[發明專利]多節點數據同步分發方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202011560728.1
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112615930B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 呂志勇
• 申請（專利權）人: 北京東土科技股份有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L67/12;H04L67/146
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

本發明提供了一種多節點數據同步分發方法及裝置，所述方法包括：控制節點與多個終端節點間建立一條的實時通道，所述實時通道是基于TSN調度的時間片；控制節點把待發送給各終端節點的下行數據組成下行數據單元，所述下行數據單元封裝在所述實時通道的通道報文中，所述通道報文通過所述實時通道同步向各終端節點發送，從而實現控制節點各終端節點數據的實時同步分發。本發明還提供各終端節點同步向控制節點發送上行數據的方法及裝置。本發明還相應提供了實現上述方法的設備和存儲介質。本發明用于工業控制的同步控制，提高工業精準控制效果。

技術領域

本申請涉及工業控制的網絡技術領域，特別是涉及基于TSN的多節點數據同步發送和接收方法及裝置。

背景技術

在工業控制的網絡中，其中心控制器通過以太網連接到終端的控制器及傳感器。通過采集終端現場數據，經過運算，形成控制調整策略，然后下發到各個終端控制器進行調整。網絡同時承載著網絡管理、監控數據及文件傳輸等非調整控制類型的數據。

在工業控制過程中，各個終端現場的數據采集及下發到各個終端的調整參數，在時間上越是同步，運算速度越快，效果會越好。如果時間偏差過大，會出現調整參數失效的情況。達不到預期的調整效果。

基于當前工業控制的網絡拓撲，中心控制器與終端節點的通信協議多采用主從方式的點對點的協議，如Modbus-TCP。在這種模式下，數據的采集和策略的下發，需要中心控制器采用輪詢的方式與各個終端節點進行通信。這樣在終端節點數量多的情況下，會導致通信效率降低，數據因同步及時效偏差過大失效。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了基于TSN的多節點數據同步分發方法，實現工業控制網絡多節點數據的同步性和實時性，本發明還相應地提供了基于TSN的多節點數據同步分發裝置。

第一方面，提供了一種多節點數據同步分發方法，控制節點與多個終端節點建立一條虛擬的實時通道；控制節點根據待發送給各終端節點的數據構建一下行數據單元，并封裝于一通道報文中；控制節點通過所述實時通道向各終端節點發送所述通道報文；所述實時通道為控制節點與各終端節點間、基于TSN分配的一個時間片。

由上，所述實時通道所對應的時間片是TSN調度的時間片，控制節點把待發送給各所述終端節點的下行數據集成起來并組成下行數據單元，通過所述實時通道向各終端節點同步發送下行數據，從而發給所有終端節點的下行數據均在TSN網絡調度的一個時間片內發送。而普通TSN網絡中控制節點給其他每一個節點發送下行數據都必須分別占用一個所述時間片，基于上述方法，所述控制節點實現了向各終端節點同步發送下行數據，在用于工業控制的網絡中實現同步控制終端節點。

根據第一方面，在所述多節點數據同步分發方法的第一種可能的實現方式中，構建所述下行數據單元時，包括下面之一，該下行數據單元中，對應所述待發送給各終端節點的數據添加有相應的各終端節點標識；該下行數據單元中，所述待發送給各終端節點的數據基于第一順序排列；所述第一順序為所述控制節點與各終端節點約定的順序。

由上，所述控制節點基于所述標識或所述約定順序把所述待發送給各終端節點的數據封裝于所述下行數據單元中而發送，基于上述方法，在工業控制的網絡中，所述控制節點在所述實時通道對應的時間片內同步向各終端節點同步發送下行數據，實現同步控制。

根據第一方面，在所述多節點數據同步分發方法的第二種可能的實現方式中，所述待發送給各終端節點的數據的類型為反饋結果類指令、且應用的網絡類型為環形、菊花鏈或其混合的網絡時，所述方法還包括，所述控制節點通過所述實時通道接收經過各終端節點后的所述通道報文；所述控制節點解封裝所述經過各終端節點的所述通道報文獲得所包含的一上行數據單元，并從該上行數據單元中提取各終端節點發送的數據。