CN114465984A - 基于传输路径的地址分配方法、系统、设备和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于传输路径的地址分配方法、系统、设备和计算机可读存储介质。通过本申请提出的技术方案，能够根据控制网络中各个装置与地址分配服务端之间经过的交换机的分布情况，获取装置到地址分配服务端之间的路径信息，并根据这些路径信息为每一个路径确定的装置进行确定且唯一的地址分配。在上述地址分配的过程中无需参考时间间隔或是对装置的分布数量进行预先的获取，技术方案实现较为便捷，能够有效降低地址分配过程中的不确定性，进而提升了控制系统的整体可靠性，适用范围广泛，具有可推广价值。

Description

基于传输路径的地址分配方法、系统、设备和计算机可读存储 介质

技术领域

本发明涉及工业自动化控制技术领域，具体地，公开了一种基于传输路径的地址分配方法、系统、设备和计算机可读存储介质。

背景技术

现有技术中，在解决总线式控制问题时，一控多已经是目前比较流行的控制方式，有着良好的表现。但是随着组网的增加，相应从机节点地址设置，主机与从机地址匹配的问题复杂程度正逐渐突显出来，现有技术中多需要人为手动设置从机地址，或以从机串联式通信来逐个分配地址，占用不必要的资源。

为了解决上述有关地址分配的应用问题，现有技术中提出了多种解决方案：例如CN202110326477.9提出了一种地址分配方法、装置及地址分配服务器，基于空闲地址所属子网段的老化时间间隔进行地址分配；CN202110271751.7提供了一种总线地址分配方法及总线系统，通过多维、随机延迟时间抢地址的机制实现动态地址的分配；CN202110277752.2提出了一种模块地址分配方法及装置、数据交互系统，其需要知道挂载于扩展总线上的扩展模块的数量，而后根据扩展模块的类型实现为扩展模块分配地址。可以理解的是，上述解决方案或是采用时间间隔作为地址分配的基础，或是必须了解控制系统中的全体装置数量，均存在地址分配过程的不确定性，导致控制系统的可靠性受到影响。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种基于传输路径的地址分配方法、系统、设备及计算机可读存储介质。

在本申请的第一方面提供了一种基于传输路径的地址分配方法，应用于支持星型网络总线架构的控制系统；

于该种控制系统中，每个装置采用相同的总线与若干交换机相连，且每个装置经过一级或多级交换机与地址分配服务端进行数据交互；

于基于传输路径的地址分配方法执行前，预先对控制系统进行控制网分层，其中第一层控制网包括若干直接与地址分配服务端连接的交换机，第二层及第二层之后的若干层控制网包括若干直接与上一层控制网连接的交换机以及直接与上一层控制网连接的装置；

该种基于传输路径的地址分配方法具体包括：

对控制系统中的若干装置进行预地址分配；

根据控制网分层的分布情况，自第二层控制网开始依次序对每一层控制网中的装置执行如下操作：

装置向地址分配服务端发送地址分配请求，地址分配请求包括装置至地址分配服务端的路径信息，路径信息中至少包括自装置至地址分配服务端的路径中包含的全部交换机的唯一识别信息；

根据地址分配请求，地址分配服务端判断装置对应的路径信息是否发生变化：

在路径信息发生变化的情况下，地址分配服务端根据预设策略和路径信息为装置确定一地址分配信息；

在路径信息未发生变化的情况下，地址分配服务端根据预地址分配为装置确定一地址分配信息；

地址分配服务端根据路径信息和唯一识别信息，基于交换机的分布情况对装置的地址分配信息进行记录和存储；

地址分配服务端根据路径信息将地址分配信息返回至装置；

装置根据地址分配信息进行地址更换；

重复上述步骤直至全部装置完成地址更换。

在上述第一方面的一种可能的实现中，该种基于传输路径的地址分配方法还包括：

判断控制系统是否为冗余控制系统；

在控制系统为非冗余控制系统的情况下，每个装置对应一个确定且唯一的地址分配信息；

在控制系统为冗余控制系统的情况下，每个装置对应一个确定且唯一的地址分配信息以及若干个冗余地址分配信息，若干冗余地址分配信息相互独立。

在上述第一方面的一种可能的实现中，控制系统包括若干直接与地址分配服务端连接的第一交换机、若干直接与第一交换机连接的第二交换机、若干直接与第一交换机连接的第一装置以及若干直接与第二交换机连接的第二装置；

第一层控制网包括全部第一交换机；

第二层控制网包括全部第二交换机和全部第一装置；

第三层控制网包括全部第二装置。

在上述第一方面的一种可能的实现中，该种基于传输路径的地址分配方法还包括：

地址分配服务端对控制系统中的若干第一装置和第二装置进行预地址分配；

第一装置发送对应的第一路径信息至地址分配服务端以请求地址分配，其中第一路径信息包括对应的第一交换机的唯一识别信息；

地址分配服务端判断第一装置对应的第一路径信息是否发生变化：若是则根据预设策略和第一路径信息为第一装置确定地址分配信息；若否则根据预地址分配为第一装置确定地址分配信息；

地址分配服务端分别记录仅包含第一交换机的第一路径信息以及对应的地址分配信息；

地址分配服务端根据第一路径信息将地址分配信息返回至第一装置；

第一装置根据地址分配信息进行地址更换；

第二装置发送对应的第二路径信息至地址分配服务端以请求地址分配，其中第二路径信息包括对应的第一交换机的唯一识别信息以及对应的第二交换机的唯一识别信息；

地址分配服务端判断第二装置对应的第二路径信息是否发生变化：若是则根据预设策略和第二路径信息为第二装置确定地址分配信息；若否则根据预地址分配为第二装置确定地址分配信息；

地址分配服务端分别记录包含第一交换机和第二交换机的第二路径信息以及对应的地址分配信息；

地址分配服务端根据第二路径信息将地址分配信息返回至第二装置；

第二装置根据地址分配信息进行地址更换。

在上述第一方面的一种可能的实现中，交换机的唯一识别信息包括交换机的端口序列号。

在上述第一方面的一种可能的实现中，针对非固化的控制系统，控制系统中的装置存在与地址分配服务端的路径动态变更；

在装置产生路径动态变更的情况下，装置向地址分配服务端发送地址分配请求以更新装置对应的地址分配信息。

在上述第一方面的一种可能的实现中，针对固化的控制系统，在地址分配服务端对地址分配信息进行记录和存储的情况下，装置对应的地址分配信息固化关联于装置；

在装置处于断电重新启动的状态下，装置对应的地址分配信息保持不变。

本申请的第二方面提供了一种基于传输路径的地址分配系统，应用于前述第一方面提供的基于传输路径的地址分配方法的实现；

该种基于传输路径的地址分配系统应用于支持星型网络总线架构的控制系统中，于控制系统中，每个装置采用相同的总线与若干交换机相连，且每个装置经过一级或多级交换机与地址分配服务端进行数据交互；

该种基于传输路径的地址分配系统包括：

分层单元，用于对控制系统进行控制网分层，其中第一层控制网包括若干直接与地址分配服务端连接的第一交换机，第二层及第二层之后的若干层控制网包括若干直接与上一层控制网连接的交换机以及直接与上一层控制网连接的装置；

预分配单元，用于对控制系统中的若干装置进行预地址分配；

遍历单元，用于根据控制网分层的分布情况，自第二层控制网开始依次序对每一层控制网中的装置执行地址分配操作，直至全部装置完成地址分配操作；

请求单元，用于向地址分配服务端发送地址分配请求，地址分配请求包括装置至地址分配服务端的路径信息，路径信息中至少包括自装置至地址分配服务端的路径中包含的全部交换机的唯一识别信息；

判断单元，用于根据地址分配请求，由地址分配服务端判断装置对应的路径信息是否发生变化：

地址分配单元，用于在路径信息发生变化的情况下，地址分配服务端根据预设策略和路径信息为装置确定一地址分配信息；以及

在路径信息未发生变化的情况下，地址分配服务端根据预地址分配为装置确定一地址分配信息；

记录单元，用于根据路径信息和唯一识别信息，由地址分配服务端基于交换机的分布情况对装置的地址分配信息进行记录和存储；

更新单元，用于根据路径信息将地址分配信息返回至装置，装置根据地址分配信息进行地址更换。

本申请的第三方面提供了一种基于传输路径的地址分配设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现前述第一方面所提供的基于传输路径的地址分配方法。

本申请的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，该种计算机可读存储介质上存储有计算机程序，在计算机程序被处理器执行时实现前述第一方面所提供的基于传输路径的地址分配方法。

与现有技术相比，本申请具有如下的有益效果：

通过本申请提出的技术方案，能够根据控制网络中各个装置与地址分配服务端之间经过的交换机的分布情况，获取装置到地址分配服务端之间的路径信息，并根据这些路径信息为每一个路径确定的装置进行确定且唯一的地址分配。在上述地址分配的过程中无需参考时间间隔或是对装置的分布数量进行预先的获取，技术方案实现较为便捷，能够有效降低地址分配过程中的不确定性，进而提升了控制系统的整体可靠性，适用范围广泛，具有可推广价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1根据本申请实施例，示出了一种基于传输路径的地址分配方法的流程示意图；

图2根据本申请实施例，示出了一种控制系统的组网示意图；

图3根据本申请实施例，示出了一种冗余控制系统的组网示意图；

图4根据本申请实施例，示出了一种基于传输路径的地址分配系统的结构示意图；

图5根据本申请实施例，示出了一种基于传输路径的地址分配设备的具体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少区域地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

针对现有技术中地址分配方式存在的不确定性，导致控制系统可靠性差的问题，本申请提供了一种基于传输路径的地址分配方法、系统、设备及计算机可读存储介质。通过本申请提供的下述技术方案，能够有效降低地址分配过程中的不确定性，进而提升了控制系统的整体可靠性，适用范围广泛。以下将结合实施例对本申请提供的技术方案进行阐释和说明。

具体地，在本申请的一些实施例中，图1示出了一种基于传输路径的地址分配方法的流程示意图。可以理解的是，该地址分配方法应用于支持星型网络总线架构的控制系统。可以理解的是，于该种控制系统中，每个装置采用相同的总线与若干交换机相连，且每个装置经过一级或多级交换机与地址分配服务端进行数据交互。

可以理解的是，于基于传输路径的地址分配方法执行前，可以预先对控制系统进行控制网分层：其中第一层控制网包括若干直接与地址分配服务端连接的交换机，第二层及第二层之后的若干层控制网包括若干直接与上一层控制网连接的交换机以及直接与上一层控制网连接的装置。通过对控制系统进行分层能够便于后续对于各个装置依次进行合理的地址分配工作。

如图1所示，具体地，该种基于传输路径的地址分配方法可以包括：

步骤101：对控制系统中的若干装置进行预地址分配。

步骤102：根据控制网分层的分布情况，自第二层控制网开始依次序对每一层控制网中的装置执行如下操作：

步骤103：装置向地址分配服务端发送地址分配请求，地址分配请求包括装置至地址分配服务端的路径信息，路径信息中至少包括自装置至地址分配服务端的路径中包含的全部交换机的唯一识别信息。

步骤104：根据地址分配请求，地址分配服务端判断装置对应的路径信息是否发生变化：在路径信息发生变化的情况下转向步骤105；在路径信息未发生变化的情况下转向106。

步骤105：地址分配服务端根据预设策略和路径信息为装置确定一地址分配信息，进而转向步骤107。

步骤106：在路径信息未发生变化的情况下，地址分配服务端根据预地址分配为装置确定一地址分配信息，进而转向步骤107。

步骤107：地址分配服务端根据路径信息和唯一识别信息，基于交换机的分布情况对装置的地址分配信息进行记录和存储。

步骤108：地址分配服务端根据路径信息将地址分配信息返回至装置。

步骤109：装置根据地址分配信息进行地址更换。

步骤110：重复上述步骤103至步骤109直至全部装置完成地址更换。

可以理解的是，通过上述步骤101至步骤110能够实现对于装置的唯一且确定的地址分配。以下将通过一种两级交换机的组网系统对本技术方案的具体应用作出进一步阐释和说明：

具体地，在本申请的一些实施例中，图2示出了一种控制系统的组网示意图，包括若干直接与地址分配服务端连接的第一交换机、若干直接与第一交换机连接的第二交换机、若干直接与第一交换机连接的第一装置以及若干直接与第二交换机连接的第二装置；

第一层控制网包括全部第一交换机11至1n；

第二层控制网包括全部第二交换机111至1ni和全部第一装置111至1nj；

第三层控制网包括全部第二装置1111至1nip。

其中，每个装置均采用同样的总线与交换机相连，且仅连接单路总线。控制系统中各个装置可以是任意位置，任意的层级交换机下面。进行地址分配前，不需要知道装置的数量。各个装置经过一级或两级交换机，最终实现与地址分配服务端数据交互。

在本申请的一些实施例中，在如图2所示的组网中，该种基于传输路径的地址分配方法可以包括：

第1步，地址分配服务端对控制系统中的若干第一装置和第二装置进行预地址分配。其中具体地可以是上电后，地址分配服务端预分配地址启动：地址格式可以包括四级内容，每一级地址范围为0~255。按照地址格式，各个装置第三级和第四级地址相同，只有一级交换机“端口号”路径设置地址第二级范围0~n(n<50），有两级交换机“端口号”路径设置地址第二级范围n+1~m(m<200)。

第2步，地址分配服务端对一些路径的设置预分配地址。

第3步，控制系统内装置发送请求地址分配。

第4步，第二层控制网内装置发送带有一级交换机“端口号”路径信息至“地址分配服务端”，请求地址分配。可以理解的是，交换机设备存在端口号信息，各个装置经过一个交换机端口，包含一个端口信息，经过多个层级的交换机端口时，报文信息里面会含有所经历的多个交换机端口数据，使得地址分配服务端可以识别各个装置所经历的交换机信息，从而确定各个装置与地址分配服务端的路径信息，确定整个控制系统路径信息。进一步地，地址分配服务端可以识别多条，确定性，不重复的路径信息，由于控制系统每个路径都是唯一的，那么就可以根据该路径信息，为控制系统设备分配确定，准确，无重复性的地址。

第5步，地址分配服务端收到的路径信息发生变化，则地址分配服务端按照预分配的地址范围规则对路径信息装置重新分配一个地址，如果未发生变化，则不用重新分配地址。地址分配服务端直接将预分配的地址分配给对应路径装置。

第6步，地址分配服务端记录只有一级交换机“端口号”的路径信息。

第7步，地址分配服务端记录所有只有一级交换机“端口号”路径信息的地址。

第8步，地址分配服务端按照原有的带一级交换机“端口号”路径，将对应的分配的地址信息发送给对应的装置。

第9步，收到分配的地址信息后，装置将地址更改为该地址。

第10步，第三层控制网内装置发送带有一级和二级交换机“端口号”路径信息至“地址分配服务端”，请求地址分配。

第11步地址分配服务端收到的路径信息发生变化，则地址分配服务端按照预分配的地址范围规则对路径信息装置重新分配一个地址，如果未发生变化，则不用重新分配地址。地址分配服务端直接将预分配的地址分配给对应路径装置。

第12步，地址分配服务端记录两级交换机“端口号”路径信息。

第13步，地址分配服务端记录所有两级交换机“端口号”路径信息的地址。

第14步，地址分配服务端按照原有的带两级交换机“端口号”路径，将对应的分配的地址信息发送给对应的装置。

第15步，收到分配的地址信息后，装置将地址更改为该地址。地址分配完成。

在本申请的一些实施例中，该种基于传输路径的地址分配方法还包括：

判断控制系统是否为冗余控制系统；

在控制系统为非冗余控制系统的情况下，每个装置对应一个确定且唯一的地址分配信息；

在控制系统为冗余控制系统的情况下，每个装置对应一个确定且唯一的地址分配信息以及若干个冗余地址分配信息，若干冗余地址分配信息相互独立。

具体地，图3示出了一种冗余控制系统的组网示意图，可以看出，如图3所示，各个装置均采用同样的总线与交换机相连，连接双路总线。在该控制系统中，采用的是增加冗余链路的方式，与地址分配服务端从物理层存在冗余链路通路，并可以自由分配地址。只要将正常通信链路和冗余链路进行区分就可以为装置分配到正常通信地址和若干冗余备份地址。

在本申请的一些实施例中，针对非固化的控制系统，控制系统中的装置存在与地址分配服务端的路径动态变更；

在装置产生路径动态变更的情况下，装置向地址分配服务端发送地址分配请求以更新装置对应的地址分配信息。

在本申请的一些实施例中，针对固化的控制系统，在地址分配服务端对地址分配信息进行记录和存储的情况下，装置对应的地址分配信息固化关联于装置；

在装置处于断电重新启动的状态下，装置对应的地址分配信息保持不变。

在本申请的一些实施例中，图4示出了一种基于传输路径的地址分配系统，应用于前述实施例提供的基于传输路径的地址分配方法的实现。

可以理解的是，该种基于传输路径的地址分配系统应用于支持星型网络总线架构的控制系统中，于控制系统中，每个装置采用相同的总线与若干交换机相连，且每个装置经过一级或多级交换机与地址分配服务端进行数据交互。

具体地，如图4所示，该种基于传输路径的地址分配系统包括：

分层单元001，用于对控制系统进行控制网分层，其中第一层控制网包括若干直接与地址分配服务端连接的第一交换机，第二层及第二层之后的若干层控制网包括若干直接与上一层控制网连接的交换机以及直接与上一层控制网连接的装置。

预分配单元002，用于对控制系统中的若干装置进行预地址分配。

遍历单元003，用于根据控制网分层的分布情况，自第二层控制网开始依次序对每一层控制网中的装置执行地址分配操作，直至全部装置完成地址分配操作。

请求单元004，用于向地址分配服务端发送地址分配请求，地址分配请求包括装置至地址分配服务端的路径信息，路径信息中至少包括自装置至地址分配服务端的路径中包含的全部交换机的唯一识别信息。

判断单元005，用于根据地址分配请求，由地址分配服务端判断装置对应的路径信息是否发生变化。

地址分配单元006，用于在路径信息发生变化的情况下，地址分配服务端根据预设策略和路径信息为装置确定一地址分配信息；以及在路径信息未发生变化的情况下，地址分配服务端根据预地址分配为装置确定一地址分配信息。

记录单元007，用于根据路径信息和唯一识别信息，由地址分配服务端基于交换机的分布情况对装置的地址分配信息进行记录和存储。

更新单元008，用于根据路径信息将地址分配信息返回至装置，装置根据地址分配信息进行地址更换。

可以理解的是，上述功能模块分层单元001至更新单元008所实现的功能与前述步骤101至110所执行的动作相同，在此不做赘述。

在本申请的一些实施例中，还提供了一种基于传输路径的地址分配设备，该种基于传输路径的地址分配设备具体可以包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序时实现本申请技术方案中基于传输路径的地址分配方法。

具体地，在本申请的一些实施例中，图5示出了一种基于传输路径的地址分配设备的具体结构示意图，具体包括ARM控制器，SPI/并口总线转以太网单元、RS422/RS485单元，高速脉冲计数单元、高速脉冲输出单元、D/A转换、A/D转换、低速数字量输入采集、PHY单元、RJ45/光纤。

具体地，于上述实施例中，采用单片ARM控制器的方案，能够实现小型的控制器功能，其可以包括的功能有：低速数字量输入采集、A/D转换、D/A转换、高速脉冲计数单元、高速脉冲输出单元、通过SPI/并口总线外加转换单元实现以太网功能、两路RS422/RS485单元、ARM实现MAC功能外加PHY芯片实现以太网或光纤。

可以理解的是，于上述实施例中，由于仅设置有一颗ARM芯片，仅有一路MAC功能，其在理论上只能实现一路以太网功能。但是通过SPI/并口总线技术能够额外扩展两路以太网功能，从而使得该种基于传输路径的地址分配设备能够实现三路以太网，一路光纤通信，从而可用于单个装置进行搭建冗余控制系统应用。该种地址分配设备支持RS422/RS485总线控制系统组网，同时支持RS422/RS485非冗余模式或者冗余模式控制系统。

可以理解的是，本申请技术方案的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本申请技术方案的各个方面可以具体实现为以下形式，即完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式（包括固件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。

在本申请的一些实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时能够实现上述实施例中提供的基于传输路径的地址分配方法。

尽管本实施例未详尽地列举其他具体的实施方式，但在一些可能的实施方式中，本申请技术方案说明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本申请技术方案中图像拼接方法区域中描述的根据本申请技术方案各种实施例中实施方式的步骤。

程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一区域传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请技术方案操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如C语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、区域地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、区域在用户计算设备上区域在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

综上所述，通过本申请提出的技术方案，能够根据控制网络中各个装置与地址分配服务端之间经过的交换机的分布情况，获取装置到地址分配服务端之间的路径信息，并根据这些路径信息为每一个路径确定的装置进行确定且唯一的地址分配。在上述地址分配的过程中无需参考时间间隔或是对装置的分布数量进行预先的获取，技术方案实现较为便捷，能够有效降低地址分配过程中的不确定性，进而提升了控制系统的整体可靠性，适用范围广泛，具有可推广价值。

上述描述仅是对本申请技术方案较佳实施例的描述，并非对本申请技术方案范围的任何限定，本申请技术方案领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于传输路径的地址分配方法，其特征在于，应用于支持星型网络总线架构的控制系统；

于所述控制系统中，每个装置采用相同的总线与若干交换机相连，且每个装置经过一级或多级交换机与地址分配服务端进行数据交互；

于所述基于传输路径的地址分配方法执行前，预先对所述控制系统进行控制网分层，其中第一层控制网包括若干直接与所述地址分配服务端连接的交换机，第二层及第二层之后的若干层控制网包括若干直接与上一层控制网连接的所述交换机以及直接与上一层控制网连接的装置；

所述基于传输路径的地址分配方法包括：

对所述控制系统中的若干装置进行预地址分配；

根据所述控制网分层的分布情况，自第二层控制网开始依次序对每一层控制网中的装置执行如下操作：

所述装置向所述地址分配服务端发送地址分配请求，所述地址分配请求包括所述装置至所述地址分配服务端的路径信息，所述路径信息中至少包括自所述装置至所述地址分配服务端的路径中包含的全部交换机的唯一识别信息；

根据所述地址分配请求，所述地址分配服务端判断所述装置对应的所述路径信息是否发生变化：

在所述路径信息发生变化的情况下，所述地址分配服务端根据预设策略和所述路径信息为所述装置确定一地址分配信息；

在所述路径信息未发生变化的情况下，所述地址分配服务端根据所述预地址分配为所述装置确定一地址分配信息；

所述地址分配服务端根据所述路径信息和所述唯一识别信息，基于所述交换机的分布情况对所述装置的地址分配信息进行记录和存储；

所述地址分配服务端根据所述路径信息将所述地址分配信息返回至所述装置；

所述装置根据所述地址分配信息进行地址更换；

重复上述步骤直至全部所述装置完成所述地址更换。

2.如权利要求1所述的基于传输路径的地址分配方法，其特征在于，还包括：

判断所述控制系统是否为冗余控制系统；

在所述控制系统为非冗余控制系统的情况下，每个所述装置对应一个确定且唯一的所述地址分配信息；

在所述控制系统为冗余控制系统的情况下，每个所述装置对应一个确定且唯一的所述地址分配信息以及若干个冗余地址分配信息，若干所述冗余地址分配信息相互独立。

3.如权利要求1所述的基于传输路径的地址分配方法，其特征在于，所述控制系统包括若干直接与所述地址分配服务端连接的第一交换机、若干直接与所述第一交换机连接的第二交换机、若干直接与所述第一交换机连接的第一装置以及若干直接与所述第二交换机连接的第二装置；

第一层控制网包括全部所述第一交换机；

第二层控制网包括全部所述第二交换机和全部所述第一装置；

第三层控制网包括全部所述第二装置。

4.如权利要求3所述的基于传输路径的地址分配方法，其特征在于，还包括：

所述地址分配服务端对所述控制系统中的若干所述第一装置和所述第二装置进行预地址分配；

所述第一装置发送对应的第一路径信息至所述地址分配服务端以请求地址分配，其中所述第一路径信息包括对应的所述第一交换机的所述唯一识别信息；

所述地址分配服务端判断所述第一装置对应的所述第一路径信息是否发生变化：若是则根据所述预设策略和所述第一路径信息为所述第一装置确定所述地址分配信息；若否则根据所述预地址分配为所述第一装置确定所述地址分配信息；

所述地址分配服务端分别记录仅包含所述第一交换机的所述第一路径信息以及对应的所述地址分配信息；

所述地址分配服务端根据所述第一路径信息将所述地址分配信息返回至所述第一装置；

所述第一装置根据所述地址分配信息进行地址更换；

所述第二装置发送对应的第二路径信息至所述地址分配服务端以请求地址分配，其中所述第二路径信息包括对应的所述第一交换机的所述唯一识别信息以及对应的所述第二交换机的所述唯一识别信息；

所述地址分配服务端判断所述第二装置对应的所述第二路径信息是否发生变化：若是则根据所述预设策略和所述第二路径信息为所述第二装置确定所述地址分配信息；若否则根据所述预地址分配为所述第二装置确定所述地址分配信息；

所述地址分配服务端分别记录包含所述第一交换机和所述第二交换机的所述第二路径信息以及对应的所述地址分配信息；

所述地址分配服务端根据所述第二路径信息将所述地址分配信息返回至所述第二装置；

所述第二装置根据所述地址分配信息进行地址更换。

5.如权利要求1所述的基于传输路径的地址分配方法，其特征在于，所述交换机的所述唯一识别信息包括所述交换机的端口序列号。

6.如权利要求1所述的基于传输路径的地址分配方法，其特征在于，针对非固化的所述控制系统，所述控制系统中的所述装置存在与所述地址分配服务端的路径动态变更；

在所述装置产生所述路径动态变更的情况下，所述装置向所述地址分配服务端发送所述地址分配请求以更新所述装置对应的所述地址分配信息。

7.如权利要求1所述的基于传输路径的地址分配方法，其特征在于，针对固化的所述控制系统，在所述地址分配服务端对所述地址分配信息进行记录和存储的情况下，所述装置对应的所述地址分配信息固化关联于所述装置；

在所述装置处于断电重新启动的状态下，所述装置对应的所述地址分配信息保持不变。

8.一种基于传输路径的地址分配系统，其特征在于，应用于权利要求1至权利要求7中任意一项所述的基于传输路径的地址分配方法的实现；

所述基于传输路径的地址分配系统应用于支持星型网络总线架构的控制系统中，于所述控制系统中，每个装置采用相同的总线与若干交换机相连，且每个装置经过一级或多级交换机与地址分配服务端进行数据交互；

所述基于传输路径的地址分配系统包括：

分层单元，用于对所述控制系统进行控制网分层，其中第一层控制网包括若干直接与所述地址分配服务端连接的第一交换机，第二层及第二层之后的若干层控制网包括若干直接与上一层控制网连接的交换机以及直接与上一层控制网连接的装置；

预分配单元，用于对所述控制系统中的若干装置进行预地址分配；

遍历单元，用于根据所述控制网分层的分布情况，自第二层控制网开始依次序对每一层控制网中的装置执行地址分配操作，直至全部所述装置完成所述地址分配操作；

请求单元，用于向所述地址分配服务端发送地址分配请求，所述地址分配请求包括所述装置至所述地址分配服务端的路径信息，所述路径信息中至少包括自所述装置至所述地址分配服务端的路径中包含的全部交换机的唯一识别信息；

判断单元，用于根据所述地址分配请求，由所述地址分配服务端判断所述装置对应的所述路径信息是否发生变化：

地址分配单元，用于在所述路径信息发生变化的情况下，所述地址分配服务端根据预设策略和所述路径信息为所述装置确定一地址分配信息；以及

在所述路径信息未发生变化的情况下，所述地址分配服务端根据所述预地址分配为所述装置确定一地址分配信息；

记录单元，用于根据所述路径信息和所述唯一识别信息，由所述地址分配服务端基于所述交换机的分布情况对所述装置的地址分配信息进行记录和存储；

更新单元，用于根据所述路径信息将所述地址分配信息返回至所述装置，所述装置根据所述地址分配信息进行地址更换。

9.一种基于传输路径的地址分配设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于传输路径的地址分配方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于传输路径的地址分配方法。

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