实时以太网确定性通信方法

摘要

本发明公开一种实时以太网确定性通信方法。在以太网原有数据链路层上增设通信调度层；相对于使用TCP/IP协议的标准通道，增设实时通道；根据实际控制区域控制周期的最大公约数确定宏周期数值，用三段式划分原则对所述宏周期在时间轴上划分为三个时间段；总线的仲裁采用分布-集中结合方式，采用基于时隙分布式调度方式发送时间段中与控制功能实现相关的周期性数据，采用具有优先级控制功能的集中式调度方式发送时间段中系统数据和非周期性数据；系统中所有从设备都通过时钟同步算法与主设备保持时间上的一致；基于设备ID进行逻辑寻址；实现实时以太网确定性通信。采用本发明可满足工业现场对数据传输的实时性与确定性要求。

主权项

一种实时以太网确定性通信方法，其特征在于：在以太网原有数据链路层上增设通信调度层，所述通信调度层位于数据链路层和网络层之间，用于统一调度数据传输；相对于使用TCP/IP协议的标准通道，增设实时通道，用于自定义封装格式的实时应用数据的传送；根据实际控制区域控制周期的最大公约数确定宏周期数值，用三段式划分原则对所述宏周期在时间轴上划分为三个时间段；总线的仲裁采用分布‑集中结合方式，采用基于时隙分布式调度方式发送时间段中与控制功能实现相关的周期性数据，采用具有优先级控制功能的集中式调度方式发送时间段中系统数据和非周期性数据；系统中所有从设备都通过时钟同步算法与主设备保持时间上的一致；基于设备ID进行逻辑寻址；实现实时以太网确定性通信；所述宏周期为基本调度单位，在时间上是连续的，划分为系统数据发送时间段、周期性数据发送时间段和非周期性数据发送时间段三个时间段，所述系统数据发送时间段由主设备以广播的形式在网段内发送配置管理报文，实现动态调整的目的；周期性数据发送时间段由从设备发送与实现控制功能密切相关的报文；所述非周期性数据发送时间段由主设备和从设备发送控制网络正常运行必不可少或实现某种特定功能的数据报文；所述分布‑集中结合的总线仲裁方式是指在每个宏周期的周期性数据发送时间段，所有设备对总线享有平等的控制权，即周期性数据的发送不需要得到主设备的授权；在宏周期的系统数据发送时间段和非周期数据发送时间段，主设备对总线享有控制权，从设备只对主设备发来的令牌报文做出响应；所述时隙分布式调度发送方式是在相对于所述宏周期起始时间设一偏移量作为发送时隙，当到达规定的时隙后，从设备在无需主设备授权情况下自主发送相应的周期性数据报文。