[發明專利]一種將非標準實時以太網接入時間敏感網絡的方法

有效

• 申請號: 201910403913.0
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110191032B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 張承瑞;馬學斌;姬帥
• 申請（專利權）人: 山東易碼智能科技股份有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種將非標準實時以太網接入時間敏感網絡的方法，所述非標準實時以太網的器件構成包括工業網關以及從站1，從站2，…，從站n；其中所述工業網關與從站1到從站n構成線型網絡或者環形網絡；所述時間敏感網絡TSN的器件構成包括基于PC或IPC的標準以太網控制器，交換機拓撲網絡以及工業網關；其中所述交換機拓撲網絡包括TSN交換機1，…，TSN交換機m，…，TSN交換機n，并且n個交換機連接成線型拓撲或者星型拓撲；其中所述基于PC或IPC的標準以太網控制器通過網線與交換機拓撲網絡連接，交換機拓撲網絡通過網線與工業網關連接；其特征在于，所述非標準實時以太網的專用通信芯片的組包及解析功能由基于PC或IPC的標準以太網控制器替代，實時數據收發機制由工業網關處非標協議收發機制模塊實現；所述工業網關處的功能模塊事先配置參數，適用于不同的非標準實時以太網；

所述將非標準實時以太網接入時間敏感網絡的方法，包括以下步驟：

S1.在基于PC或IPC的標準以太網控制器上完成非標準實時以太網數據幀組包和解析模塊的開發；

S2.根據所述非標準實時以太網的實時收發機制，配置工業網關的通信方式及通信周期；

S3所述基于PC或IPC的標準以太網控制器將所述非標準實時以太網當前通信周期的完整控制數據幀作為有效數據嵌入到TSN數據幀中，并按通信周期下發；

S4.所述TSN數據幀在TSN網絡中按照TSN的通信機制進行傳播，到達所述工業網關處；

S5.所述工業網關完成所述TSN數據幀的接收和解析，將所述非標準實時以太網本周期的完整數據幀，按照事先配置的通信方式和通信周期發送給非標準實時以太網的從站；

S6.所述從站將返回數據幀發送給所述工業網關；

S7所述工業網關將完整返回數據幀嵌入TSN數據幀中，及時上傳至所述基于PC或IPC的標準以太網控制器；

S8.重復步驟S3-S7，完成非標準實時以太網周期通信。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述工業網關包括TSN數據幀接收模塊，TSN數據幀發送模塊，TSN時鐘同步機制模塊，數據幀解析模塊，RAM存儲器1，非標實時以太網發送模塊，非標實時以太網接收模塊，RAM存儲器2，數據幀組包模塊以及非標協議收發機制模塊；

所述TSN數據幀接收模塊作為所述工業網關在時間敏感網絡TSN網絡側的輸入端，完成TSN數據幀的接收；

所述TSN數據幀發送模塊作為所述工業網關在時間敏感網絡TSN網絡側的輸出端，完成TSN數據幀的發送；

所述TSN時鐘同步機制模塊控制所述TSN數據幀發送模塊的發送時刻；

所述數據幀解析模塊解析所述TSN數據幀接收模塊接收到的數據幀，將所述非標準實時以太網本周期完整數據幀解析出來；

所述RAM存儲器1將所述非標準實時以太網本周期完整數據幀暫時存儲；

所述非標實時以太網發送模塊將所述非標準實時以太網本周期完整數據幀發送給所述從站；

所述非標實時以太網接收模塊接收所述從站的返回數據幀；

所述RAM存儲器2將所述非標準實時以太網本周期返回數據幀暫時存儲；

所述數據幀組包模塊讀取所述RAM存儲器2中所述返回數據幀，并組成TSN數據幀格式；

所述非標協議收發機制模塊調度所述非標實時以太網發送模塊和所述非標實時以太網接收模塊的工作時刻。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：將所述非標準實時以太網完整數據幀嵌入TSN數據幀中，解析出來便可直接使用。