[發明專利]一種PROFIBUS-DPV0總線負荷率的計算方法

有效

• 申請號: 202011055264.9
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112187605B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 崔逸群;楊新民;楊東;劉超飛;王文慶;畢玉冰;鄧楠軼;董夏昕;高原英;朱博迪;介銀娟
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

本發明公開了一種PROFIBUS?DPV0總線負荷率的計算方法，包括：根據數據鏈路層狀態報文類型，計算其字節量；根據數據交換報文類型，計算其字節量；根據令牌報文類型，計算其字節量；通過3種報文的字節量累加和，計算出平均負荷率；通過某段時間，總線的通信速率，計算出最高負荷率；通過平均負荷率與最高負荷率的比值計算出整個網段的PROFIBUS?DPV0總線負荷率。本發明的計算方法既包括PROFIBUS?DPV0數據交換報文傳輸占用的總線負荷，還包括數據鏈路層狀態報文和令牌報文傳輸所占用的總線負荷，計算的準確性高。

技術領域

本發明涉及發電廠過程現場總線循環數據通信(Process Fieldbus-DPV0，簡稱PROFIBUS-DPV0)網絡通信技術領域，具體涉及一種PROFIBUS-DPV0總線負荷率的計算方法。

背景技術

PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)一般指分布式外圍設備(Devices)與主站(DCS或PLC等)之間實現的數據交換，主站通過標準的PROFIBUS-DP專用電纜與分散的現場設備(遠程I/O、執行機構、驅動器或下層網絡等)進行通信，并控制其數據交換。PROFIBUS-DPV0是最基本的DP版本，定義1類主站和從站之間的循環數據通信。其中所有數據交換都是按一個固定時間間隔周期進行的，1類主站(Master)循環的讀取從站(Slaver)輸入信息Input，并循環的向其發出有關輸出信息Output。綜上，PROFIBUS-DPV0總線負荷率是發電廠過程現場總線循環數據通信質量的重要衡量標準。

PROFIBUS-DPV0報文主要由診斷、參數化、組態和數據交換等報文組成。參數化報文主要指定主站和從站的關系，以及指定從站的操作方式，它主要包括通信參數、功能設定、裝置參數和ID號等，該報文在進行組態時自動產生。當出現異常時，PPROFIBUS-DP提供了一個方便的，功能強大的診斷信息報文，以便分析故障。數據交換報文是所有報文中使用最多的，因為在絕大部分時間里主站和從站之間進行的就只有數據交換報文的傳遞。PROFIBUS-DPV0總線負荷率主要由診斷、參數化、組態構成的鏈路層狀態報文，數據交換報文和令牌報文3類報文負荷率共同組成。

專利文獻1(公開號：CN102111286A：公開日：2011年6月29日)公開了一種在控制局域網網絡結構中監控整個網絡的運行狀態的方法，該計算方法中網絡管理節點根據各節點發送的數據幀數來計算一個時間周期內的網絡負載；所述網絡負載時通過以下公式計算得到的：網絡負載＝(每幀數據的位數ⅹ所有網絡節點在N個時間周期內發送的數據幀數之和)/(Nⅹ時間周期ⅹ總線標準位速率)，然而該計算方法沒有涉及到PROFIBUS-DPV0鏈路層狀態報文、數據交換報文和令牌報文3類報文傳輸時所占用的總線負荷。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種PROFIBUS-DPV0總線負荷率的計算方法，該計算方法既包括PROFIBUS-DPV0數據交換報文傳輸占用的總線負荷，還包括數據鏈路層狀態報文和令牌報文傳輸所占用的總線負荷。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種PROFIBUS-DPV0總線負荷率的計算方法，分別計算一個PROFIBUS-DPV0總線網段上數據鏈路層狀態報文、數據交換報文、令牌報文三種報文的字節量；通過三種報文的字節量累加和，計算出平均負荷率；通過某段時間，總線的通信速率，計算出最高負荷率；最后通過平均負荷率與最高負荷率的比值計算出整個網段的PROFIBUS-DPV0總線負荷率；所述每個網段的PROFIBUS-DPV0總線負荷率的計算包括以下步驟：

S100：根據數據鏈路層狀態報文個數，計算PROFIBUS-DPV0數據鏈路層狀態報文字節量；

S200：根據數據交換報文個數，計算PROFIBUS-DPV0數據交換報文字節量；

S300：根據令牌報文個數，計算PROFIBUS-DPV0令牌報文字節量；