统数据交互出现的数据包异常问题，从而保证产线智能管理通信数据的准确性和可靠性，避免由错误的数据引起产线智能管理系统的程序崩溃、死机等问题。
本发明为了解决上述问题，采用如下技术方案：
一种用于产线智能管理的通信数据包异常处理方法，包括如下步骤：
步骤1：数据通信之前，产线的自动化设备和智能管理系统基于TCP/IP通信协议建立通信连接；
步骤2：建立通信连接后，接收方在线程中创建数据缓冲区，将接收到的数据包内容存放在数据缓冲区中；
步骤3：接收方建立数据预处理线程，读取数据缓冲区中的接收数据进行预处理；
步骤4：从数据缓冲区中清除完成预处理的数据包再继续进行下一数据包处理。
优选地，所述数据通信双方采用约定的信息格式，对不同信息的数据帧定义标识。
优选地，所述步骤3中，数据预处理过程具体如下：
步骤3.1：创建数据流对象m；
步骤3.2：读取数据缓冲区中的数据包填充到数据流对象m中；
步骤3.3：判断数据长度m.Length，若m.Length>0，根据预定的数据格式解析m[0]来判断数据类型；否则，数据流对象m中有无数据，返回步骤3.2继续读取数据；
步骤3.4：根据数据类型，再对数据长度m.Length进行判断，约定的数据格式数据类型长度为L，若m.Length≥L，提取m中的前L个字节数据进行处理，剩余数据继续存放在数据流对象m中，然后返回步骤3.3继续对剩余数据继续判断；否则，返回步骤3.2继续读取数据。
优选地，接收方利用数据缓冲区一边接收通信数据一边对接收的数据进行预处理。
本发明所带来的有益技术效果：
1.本发明在接收方处理数据之前增加一道预处理线程，预先对接收的数据进行识别、判断以及处理，在数据包完成预处理之后，智能管理系统再对该数据包进行下一步的处理；
2.本发明的预处理方法是通信双方采用约定的信息格式，对不同信息的数据帧定义标识，当接收方进行接收数据时，首先建立一个数据接收缓冲区，然后开始接收建立连接的客户端数据，并创建数据流对象m；其次接收方根据数据流对象m的数据帧标记和约定的信息格式对接收的数据进行数据包分割和组合，完成数据包还原，并对数据的准确性进行判断，接收方可利用数据缓冲区一边接收通信数据一边对接收的数据进行预处理；
3.采用本发明技术，在产线各种设备之间和设备与车间智能管理系统之间数据通信时，能够保证数据的准确性和可靠性，可避免因通信数据异常引起产线设备控制系统出现紊乱或车间智能管理系统出现崩溃、卡死的情况，影响产线生产效率，具有广泛的应用空间。
附图说明
图1是本发明实施例通信数据正常情况图；
图2是本发明实施例通信数据异常情况图；
图3是本发明通信数据处理过程图；
图4是本发明数据预处理具体工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1所示，在通信数据正常情况下，服务器和客户端根据TCP/IP协议通过SOCKET端口建立连接，接收方根据正常数据帧接收发送方的数据包，然后进行下一步数据处理。但是，在实际应用中由于TCP协议为了能够提升数据发送效率，数据发送并不是一帧一帧的发送，而是会收集足够多的数据组成数据包一并发送。并且，接收方也会由于数据处理速率一般会先将接受到的数据保存在数据缓冲区，数据处理线程再从数据缓冲区中读取数据。另外，数据通信过程中由于电磁干扰、程序异常等原因难免会出现数据丢失和出错，基于以上情况通信过程中出现数据包异常情况如图2所示。
如图3所示，产线智能管理系统中服务器和客户端建立通信连接后，进行数据的交互，为了能够解决数据包异常问题，接收方首先在线程中创建数据缓冲区，然后将接收到的数据包内容存放在数据缓冲区中，之后建立数据预处理线程读取缓冲区中的接收数据进行预处理，最后从缓冲区中清除完成预处理的数据包再继续进行下一数据包处理。
如图4所示，数据预处理的基本过程如下：
1)创建数据流对象m；
2)读取缓冲区中的数据包填充到数据流对象流m中，判断数据长度m.Length>0决定数据流对象中有无数据，若有数据则根据预定的数据格式解析m[0]来判断数据类型，否则返回继续读取数据；
3)根据数据类型，再对数据长度m.Length进行判断，根据约定的数据格式数据类型长度为L，若m.Length≥L，提取m中的前L个字节数据，剩余数据继续存放在新建的数据流对象m中，然后返回步骤2)继续执行。
本发明解决了产线智能管理的通信数据包异常问题，可用于目前数字化产线或智慧工厂的数据交互场合，采用本发明技术能够有效抑制通信过程中数据出现异常问题，提高数据交互过程中数据的准确性和可靠性，避免因数据异常导致设备或系统出现崩溃、死机现象，提升智能管理系统的运行稳定性和可靠性。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于产线智能管理的通信数据包异常处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：数据通信之前，产线的自动化设备和智能管理系统基于TCP/IP通信协议建立通信连接；
步骤2：建立通信连接后，接收方在线程中创建数据缓冲区，将接收到的数据包内容存放在数据缓冲区中；
步骤3：接收方建立数据预处理线程，读取数据缓冲区中的接收数据进行预处理；
步骤4：从数据缓冲区中清除完成预处理的数据包再继续进行下一数据包处理。
2.根据权利要求1所述的一种用于产线智能管理的通信数据包异常处理方法，其特征在于，所述数据通信双方采用约定的信息格式，对不同信息的数据帧定义标识。
3.根据权利要求2所述的一种用于产线智能管理的通信数据包异常处理方法，其特征在于，所述步骤3中，数据预处理过程具体如下：
步骤3.1：创建数据流对象m；
步骤3.2：读取数据缓冲区中的数据包填充到数据流对象m中；
步骤3.3：判断数据长度m.Length，若m.Length>0，根据预定的数据格式解析m[0]来判断数据类型；否则，数据流对象m中有无数据，返回步骤3.2继续读取数据；
步骤3.4：根据数据类型，再对数据长度m.Length进行判断，约定的数据格式数据类型长度为L，若m.Length≥L，提取m中的前L个字节数据进行处理，剩余数据继续存放在数据流对象m中，然后返回步骤3.3继续对剩余数据继续判断；否则，返回步骤3.2继续读取数据。
4.根据权利要求1所述的一种用于产线智能管理的通信数据包异常处理方法，其特征在于，接收方利用数据缓冲区一边接收通信数据一边对接收的数据进行预处理。
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