[發明專利]一種基于Ethernet/IP協議的集群控制系統及其通信方法

有效

• 申請號: 202110055948.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112929329B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 郭文華;田艷彬;高嘉保;陶浩武;王軍軍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08;H04L12/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種基于Ethernet/IP協議的集群控制系統的通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

在應用層采用應用層數據報文UEP進行傳輸；其中，所述應用層數據報文UEP包括：集群控制器向單機設備發送的輪詢報文、單機設備對集群控制系統輪詢報文的應答報文；

在傳輸層基于UDP向下傳輸的；

通過網絡層的IP協議向下傳輸至數據鏈路層；

其中，所述在應用層采用應用層數據報文UEP進行傳輸的具體步驟包括：

S1：主控機通過集群控制器對單機設備發出輪詢polling報文；

S2：單機設備收到polling報文，對集群控制器返回answer應答；

S3：若集群控制器收到answer應答，則下達命令或者下發數據給單機設備；否則繼續輪詢；

S4：若單機設備收到集群控制器發送的指令或者數據，則向集群控制器發送回執；否則繼續等待；

S5：若集群控制器收到回執，則對比報文編號，若正確則表示該報文發送成功；若沒有收到回執，繼續下達指令；其中，約束條件包括：若集群控制器下達的預設條輪詢指令都沒有應答，則認為通信故障；

S6：單機設備收到下達的指令，通過對比報文的編號判斷是否是同一個指令；其中，若是，則不執行；否，則執行指令。

2.根據權利要求1所述的一種基于Ethernet/IP協議的集群控制系統的通信方法，其特征在于，步驟S1中，集群控制器需要獲取單機設備的設備信息時，通過廣播方式查詢，逐一根據報文頭部編號信息獲得；其中，集群控制器向單機設備發送的輪詢報文的基本格式為，

字節	內容	說明
0	10進制	節點名稱No.
1	10進制	循環序列(1～255)
2	BCD	命令類型(1或2或3)
3	10進制	傳送數據的字節長度Len
4	BCD	可變
5	BCD	可變
6	CRC高8位	循環冗余校驗碼
7	CRC高8位	循環冗余校驗碼

字節0用于表示輪詢節點編號；如果是廣播，則為0；

字節1用于表示循環序列，當多個UDP協議報文才能發送一條完整的命令或傳送加工數據時，用于標識單個報文的編號；

字節2命令類型為1時，表示向單機設備發出的數據要求；字節3的長度固定為2；字節4、字節5的內容為00固定不變；其中，當采用廣播方式時，節點編碼為廣播位；當采用單點模式時，為向某個單機設備要求其狀態信息，節點編碼為該單機設備的IP地址；

字節2命令類型為2時，表示向單機設備發送控制指令；字節3的長度固定為2；字節4、字節5的內容根據約定來設置控制命令；

字節2命令類型為3時，表示向單機設備發送加工數據；字節3的長度根據實際需求擴展；

CRC循環冗余校驗碼根據字節3給出的長度從字節4開始算起；CRC計算采用f(x)＝x¹⁶+x¹²+x¹+1多項式。