[發明專利]一種網絡通信系統及其通信實現方法

有效

• 申請號: 202011568604.8
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112769598B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 陳吉紅;楊建中;馮冰艷;代超仁;王蕭;晏嫚;詹博異
• 申請（專利權）人: 武漢華中數控股份有限公司;華中科技大學
• 主分類號: H04L41/14
• 分類號: H04L41/14;H04L43/10
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 李君;李歡

1.一種網絡通信系統，其特征在于，包括順次進行數據交互的NC-Link信息模型、傳輸報文模塊、IP層和TSN；

所述NC-Link信息模型用于獲取發送終端設備傳輸的發送數據；

所述傳輸報文模塊用于建立發送終端設備與接收終端設備間的端口連接、數據通道以及通道對應的消費隊列，并將發送數據傳輸至各消費隊列；其中，消費隊列個數大于等于1；數據通道包括實時數據通道和非實時數據通道；

所述IP層用于對各消費隊列封裝后的數據再次封裝；TSN用于將經IP層封裝后的數據傳遞至路由器進行轉發；

所述傳輸報文模塊中傳輸報文的報文格式包括終端源端口、目的端口、數據狀態、時間戳、數據包序號、數據包確認號，啟動連接、終止連接、響應、控制和數據；

其中，所述NC-Link信息模型對應應用層；所述傳輸報文模塊對應傳輸層；所述IP層對應網絡層；所述TSN對應鏈路層。

2.根據權利要求1所述的網絡通信系統，其特征在于，所述傳輸報文模塊包括傳輸報文和臨時空間；

所述傳輸報文用于建立發送終端設備與接收終端設備的端口連接，并記錄發送數據的傳遞信息；

所述臨時空間在發送終端設備發起端口連接時開辟；所述臨時空間分為實時數據區和非實時數據區，實時數據區和非實時數據區分別用于提供添加有消費隊列的實時數據通道和非實時數據通道；消費隊列用于添加接收終端設備的端口；

其中，所述消費隊列個數大于等于1。

3.根據權利要求1或2所述的網絡通信系統，其特征在于，所述接收終端設備為數控機床或機器人或搬運車或清洗設備或檢測設備；所述發送終端設備為MES或PDM或SCM或數控機床或機器人或搬運車或清洗設備或檢測設備。

4.一種基于權利要求1所述的網絡通信系統的通信實現方法，其特征在于，包括以下步驟：

將發送數據填入第一次傳輸報文的數據位置，并記錄時間戳；

當發送數據為實時數據時，將第一次傳輸報文的數據狀態置為1；將發送終端設備依次與各消費隊列對應的接收終端設備建立接口聯系；通過數據通道依次傳輸發送數據至接收終端設備；釋放實時數據占用的臨時空間；

當發送數據為非實時數據時，將第一次傳輸報文的數據狀態置為0；將發送終端設備依次與各消費隊列對應的接收終端設備建立接口聯系；將發送數據復制后，通過數據通道將其發送至接收終端設備；返回第二次傳輸報文，當第一次傳輸報文與第二次傳輸報文的確認號相等時，釋放非實時數據占用的臨時空間；

其中，消費隊列位于數據通道中，用于添加接收終端設備的端口；數據通道包括實時數據通道和非實時數據通道。

5.根據權利要求4所述的通信實現方法，其特征在于，建立發送終端設備與接收終端設備的接口聯系的方法，包括以下步驟：

所述發送終端設備發起端口連接時，生成發送端口，且在第一次傳輸報文的終端源端口設置發送端口，其目的端口設置接收終端設備的固定端口，其啟動連接設置為1，控制位設置為1；

識別所述第一次傳輸報文后，通過接收終端設備的IP地址，向接收終端設備的固定端口發起端口連接請求；

接收終端設備獲取請求數據后，隨機生成接收端口，并在第二次傳輸報文的終端源端口填入接收端口，其啟動連接設置為1，響應位設置為1，控制位設置為0；

若發送終端設備接收到響應位為1的第二次傳輸報文，則發送端口與接收端口連接成功。

6.根據權利要求5所述的通信實現方法，其特征在于，建立消費隊列的方法，包括以下步驟：

發送終端設備發起端口連接時，開辟臨時空間；

根據發送終端設備待發送的數據類型，在臨時空間的實時數據區或非實時數據區，設置數據通道；

將接收端口添加至數據通道的消費隊列。