[發(fā)明專利]一種基于Ethernet/IP協(xié)議的集群控制系統(tǒng)及其通信方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110055948.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112929329B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭文華;田艷彬;高嘉保;陶浩武;王軍軍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 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(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

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

在應(yīng)用層采用應(yīng)用層數(shù)據(jù)報(bào)文UEP進(jìn)行傳輸；其中，所述應(yīng)用層數(shù)據(jù)報(bào)文UEP包括：集群控制器向單機(jī)設(shè)備發(fā)送的輪詢報(bào)文、單機(jī)設(shè)備對集群控制系統(tǒng)輪詢報(bào)文的應(yīng)答報(bào)文；

在傳輸層基于UDP向下傳輸?shù)模?/p>

通過網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議向下傳輸至數(shù)據(jù)鏈路層；

其中，所述在應(yīng)用層采用應(yīng)用層數(shù)據(jù)報(bào)文UEP進(jìn)行傳輸?shù)木唧w步驟包括：

S1：主控機(jī)通過集群控制器對單機(jī)設(shè)備發(fā)出輪詢polling報(bào)文；

S2：單機(jī)設(shè)備收到polling報(bào)文，對集群控制器返回answer應(yīng)答；

S3：若集群控制器收到answer應(yīng)答，則下達(dá)命令或者下發(fā)數(shù)據(jù)給單機(jī)設(shè)備；否則繼續(xù)輪詢；

S4：若單機(jī)設(shè)備收到集群控制器發(fā)送的指令或者數(shù)據(jù)，則向集群控制器發(fā)送回執(zhí)；否則繼續(xù)等待；

S5：若集群控制器收到回執(zhí)，則對比報(bào)文編號，若正確則表示該報(bào)文發(fā)送成功；若沒有收到回執(zhí)，繼續(xù)下達(dá)指令；其中，約束條件包括：若集群控制器下達(dá)的預(yù)設(shè)條輪詢指令都沒有應(yīng)答，則認(rèn)為通信故障；

S6：單機(jī)設(shè)備收到下達(dá)的指令，通過對比報(bào)文的編號判斷是否是同一個(gè)指令；其中，若是，則不執(zhí)行；否，則執(zhí)行指令。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Ethernet/IP協(xié)議的集群控制系統(tǒng)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(jī)設(shè)備的設(shè)備信息時(shí)，通過廣播方式查詢，逐一根據(jù)報(bào)文頭部編號信息獲得；其中，集群控制器向單機(jī)設(shè)備發(fā)送的輪詢報(bào)文的基本格式為，

字節(jié)	內(nèi)容	說明
0	10進(jìn)制	節(jié)點(diǎn)名稱No.
1	10進(jìn)制	循環(huán)序列(1～255)
2	BCD	命令類型(1或2或3)
3	10進(jìn)制	傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)長度Len
4	BCD	可變
5	BCD	可變
6	CRC高8位	循環(huán)冗余校驗(yàn)碼
7	CRC高8位	循環(huán)冗余校驗(yàn)碼

字節(jié)0用于表示輪詢節(jié)點(diǎn)編號；如果是廣播，則為0；

字節(jié)1用于表示循環(huán)序列，當(dāng)多個(gè)UDP協(xié)議報(bào)文才能發(fā)送一條完整的命令或傳送加工數(shù)據(jù)時(shí)，用于標(biāo)識單個(gè)報(bào)文的編號；

字節(jié)2命令類型為1時(shí)，表示向單機(jī)設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)要求；字節(jié)3的長度固定為2；字節(jié)4、字節(jié)5的內(nèi)容為00固定不變；其中，當(dāng)采用廣播方式時(shí)，節(jié)點(diǎn)編碼為廣播位；當(dāng)采用單點(diǎn)模式時(shí)，為向某個(gè)單機(jī)設(shè)備要求其狀態(tài)信息，節(jié)點(diǎn)編碼為該單機(jī)設(shè)備的IP地址；

字節(jié)2命令類型為2時(shí)，表示向單機(jī)設(shè)備發(fā)送控制指令；字節(jié)3的長度固定為2；字節(jié)4、字節(jié)5的內(nèi)容根據(jù)約定來設(shè)置控制命令；

字節(jié)2命令類型為3時(shí)，表示向單機(jī)設(shè)備發(fā)送加工數(shù)據(jù)；字節(jié)3的長度根據(jù)實(shí)際需求擴(kuò)展；

CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼根據(jù)字節(jié)3給出的長度從字節(jié)4開始算起；CRC計(jì)算采用f(x)＝x¹⁶+x¹²+x¹+1多項(xiàng)式。