專利名稱：基于以太網(wǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法、以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)及控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控技術(shù)，尤其涉及基于以太網(wǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著以太網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的通信系統(tǒng)都采用以太網(wǎng)這種通 信方式。以太網(wǎng)安裝量大，技術(shù)成熟，價(jià)格低廉，通信速度較其它的傳統(tǒng)的 串行通信方式具有較大的優(yōu)勢(shì)。
目前，有些控制系統(tǒng)內(nèi)部也采用以太網(wǎng)這種通信方式，例如，有些it控 系統(tǒng)內(nèi)部就采用以太網(wǎng)這種通信方式?？刂葡到y(tǒng)包括至少 一個(gè)控制設(shè)備和至 少一個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備， 一個(gè)控制設(shè)備控制至少一個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備。
以太網(wǎng)在應(yīng)用中多采用載波監(jiān)聽多路訪問(CSMA/CD )機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā) 送。在實(shí)際應(yīng)用中，控制系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)節(jié)點(diǎn)(包括控制設(shè)備和測(cè)量執(zhí)行設(shè) 備)監(jiān)聽信道，當(dāng)信道空閑時(shí)，需要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送數(shù)據(jù)。
但是，如果多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，那么就有可能會(huì)發(fā)生發(fā)送數(shù)據(jù)沖突 (Collision)的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致某些節(jié)點(diǎn)或所有的需要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù) 據(jù)失敗。
對(duì)于上述因沖突而產(chǎn)生的問題，現(xiàn)有的一種解決方法是，需要發(fā)送數(shù)據(jù) 的節(jié)點(diǎn)一旦發(fā)生數(shù)據(jù)發(fā)送沖突的現(xiàn)象，就采用退避方法，即，延遲一段時(shí)間 后再嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)。
然而，發(fā)明人在仔細(xì)研究上述的解決方法后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié) 點(diǎn)在延遲一段時(shí)間后再次嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，可能還會(huì)發(fā)生發(fā)送數(shù)據(jù)沖突的現(xiàn) 象，這樣，需要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)還需要再次延遲一段時(shí)間后，才能再次嘗試 發(fā)送數(shù)據(jù)。如果這種現(xiàn)象一直持續(xù)下去的話，那么需要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)就會(huì) 在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)無法發(fā)送數(shù)據(jù)，甚至可能不能確定會(huì)在什么時(shí)間才能發(fā)送 數(shù)據(jù)。所以，現(xiàn)有的退避方法不能從根本上解決發(fā)送數(shù)據(jù)沖突的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供基于以太網(wǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法、以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)及控制系統(tǒng)，用 以從根本上解決發(fā)送數(shù)據(jù)沖突的問題。一種基于以太網(wǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，應(yīng)用于包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)的控制系統(tǒng)中，
所述發(fā)送數(shù)據(jù)的方法包括第一節(jié)點(diǎn)緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)；如果當(dāng)前通信宏
周期包括用于第 一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則第 一節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前通信宏周期內(nèi) 的用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)，如果當(dāng)前通信宏周期 不包括用于第 一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則第 一節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi) 發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)，其中，其他節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā) 送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，每個(gè)通信宏周期的時(shí)長都相同，每個(gè)通信宏周期 由多個(gè)長度固定的時(shí)間段組成。
一種以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，應(yīng)用于包括多個(gè)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的控制系統(tǒng)中，所述以太
網(wǎng)節(jié)點(diǎn)包括緩存單元，緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)；第一判斷單元，在緩存單元
緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)后，判斷當(dāng)前通信宏周期是否包括用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)
發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段；數(shù)據(jù)處理單元，如果第一判斷單元判斷出當(dāng)前通信宏周 期包括用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則數(shù)據(jù)處理單元在當(dāng)前通信 宏周期內(nèi)的用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，發(fā)送緩存單元緩存的數(shù) 據(jù)，如果第 一判斷單元判斷出當(dāng)前通信宏周期不包括用于以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù) 據(jù)的時(shí)間段，則數(shù)據(jù)處理單元不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)發(fā)送緩存單元緩存的數(shù) 據(jù)，其中，其他節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)
的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)；其中，每個(gè)通信宏周期的時(shí)長都相同，每個(gè)通信宏周期 由多個(gè)長度固定的時(shí)間段組成。
一種控制系統(tǒng)，包括，控制設(shè)備及多個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備；所述控制設(shè)備， 控制至少一個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，并且在用于所述控制設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的通信宏周 期內(nèi)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)；所述多個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，受所述控制設(shè)備控制，并 且每個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備都在用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的通信宏周期內(nèi)的時(shí)間段發(fā)送數(shù) 據(jù)；其中，任意一個(gè)通信宏周期內(nèi)的任意一個(gè)時(shí)間段只能被所述控制設(shè)備和 所述多個(gè)測(cè)量執(zhí)行i殳備中的一個(gè)設(shè)備占用，并且，每個(gè)通信宏周期的時(shí)長都 相同，每個(gè)通信宏周期由多個(gè)長度固定的時(shí)間段組成。
在本發(fā)明中，控制系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送 數(shù)據(jù)，這樣就避免了因多個(gè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)而引發(fā)的發(fā)送數(shù)據(jù)的沖 突，并且，還能保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能在確定的時(shí)間將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，避免了需 要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)無法發(fā)送數(shù)據(jù)。


圖1為本發(fā)明的一種基于以太網(wǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法的流程圖； 圖2為本發(fā)明的一種以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的以太網(wǎng)采用的幾種拓樸結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖4為本發(fā)明的基于正EE1588精確時(shí)鐘協(xié)議的時(shí)鐘同步過程示意圖； 圖5為本發(fā)明的通信宏周期的一種設(shè)置方式示意圖； 圖6為本發(fā)明的基于圖5所示的通信宏周期的數(shù)據(jù)發(fā)送方式示意圖； 圖7為本發(fā)明的周期數(shù)據(jù)的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明的一種申請(qǐng)、授權(quán)過程示意圖； 圖9為本發(fā)明的一個(gè)設(shè)備進(jìn)行通信調(diào)度管理的流程圖； 圖IO為本發(fā)明的一個(gè)設(shè)備處理數(shù)據(jù)的流程圖； 圖11為本發(fā)明的以太網(wǎng)采用的菊花鏈結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖12為本發(fā)明的一種時(shí)鐘同步過程示意圖； 圖13為本發(fā)明的通信宏周期的另一種設(shè)置方式示意圖； 圖14為本發(fā)明的基于圖13所示的通信宏周期的數(shù)據(jù)發(fā)送方式示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而 不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作 出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
首先需要說明的是，本發(fā)明的所有實(shí)施例都可以應(yīng)用在基于以太網(wǎng)的控 制系統(tǒng)中。
控制系統(tǒng)可以包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中，至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)是具有控制其他節(jié) 點(diǎn)工作的控制設(shè)備，至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)是受控制設(shè)備控制的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，測(cè) 量執(zhí)行設(shè)備的主要功能是測(cè)量和執(zhí)行。例如，控制系統(tǒng)可以是數(shù)控系統(tǒng)，數(shù) 控系統(tǒng)包括至少一個(gè)數(shù)控設(shè)備和至少一個(gè)受數(shù)控設(shè)備控制的伺服驅(qū)動(dòng)器。
以太網(wǎng)可以是由控制系統(tǒng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)橋和交換機(jī)等設(shè)備組成的局 域網(wǎng)。以太網(wǎng)可以采用星形、菊花鏈形、環(huán)形等拓樸結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，也可以采 用這些拓樸結(jié)構(gòu)混合后的結(jié)構(gòu)。
下面所有的實(shí)施例中提到的通信宏周期是指，由多個(gè)長度固定的時(shí)間段組成的周期，每個(gè)通信宏周期的時(shí)長都相同。 一個(gè)通信宏周期內(nèi)的各個(gè)時(shí)間段的長度可以根據(jù)時(shí)間段對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)的性能來設(shè)置，這種情況下， 一個(gè)通信宏周期內(nèi)的所有時(shí)間段的長度有可能相同，也可能只有一部分時(shí)間段的長度相同，還可能是所有時(shí)間段的長度完全不相同。 一般來說，任意一個(gè)時(shí)間段只允許一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用，以用來發(fā)送數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明中，每個(gè)通信宏周期的設(shè)置方式至少有兩種。
其中的 一種方式為，每個(gè)通信宏周期內(nèi)的每個(gè)時(shí)間段都預(yù)先指定給一個(gè)節(jié)點(diǎn)，即，每個(gè)時(shí)間段都預(yù)先對(duì)應(yīng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣，對(duì)于每個(gè)時(shí)間段，都會(huì)有一個(gè)預(yù)先指定的節(jié)點(diǎn)來占用，以用于節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，每個(gè)通信宏周期內(nèi)的相同時(shí)間段可以指定給同一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣，這個(gè)節(jié)點(diǎn)就在每個(gè)通信宏周期內(nèi)的這個(gè)相同時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，將每個(gè)通信宏周期內(nèi)的第一個(gè)時(shí)間段指定給具有控制其他節(jié)點(diǎn)工作的控制設(shè)備，這樣，控制設(shè)備就在每個(gè)通信宏周期內(nèi)的第一個(gè)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。另外，不同通信宏周期內(nèi)的沖目同時(shí)間段可以指定給不同的節(jié)點(diǎn)，也就是說，幾個(gè)節(jié)點(diǎn)復(fù)用同一個(gè)時(shí)間段。
例如，將第n (n是正整數(shù))個(gè)通信宏周期的第一個(gè)時(shí)間段指定給控制設(shè)備，將第n+l個(gè)通信宏周期的第一個(gè)時(shí)間段指定給控制系統(tǒng)中的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備1,這樣，控制設(shè)備和測(cè)量執(zhí)行設(shè)備l交替占用第一個(gè)時(shí)間段。
通信宏周期的第二種設(shè)置方式為，每個(gè)通信宏周期內(nèi)除包括至少 一個(gè)預(yù)先指定給節(jié)點(diǎn)的時(shí)間段外，還包括一個(gè)隨機(jī)時(shí)間段，這個(gè)隨機(jī)時(shí)間段并不預(yù)先指定給某個(gè)節(jié)點(diǎn)占用，而是在各個(gè)節(jié)點(diǎn)依據(jù)各自的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中，通過一定的策略來指定由哪個(gè)節(jié)點(diǎn)占用。例如，假設(shè)通信宏周期除包括預(yù)先指定給節(jié)點(diǎn)的第一個(gè)時(shí)間段、第二個(gè)時(shí)間段和第三個(gè)時(shí)間段外，還包括一個(gè)隨機(jī)時(shí)間段，第一個(gè)時(shí)間段、第二個(gè)時(shí)間段和第三個(gè)時(shí)間段分別可以由預(yù)先指定的節(jié)點(diǎn)占用，而隨機(jī)時(shí)間段只能由獲得授權(quán)占用隨機(jī)時(shí)間段的節(jié)點(diǎn)來占用。在實(shí)際應(yīng)用中， 一個(gè)節(jié)點(diǎn)可能會(huì)連續(xù)多次獲得授權(quán)占用不同的通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段。當(dāng)然，不同的通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段也可能由不同的節(jié)點(diǎn)獲得授權(quán)后占用。另外， 一般來說，不同的通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的長度都是相同的。
當(dāng)然，通信宏周期的設(shè)置方式還可能是其他方式，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需要而靈活設(shè)置。由于下面的所有實(shí)施例中的通信宏周期主要使用了上述兩種設(shè)置方式，所以這里不再對(duì)通信宏周期的設(shè)置方式——舉例-說明。
下面對(duì)本發(fā)明的一種基于以太網(wǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行說明。如圖1所
示，包括
S101:第一節(jié)點(diǎn)緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)；
S102:如果當(dāng)前通信宏周期包括用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則第一節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于第 一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)，如果當(dāng)前通信宏周期不包括用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則第一節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)，其中，其他節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，每個(gè)通信宏周期的時(shí)長都相同，每個(gè)通信宏周期由多個(gè)長度固定的時(shí)間段組成。
具體的，需要發(fā)送的數(shù)據(jù)可以是指第一節(jié)點(diǎn)需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，也可以是指第一節(jié)點(diǎn)自己產(chǎn)生的需要發(fā)送出去的數(shù)據(jù)。
第一節(jié)點(diǎn)緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)后，可以判斷當(dāng)前通信宏周期是否包括用于第 一 節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段。
如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前通信宏周期包括用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，那么第一節(jié)點(diǎn)就可以在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中，緩存的數(shù)據(jù)量有時(shí)會(huì)比較大，這種情況下，第一節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間 a,可以只發(fā)送緩存中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，剩余的數(shù)據(jù)可以在后續(xù)的一個(gè)或多個(gè)用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送。
如果當(dāng)前通信宏周期不包括用于第 一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，那么第一節(jié)點(diǎn)就不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)。
前面提到過，任意一個(gè)時(shí)間段可以只由預(yù)先指定的一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用。也就是說， 一個(gè)時(shí)間段只能由一個(gè)節(jié)點(diǎn)唯一占用，并且每個(gè)時(shí)間段都可以預(yù)先指定給一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這樣，當(dāng)控制系統(tǒng)上電開始運(yùn)行后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在預(yù)先指定給自己的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。
前面也提到過，每個(gè)通信宏周期都可以包括一個(gè)隨機(jī)時(shí)間段，所述隨機(jī)時(shí)間段由成功申請(qǐng)到占用所述隨機(jī)時(shí)間段的一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用，除所述隨機(jī)時(shí)間段外，每個(gè)通信宏周期內(nèi)的其他任意一個(gè)時(shí)間段只能由預(yù)先指定的 一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用。也就是說， 一個(gè)時(shí)間段只能由一個(gè)節(jié)點(diǎn)唯一占用，除隨機(jī)時(shí)間段之外的每個(gè)時(shí)間段都可以預(yù)先指定給一個(gè)節(jié)點(diǎn)。不但如此，隨機(jī)時(shí)間段并不預(yù)先指定給某個(gè)節(jié)點(diǎn)占用，而是由成功申請(qǐng)到占用隨機(jī)時(shí)間段的一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用。這樣，當(dāng)控制系統(tǒng)上電開始運(yùn)行后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在預(yù)先指定給自己的除隨機(jī)時(shí)間段之外的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，此外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)還可以申請(qǐng)占用隨機(jī)時(shí)間段，如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)成功申請(qǐng)到占用某個(gè)隨機(jī)時(shí)間段，那么這個(gè)節(jié)點(diǎn)就在這個(gè)隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。
需要說明的是，節(jié)點(diǎn)在預(yù)先指定的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的數(shù)據(jù)可以是需要周期性發(fā)送且對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的數(shù)據(jù)，例如與測(cè)量、控制密切相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括控制字、狀態(tài)字、位置、速度、扭矩等。節(jié)點(diǎn)在隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送的數(shù)據(jù)可以是在特定條件下產(chǎn)生的、對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的數(shù)據(jù)，例如，
用于設(shè)備管理和參數(shù)配置的設(shè)置，具體的，例如正EE1588同步報(bào)文、應(yīng)用層服務(wù)報(bào)文和其他基于TCP/IP的IT領(lǐng)域通用報(bào)文等。
還需要說明的是，如果當(dāng)前通信宏周期內(nèi)包括隨機(jī)時(shí)間段，并且第一節(jié)點(diǎn)不能占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，那么這種情況也算是S102中提到的當(dāng)前通信宏周期不包括用于第 一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段。
請(qǐng)?jiān)賲⒁奡101和S102,如果第一節(jié)點(diǎn)需要向第二節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求申請(qǐng)占用隨機(jī)時(shí)間段，那么第一節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間革殳、發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)或之后，可以向第二節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段。如果在后一個(gè)通信宏周期內(nèi)獲得第二節(jié)點(diǎn)允許占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)，那么第 一節(jié)點(diǎn)就可以在后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)然，如果后一個(gè)通信宏周期包括用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，那么第 一節(jié)點(diǎn)還可以在后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，第一節(jié)點(diǎn)可以將用于請(qǐng)求的字段設(shè)置在發(fā)送給第二節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)中，請(qǐng)求的字段的內(nèi)容例如是第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)，第二節(jié)點(diǎn)可以將授權(quán)的字段設(shè)置在發(fā)送(也可以是廣播)給第一節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)中，授權(quán)的字段的內(nèi)容例如是第一節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)，這樣，第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)不但將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送出去了，還完成了申請(qǐng)、授權(quán)的工作，不但節(jié)省了時(shí)間，還節(jié)省了消息資源。
如果第一節(jié)點(diǎn)是授權(quán)其他節(jié)點(diǎn)占用隨機(jī)時(shí)間段的節(jié)點(diǎn)，那么第一節(jié)點(diǎn)緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)之前，還可以在前一個(gè)通信宏周期內(nèi)，獲得第三節(jié)點(diǎn)發(fā)送的占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的請(qǐng)求。如果第一節(jié)點(diǎn)允許第三節(jié)點(diǎn)占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段，那么第 一節(jié)點(diǎn)可以在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，向第三節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)。這樣，第三節(jié)點(diǎn)就可以在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要在預(yù)先指定給自己的時(shí)間段或通過申請(qǐng)獲得授權(quán)占用的隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，為保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能準(zhǔn)時(shí)的在用于自己發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)最好都能經(jīng)常性的調(diào)整本地時(shí)鐘，即經(jīng)常性的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘的同步。
時(shí)鐘同步的 一種方式為，采用簡單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(SNTP ， Simple NetworkTime Protocol)或IEEE1588協(xié)議。此外，本發(fā)明還提供了另外一種時(shí)鐘同步方式。
請(qǐng)?jiān)賲⒁奡101和S102。如果第一節(jié)點(diǎn)不是時(shí)鐘源，那么在S102之前，如果第 一節(jié)點(diǎn)收到時(shí)鐘源在一個(gè)用于時(shí)鐘源發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的第一數(shù)據(jù)后，那么第一節(jié)點(diǎn)記錄第一數(shù)據(jù)到達(dá)本地的時(shí)刻。之后，第一節(jié)點(diǎn)會(huì)收到時(shí)鐘源在另一個(gè)用于時(shí)鐘源發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的第二數(shù)據(jù)，第二數(shù)據(jù)中包括時(shí)鐘源發(fā)送第一數(shù)據(jù)的時(shí)刻。這樣，第一節(jié)點(diǎn)就可以根據(jù)第一數(shù)據(jù)到達(dá)本地的時(shí)刻、時(shí)鐘源發(fā)送第一數(shù)據(jù)的時(shí)刻及第一節(jié)點(diǎn)與時(shí)鐘源之間的線路延時(shí)，校正本地時(shí)鐘。
如果第一節(jié)點(diǎn)是時(shí)鐘源，那么在S102的同時(shí)或之后，第一節(jié)點(diǎn)記錄在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻，收到第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的上述數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)可以記錄收到上述數(shù)據(jù)的時(shí)刻，第一節(jié)點(diǎn)在后一個(gè)用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的數(shù)據(jù)中可以包括第一節(jié)點(diǎn)記錄的上述時(shí)刻。這樣，前后兩次收到第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)就可以根據(jù)上述第一節(jié)點(diǎn)記錄的時(shí)刻、上述收到第 一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)記錄的時(shí)刻和與第 一節(jié)點(diǎn)之間的線路延時(shí)，4交正本地時(shí)鐘。
在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)， 一般將控制設(shè)備作為時(shí)鐘源，當(dāng)然，也可以將其他節(jié)點(diǎn)作為時(shí)鐘源。本發(fā)明對(duì)此不作限定，只要能夠保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間保持時(shí)鐘同步即可。需要說明是，S101和S102中的第一節(jié)點(diǎn)可以是控制系統(tǒng)中的控制設(shè)備，
也可以是控制系統(tǒng)中的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備。例如，第一節(jié)點(diǎn)可以是數(shù)控系統(tǒng)中的數(shù)控設(shè)備，也可以是數(shù)控系統(tǒng)中的伺服驅(qū)動(dòng)器。
對(duì)應(yīng)于上述的基于以太網(wǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，本發(fā)明還提供一種以太網(wǎng)
節(jié)點(diǎn)，如圖2所示，包括緩存單元201,緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)；第一判斷單元202,在緩存單元201緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)后，判斷當(dāng)前通信宏周期是否包括用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段；數(shù)據(jù)處理單元203，如果第一判斷單元202判斷出當(dāng)前通信宏周期包括用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則數(shù)據(jù)處理單元203在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，發(fā)送緩存單元201緩存的數(shù)據(jù)，如果第一判斷單元202判斷出當(dāng)前通信宏周期不包括用于以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則數(shù)據(jù)處理單元203不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)發(fā)送緩存單元201緩存的數(shù)據(jù)，其中，其他節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)；其中，每個(gè)通信宏周期的時(shí)長都相同，每個(gè)通信宏周期由多個(gè)長度固定的時(shí)間段組成。
具體的，需要發(fā)送的數(shù)據(jù)可以是指圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)需要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，也可以是指圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)自己產(chǎn)生的需要發(fā)送出去的數(shù)據(jù)。
緩存單元201緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)后，第一判斷單元202可以判斷當(dāng)前通信宏周期是否包括用于圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)(具體是指數(shù)據(jù)處理單元203 )發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段。
如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前通信宏周期包括用于圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，那么數(shù)據(jù)處理單元203就可以在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中，緩存單元201緩存的數(shù)據(jù)量有時(shí)會(huì)比較大，這種情況下，數(shù)據(jù)處理單元203在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，可以只發(fā)送緩存中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)，剩余的婆:據(jù)可以在后續(xù)的一個(gè)或多個(gè)用于圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送。
如果第一判斷單元202判斷出當(dāng)前通信宏周期不包括用于圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，那么數(shù)據(jù)處理單元203就不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)。前面提到過，任意一個(gè)時(shí)間段可以只由預(yù)先指定的一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用。也就是說， 一個(gè)時(shí)間段只能由一個(gè)節(jié)點(diǎn)唯一占用，并且每個(gè)時(shí)間段都可以預(yù)先指定給一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這樣，當(dāng)控制系統(tǒng)上電開始運(yùn)行后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在預(yù)先指定給自己的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。
前面也提到過，每個(gè)通信宏周期都可以包括一個(gè)隨機(jī)時(shí)間段，所述隨機(jī)時(shí)間段由成功申請(qǐng)到占用所述隨機(jī)時(shí)間段的 一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用，除所述隨機(jī)時(shí)間段外，每個(gè)通信宏周期內(nèi)的其他任意一個(gè)時(shí)間段只能由預(yù)先指定的 一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用。也就是說， 一個(gè)時(shí)間段只能由一個(gè)節(jié)點(diǎn)唯一占用，除隨機(jī)時(shí)間段之外的每個(gè)時(shí)間段都可以預(yù)先指定給一個(gè)節(jié)點(diǎn)。不但如此，隨機(jī)時(shí)間段并不預(yù)先
指定給某個(gè)節(jié)點(diǎn)占用，而是由成功申請(qǐng)到占用隨機(jī)時(shí)間段的一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用。這樣，當(dāng)控制系統(tǒng)上電開始運(yùn)行后，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在預(yù)先指定給自己的除隨機(jī)時(shí)間段之外的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，此外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)還可以申請(qǐng)占用隨機(jī)時(shí)間段，如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)成功申請(qǐng)到占用某個(gè)隨機(jī)時(shí)間段，那么這個(gè)節(jié)點(diǎn)就在這個(gè)隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。
需要說明的是，節(jié)點(diǎn)在預(yù)先指定的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的數(shù)據(jù)可以是需要周期性發(fā)送且對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的數(shù)據(jù)，例如與測(cè)量、控制密切相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括控制字、狀態(tài)字、位置、速度、扭矩等。節(jié)點(diǎn)在隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送的數(shù)據(jù)可以是在特定條件下產(chǎn)生的、對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的數(shù)據(jù)，例如，
用于設(shè)備管理和參數(shù)配置的設(shè)置，具體的，例如IEEE1588同步報(bào)文、應(yīng)用層服務(wù)報(bào)文和其他基于TCP/IP的IT領(lǐng)域通用報(bào)文等。
還需要說明的是，如果當(dāng)前通信宏周期內(nèi)包括隨機(jī)時(shí)間段，并且數(shù)據(jù)處理單元203不能占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，那么這種情況也算是第一判斷單元202判斷出當(dāng)前通信宏周期不包括用于以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段中的 一 種情況。
圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還可以包括:清求單元204,用于在lfet據(jù)處理單元203在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段、發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)或之后，向第二以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段；第一獲得單元205，用于在請(qǐng)求單元204向第二以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段之后，在所述后一個(gè)通信宏周期內(nèi)獲得第二以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)允許占用所述后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)；數(shù)據(jù)處理單元203在后一個(gè)通信宏周期內(nèi)獲得第二以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)允許占用后一個(gè)
通信宏周期內(nèi)的隨才幾時(shí)間,殳的響應(yīng)，那么數(shù)據(jù)處理單元203就可以在后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)然，如果后一個(gè)通信宏周期包括用于圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，那么數(shù)據(jù)處理單元203還可以在后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，數(shù)據(jù)處理單元203可以將用于請(qǐng)求的字段設(shè)置在發(fā)送給第二以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)中，請(qǐng)求的字段的內(nèi)容例如是圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)，第二以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可以將授權(quán)的字段設(shè)置在發(fā)送(也可以是廣播)給圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)中，授權(quán)的字段的內(nèi)容例如是圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)，這樣，圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和第二以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)不但將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送出去了，還完成了申請(qǐng)、授權(quán)的工作，不但節(jié)省了時(shí)間，還節(jié)省了消息資源。
如果圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)是授權(quán)其他節(jié)點(diǎn)占用隨機(jī)時(shí)間段的節(jié)點(diǎn)，那么圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還可以包括第二獲得單元206，用于在緩存單元201緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)之前，在前一個(gè)通信宏周期內(nèi)，獲得第三以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的請(qǐng)求；第二判斷單元207,用于在第二獲得單元206獲得第三以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的請(qǐng)求后，判斷是否允許第三以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段。如果第二判斷單元207判斷出允許第三以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段，那么數(shù)據(jù)處理單元203可以在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，向第三以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)。這樣，第三以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)就可以在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明中，每個(gè)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)都要在預(yù)先指定給自己的時(shí)間段或通過申請(qǐng)獲得授權(quán)占用的隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，為保證每個(gè)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)都能準(zhǔn)時(shí)的在用于自己發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)中的各個(gè)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)最好都能經(jīng)常性的調(diào)整本地時(shí)鐘，即經(jīng)常性的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘的同步。
時(shí)鐘同步的一種方式為，采用簡單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(SNTP, Simple NetworkTime Protocol)或IEEE1588協(xié)議。此外，本發(fā)明還提供了另外一種時(shí)鐘同步方式。
請(qǐng)繼續(xù)參見圖2。如果圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)不是時(shí)鐘源，那么圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還可以包括第三獲得單元208，用于在數(shù)據(jù)處理單元203發(fā)送 緩存單元201緩存的數(shù)據(jù)之前，收到時(shí)鐘源在一個(gè)用于時(shí)鐘源發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí) 間段發(fā)送的第一數(shù)據(jù)；第一記錄單元209，用于在第三獲得單元208收到時(shí)鐘 源發(fā)送的第一數(shù)據(jù)后，記錄第一lt據(jù)到達(dá)本地的時(shí)刻。第三獲得單元208收 到第 一數(shù)據(jù)后，還可以收到時(shí)鐘源在另 一個(gè)用于時(shí)鐘源發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā) 送的第二數(shù)據(jù)，第二數(shù)據(jù)中包括時(shí)鐘源發(fā)送第一數(shù)據(jù)的時(shí)刻。圖2所示的以 太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還可以包括時(shí)鐘校正單元210,用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)到達(dá)本地的時(shí)刻、 時(shí)鐘源發(fā)送第一數(shù)據(jù)的時(shí)刻及第一節(jié)點(diǎn)與時(shí)鐘源之間的線路延時(shí)，校正圖2 所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘。
如果圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)是時(shí)鐘源，那么圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還可 以包括第二記錄單元211,用于在數(shù)據(jù)處理單元203發(fā)送緩存單元201緩存 的數(shù)據(jù)的同時(shí)或之后，記錄在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于圖2所示的以太網(wǎng)節(jié) 點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間,殳發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻，收到圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的上 述數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)可以記錄收到上述數(shù)據(jù)的時(shí)刻，凄t據(jù)處理單元203在后一個(gè)用 于圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的數(shù)據(jù)中可以包括第二記錄 單元211記錄的上述時(shí)刻。這樣，前后兩次收到圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送 的數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)就可以才艮據(jù)第二記錄單元211記錄的時(shí)刻、上述收到圖2所示 的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)記錄的時(shí)刻和與第一節(jié)點(diǎn)之間的線路延時(shí)，校正 本地時(shí)鐘。
需要說明是，圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可以是控制系統(tǒng)中的控制設(shè)備，也 可以是控制系統(tǒng)中的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備。例如，圖2所示的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可以是數(shù) 控系統(tǒng)中的控制設(shè)備，也可以是控制系統(tǒng)中的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備。
除上述的基于以太網(wǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法及以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)外，本發(fā)明還提供 一種控制系統(tǒng)，包括，控制設(shè)備及多個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備；所述控制設(shè)備，控制 至少一個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，并且在用于所述控制設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的通信宏周期內(nèi) 的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)；所述多個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，受所述控制設(shè)備控制，并且每 個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備都在用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的通信宏周期內(nèi)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)；其 中，任意一個(gè)通信宏周期內(nèi)的任意一個(gè)時(shí)間段只能被所述控制設(shè)備和所述多 個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備中的一個(gè)設(shè)備占用，以用于所述一個(gè)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，并且， 每個(gè)通信宏周期的時(shí)長都相同，每個(gè)通信宏周期由多個(gè)長度固定的時(shí)間段組成。
前面提到過，任意一個(gè)時(shí)間段可以只由預(yù)先指定的一個(gè)設(shè)備占用。也就 是說， 一個(gè)時(shí)間段只能由 一個(gè)設(shè)備唯一 占用，并且每個(gè)時(shí)間段都可以預(yù)先指 定給一個(gè)設(shè)備。這樣，當(dāng)控制系統(tǒng)上電開始運(yùn)行后，每個(gè)設(shè)備都在預(yù)先指定 給自己的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。
前面也提到過，每個(gè)通信宏周期都可以包括一個(gè)隨機(jī)時(shí)間段，所述隨機(jī) 時(shí)間段由成功申請(qǐng)到占用所述隨機(jī)時(shí)間段的一個(gè)設(shè)備占用，除所述隨機(jī)時(shí)間 段外，每個(gè)通信宏周期內(nèi)的其他任意一個(gè)時(shí)間段只能由預(yù)先指定的 一個(gè)設(shè)備 占用。也就是說， 一個(gè)時(shí)間段只能由一個(gè)設(shè)備唯一占用，除隨機(jī)時(shí)間段之外 的每個(gè)時(shí)間段都可以預(yù)先指定給一個(gè)設(shè)備。不但如此，隨機(jī)時(shí)間段并不預(yù)先 指定給某個(gè)設(shè)備占用，而是由成功申請(qǐng)到占用隨機(jī)時(shí)間段的一個(gè)設(shè)備占用。 這樣，當(dāng)控制系統(tǒng)上電開始運(yùn)行后，每個(gè)設(shè)備都在預(yù)先指定給自己的除隨機(jī) 時(shí)間段之外的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，此外，每個(gè)設(shè)備還可以申請(qǐng)占用隨機(jī)時(shí)間段， 如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)成功申請(qǐng)到占用某個(gè)隨機(jī)時(shí)間段，那么這個(gè)設(shè)備就在這個(gè)隨機(jī) 時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。
需要說明的是，設(shè)備在預(yù)先指定的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的數(shù)據(jù) 可以是需要周期性發(fā)送且對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的數(shù)據(jù)，例如與測(cè)量、控制密切 相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括控制字、狀態(tài)字、位置、速度、扭矩等。節(jié)點(diǎn)在隨機(jī)時(shí)間 段發(fā)送的數(shù)據(jù)可以是在特定條件下產(chǎn)生的、對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的數(shù)據(jù)，例如，
用于設(shè)備管理和參數(shù)配置的設(shè)置，具體的，例如正EE1588同步報(bào)文、應(yīng)用層 服務(wù)報(bào)文和其他基于TCP/IP的IT領(lǐng)域通用報(bào)文等。
每個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備都可以在用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段向所述控制設(shè)備請(qǐng) 求占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段；所述控制設(shè)備可以在后一個(gè)通信 宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，向所有發(fā)出所述請(qǐng)求的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備 中的一個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，發(fā)送允許占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的 響應(yīng)。優(yōu)選的，測(cè)量執(zhí)行設(shè)備可以將用于請(qǐng)求的字段設(shè)置在發(fā)送給控制設(shè)備 的數(shù)據(jù)中，請(qǐng)求的字段的內(nèi)容例如是測(cè)量執(zhí)行設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)，控制 設(shè)備可以將授權(quán)的字段設(shè)置在發(fā)送(也可以是廣播)給測(cè)量執(zhí)行設(shè)備的數(shù)據(jù) 中，授權(quán)的字段的內(nèi)容例如是測(cè)量執(zhí)行設(shè)備的標(biāo)識(shí)，這樣，控制設(shè)備和測(cè)量 執(zhí)行設(shè)備不但將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送出去了，還完成了申請(qǐng)、授權(quán)的工作，不但節(jié)省了時(shí)間，還節(jié)省了消息資源。
受所述控制設(shè)備直接控制的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備可以稱為第 一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè) 備，每個(gè)第一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備直接控制至少一個(gè)第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備；每個(gè) 第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備都可以在用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段向直接控制自身的第
一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備請(qǐng)求占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段；每個(gè)第一級(jí)
測(cè)量執(zhí)行設(shè)備都可以從其直接控制的第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備中選擇出允許占用 后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，并可以在用于其 發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段向所述控制設(shè)備請(qǐng)求占用后 一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間
段，所述請(qǐng)求中包括用于標(biāo)識(shí)選擇出的第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備的信息；所述控 制設(shè)備可以在后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，向所有發(fā)出 所述請(qǐng)求的第一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備中的一個(gè)第一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，發(fā)送允許占 用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)；所述一個(gè)第 一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備 向其選擇出的第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，發(fā)送允許占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨 機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)。當(dāng)然，申請(qǐng)、授權(quán)也可以有第三級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備或更多級(jí) 測(cè)量執(zhí)行設(shè)備參與。也就是說，申請(qǐng)、授權(quán)可以多級(jí)進(jìn)行。
在本發(fā)明中，每個(gè)設(shè)備都要在預(yù)先指定給自己的時(shí)間段或通過申請(qǐng)獲得 授權(quán)占用的隨機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，為保證每個(gè)設(shè)備都能準(zhǔn)時(shí)的在用于自己發(fā) 送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備最好都能經(jīng)常性的調(diào)整本 地時(shí)鐘，即經(jīng)常性的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘的同步。
時(shí)鐘同步的一種方式為，采用簡單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(SNTP, Simple Network TimeProtocol)或正EE1588協(xié)議。此外，本發(fā)明還提供了另外一種時(shí)鐘同步 方式。
如果控制設(shè)備是時(shí)鐘源，那么控制設(shè)備可以在發(fā)送第一數(shù)據(jù)的同時(shí)或之 后，記錄發(fā)送第一數(shù)據(jù)的時(shí)刻；接收第一數(shù)據(jù)的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備可以記錄第一 數(shù)據(jù)到達(dá)本地的時(shí)刻；控制設(shè)備在后一個(gè)用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的第 二數(shù)據(jù)可以包括發(fā)送第 一數(shù)據(jù)的時(shí)刻；接收第 一數(shù)據(jù)的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備收到第 二數(shù)據(jù)后，可以根據(jù)所述控制設(shè)備發(fā)送第一數(shù)據(jù)的時(shí)刻、第一數(shù)據(jù)到達(dá)本地 的時(shí)刻及本地與所述控制設(shè)備之間的線路延時(shí)，校正本地時(shí)鐘。
在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)， 一般將控制設(shè)備作為時(shí)鐘源，當(dāng)然，也可以將某個(gè)測(cè)量 執(zhí)行設(shè)備作為時(shí)鐘源。本發(fā)明對(duì)此不作限定，只要能夠保證各個(gè)設(shè)備之間保持時(shí)鐘同步即可。
需要說明的是，上述的控制系統(tǒng)例如是數(shù)控系統(tǒng)，控制設(shè)備例如是數(shù)控 系統(tǒng)中的數(shù)控設(shè)備，測(cè)量執(zhí)行設(shè)備例如是數(shù)控系統(tǒng)中的伺服驅(qū)動(dòng)器。
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚的理解本發(fā)明，下面再以數(shù)控系統(tǒng)為例， 介紹本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例
圖3所示的是本發(fā)明的以太網(wǎng)采用的星形、菊花鏈、環(huán)形等拓樸結(jié)構(gòu)。 第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例采用星形結(jié)構(gòu)，如圖3所示，局域網(wǎng)由1個(gè)數(shù)控設(shè)備、3個(gè) 伺服驅(qū)動(dòng)器及1個(gè)工業(yè)交換機(jī)構(gòu)成。
如圖4所示，時(shí)鐘同步采用正EE1588精確時(shí)鐘協(xié)議，設(shè)定數(shù)控設(shè)備為主 時(shí)鐘(即時(shí)鐘源)，伺服驅(qū)動(dòng)器為從時(shí)鐘，主時(shí)鐘與從時(shí)鐘進(jìn)行同步。在數(shù)控 系統(tǒng)上電后，各伺服驅(qū)動(dòng)器測(cè)量自身與數(shù)控設(shè)備之間的線路延時(shí)，并保存此 線3各延時(shí)。線^各延時(shí)測(cè)量方法如下
數(shù)控設(shè)備發(fā)送同步(SYNC)報(bào)文，記錄SYNC報(bào)文發(fā)送時(shí)刻 Tsn=1000000ns,并將此時(shí)間戳(即發(fā)送時(shí)刻Tsn )攜帶在Follow—Up報(bào)文中；
伺服驅(qū)動(dòng)器接收SYNC報(bào)文，記錄SYNC報(bào)文到達(dá)時(shí)刻Tdn=1300500ns;
伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送Delay一Req報(bào)文，記錄Delay一Req報(bào)文發(fā)送時(shí)刻 Tsn+1=l 360000ns;
數(shù)控設(shè)備接收到Delay—Req凈艮文，記錄Delay—Req 4艮文到達(dá)時(shí)刻 Tdn+1=1060500ns,并將此時(shí)間戳(到達(dá)時(shí)刻Tdn+1 )攜帶在Delay—Rsp報(bào)文中； 伺服驅(qū)動(dòng)器接收到Delay—Rsp報(bào)文后，采用下列公式計(jì)算線路延時(shí) Ddayn=(T('-TsJ2+(TdrTsn)
—(1060500 -1360000) + (1300500 -1000000) 一 ^ =500似
隨后，數(shù)控設(shè)備周期性發(fā)送SYNC報(bào)文，接收到此SYNC報(bào)文的伺服驅(qū) 動(dòng)器與發(fā)送該SYNC報(bào)文的數(shù)控設(shè)備進(jìn)行同步。數(shù)控設(shè)備和各個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器 均維護(hù)一個(gè)相對(duì)時(shí)鐘，且各個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器周期性的與數(shù)控設(shè)備對(duì)時(shí)，并校正 本地時(shí)鐘。
同步偏差計(jì)算方法如下數(shù)控設(shè)備發(fā)送SYNC報(bào)文，記錄SYNC報(bào)文發(fā)送時(shí)刻Tsn+2=2000000ns,
并將此時(shí)間戳(即發(fā)送時(shí)刻Tsn+2)在Follow—Up報(bào)文中發(fā)送；
伺服驅(qū)動(dòng)器接收SYNC報(bào)文，記錄SYNC報(bào)文到達(dá)時(shí)時(shí)刻
Tdn+2=2300500ns，采用下列公式計(jì)算同步偏差 Q^e,n =Tdn+2 -Tsn+2 -Delayn
=2300500-2000000-500
=300000"^
伺服驅(qū)動(dòng)器將本地時(shí)鐘減去Offsetn即完成本次同步。待時(shí)鐘同步完成后， 通信調(diào)度開啟，數(shù)控設(shè)備和各個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器按照通信調(diào)度策略發(fā)送數(shù)據(jù)，即， 開始進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)的過程。
如圖5所示，在第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，通信宏周期包括隨機(jī)時(shí)間段。圖5 所示的周期時(shí)間是指預(yù)先指定給設(shè)備的時(shí)間，周期時(shí)間包括多個(gè)時(shí)間槽(即 時(shí)間段)，每個(gè)時(shí)間^段都預(yù)先指定給一個(gè)設(shè)備。圖5所示的非周期時(shí)間就是上 述的隨機(jī)時(shí)間段。
如圖6所示，數(shù)控設(shè)備、伺服驅(qū)動(dòng)器1在每個(gè)通信宏周期內(nèi)的各自時(shí)間 槽內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)(例如是需要周期性發(fā)送的數(shù)據(jù)，簡稱為周期數(shù)據(jù))，伺服驅(qū)動(dòng) 器2和伺服驅(qū)動(dòng)器3復(fù)用在同一個(gè)時(shí)間槽，交替發(fā)送數(shù)據(jù)(例如是需要周期 性發(fā)送的數(shù)據(jù)，簡稱為周期數(shù)據(jù))。伺服驅(qū)動(dòng)器1通過通信宏周期a通過周期 數(shù)據(jù)中的申請(qǐng)字段，申請(qǐng)發(fā)送可以非周期發(fā)送的數(shù)據(jù)(簡稱為非周期數(shù)據(jù))。 數(shù)控設(shè)備在通信宏周期b通過周期數(shù)據(jù)中的授權(quán)字段，指示伺服驅(qū)動(dòng)器1在 通信宏周期b的非周期時(shí)間發(fā)送非周期數(shù)據(jù)。伺服驅(qū)動(dòng)器1獲得授權(quán)后，在 通信宏周期b的非周期時(shí)間發(fā)送非周期數(shù)據(jù)。
如圖7所示，周期數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)中嵌入了申請(qǐng)、授權(quán)字段，這兩個(gè)字段可 以由位于數(shù)據(jù)鏈路層的通信調(diào)度管理子層來維護(hù)。在第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中， 申請(qǐng)字段由各個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器自行維護(hù)，伺服驅(qū)動(dòng)器中的通信調(diào)度管理子層將 本地設(shè)備的非周期數(shù)據(jù)隊(duì)列中最高的優(yōu)先級(jí)寫入到申請(qǐng)字段。授權(quán)字段由數(shù) 控設(shè)備維護(hù)，即，只有數(shù)控設(shè)備發(fā)送的周期數(shù)據(jù)中的授權(quán)字段是有意義的。
過指定伺服驅(qū)動(dòng)器位號(hào)的方式，授權(quán)其中 一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送非周期數(shù)據(jù)。 如圖8所示，在第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，采用優(yōu)先級(jí)調(diào)度策略，即，數(shù)控設(shè)備根據(jù)各個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器需要發(fā)送的非周期數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)，來決定由哪個(gè)伺 服驅(qū)動(dòng)器占用非周期時(shí)間。假設(shè)在某個(gè)通信宏周期內(nèi)，伺服驅(qū)動(dòng)器1申請(qǐng)發(fā) 送優(yōu)先級(jí)為0xl的非周期數(shù)據(jù)，伺服驅(qū)動(dòng)器2申請(qǐng)發(fā)送優(yōu)先級(jí)為0x2的非周
期報(bào)文，伺服驅(qū)動(dòng)器3沒有非周期數(shù)據(jù)要發(fā)送，所以將申請(qǐng)字段置為保留值 0xff。在下一個(gè)通信宏周期，數(shù)控設(shè)備通過指定位號(hào)16的方式，指示伺服驅(qū)
動(dòng)器1在下一個(gè)通信宏周期內(nèi)的非周期數(shù)據(jù)發(fā)送非周期數(shù)據(jù)。
如圖9所示，通信調(diào)度管理可以通過事件觸發(fā)的形式來實(shí)現(xiàn)，通信調(diào)度 管理是針對(duì)一個(gè)設(shè)備而言的。具體流程如下 S901:通信調(diào)度開啟；
S902:通信調(diào)度管理子層將周期時(shí)間開始事件作為第 一個(gè)事件插入到定 時(shí)事件列表中，并等待；
S903:當(dāng)周期時(shí)間開始時(shí)，響應(yīng)周期時(shí)間開始事件，將周期數(shù)據(jù)發(fā)送事 件插入到定時(shí)事件列表，組織周期數(shù)據(jù)，將需要發(fā)送的周期數(shù)據(jù)寫入到網(wǎng)卡 存儲(chǔ)區(qū)中，并等待；
S904:當(dāng)周期數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)間到達(dá)時(shí)，響應(yīng)周期數(shù)據(jù)發(fā)送事件，發(fā)送網(wǎng) 卡存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)，將非周期時(shí)間開始事件插入到定時(shí)事件列表中，并等待；
S905:當(dāng)非周期時(shí)間開始時(shí)，響應(yīng)非周期時(shí)間開始事件；
S906:查詢本設(shè)備是否被授權(quán)發(fā)送非周期數(shù)據(jù)。如果被授權(quán)，則轉(zhuǎn)S907, 如果未,皮4受一又，則轉(zhuǎn)S902;
S907:查詢非周期數(shù)據(jù)隊(duì)列是否為空，如果不是，則轉(zhuǎn)S908,否則，轉(zhuǎn) S902;
S908:根據(jù)非周期數(shù)據(jù)隊(duì)列中最高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)的長度判斷非周期時(shí)間 是否充足。如果非周期時(shí)間足以發(fā)送非周期數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)S909;如果非周期時(shí) 間不足以發(fā)送非周期數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)S902;
S卯9:發(fā)送非周期數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)S902。
如圖10所示，數(shù)控設(shè)備和各個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器在處于等待狀態(tài)時(shí)，可以處理 接收到的數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)可以采用中斷或查詢方式。在第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中， 采用中斷方式。
S1001:網(wǎng)卡產(chǎn)生中斷，進(jìn)入網(wǎng)卡中斷處理程序；
S1002:檢查網(wǎng)卡存儲(chǔ)區(qū)是否有數(shù)據(jù)，如果有，則轉(zhuǎn)S1003，否則，轉(zhuǎn)S1010;S1003:將數(shù)據(jù)取到內(nèi)存中，判斷數(shù)據(jù)類型。如果是周期數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)S1004， 如果是非周期教:據(jù)，則轉(zhuǎn)S1006;
S1004:對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)器，轉(zhuǎn)S1005;對(duì)于數(shù)控設(shè)備，取出申請(qǐng)字段中的 內(nèi)容，進(jìn)行周期調(diào)度管理，轉(zhuǎn)S1005。具體的，如果當(dāng)前記錄的優(yōu)先級(jí)為Oxff, 并且申請(qǐng)字段中的優(yōu)先級(jí)不為Oxff，則記錄申請(qǐng)字段中的優(yōu)先級(jí)，并記錄伺服 驅(qū)動(dòng)器的位號(hào)；如果當(dāng)前記錄的優(yōu)先級(jí)不為Oxff,則比較申請(qǐng)地段中的優(yōu)先級(jí) 與當(dāng)前記錄的優(yōu)先級(jí)，如果申請(qǐng)字段中的優(yōu)先級(jí)較高，則記錄申請(qǐng)字段中的 優(yōu)先級(jí)，并記錄伺服驅(qū)動(dòng)器的位號(hào)；
S1005:將周期數(shù)據(jù)交付功能塊處理。
S1006:判斷攜帶數(shù)據(jù)的報(bào)文的類別。如果是應(yīng)用層定義的非周期服務(wù)報(bào) 文，則轉(zhuǎn)S1007。如果是IEEE1588同步才艮文，則轉(zhuǎn)S1008;如果是其他協(xié)議 定義的報(bào)文，例如TCP/IP或其他實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)定義的凈艮文，則轉(zhuǎn)S1009。
S1007:將報(bào)文交付應(yīng)用層協(xié)議的功能塊處理，轉(zhuǎn)S1010;
S1008:將報(bào)文交付IEEE1588協(xié)議的功能塊處理，轉(zhuǎn)S1010;
S1009:將"^艮文交付相關(guān)協(xié)議棧處理，轉(zhuǎn)S1010;
S1010:退出中斷處理程序。
第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例
與第 一個(gè)實(shí)施例的不同之處在于，第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的以太網(wǎng)采用的 拓樸結(jié)構(gòu)是菊花鏈結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘同步采用時(shí)間戳攜帶于發(fā)送的數(shù)據(jù)中的方式， 通信宏周期不包括隨機(jī)時(shí)間段。
如圖11所示，數(shù)控系統(tǒng)包括1個(gè)數(shù)控設(shè)備和4個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器。信號(hào)在雙 絞線上的傳輸延時(shí)為5.5ns/m,每個(gè)設(shè)備產(chǎn)生的延時(shí)為300ns。各個(gè)伺服驅(qū)動(dòng) 器與數(shù)控設(shè)備之間的線路延時(shí)為線上傳輸延時(shí)與設(shè)備延時(shí)之和。例如，伺服 驅(qū)動(dòng)器4與數(shù)控設(shè)備之間的線^各延時(shí)Delayn為10872ns。
如圖12所示，時(shí)鐘同步采用時(shí)間戳攜帶于發(fā)送的數(shù)據(jù)中的方式。數(shù)控設(shè) 備發(fā)送的周期數(shù)據(jù)中包括記錄的上一次發(fā)送周期數(shù)據(jù)的時(shí)刻。例如，數(shù)控設(shè) 備在通信宏周期a發(fā)送周期數(shù)據(jù)，并記錄發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻Tsn，在通信宏周期 b,將發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻Tsn攜帶于發(fā)送的數(shù)據(jù)中。伺服驅(qū)動(dòng)器4在通信宏周期 a接收到數(shù)控設(shè)備發(fā)送的周期數(shù)據(jù)，并記錄數(shù)據(jù)的到達(dá)時(shí)刻Tdn。伺服驅(qū)動(dòng)器 4接收到攜帶發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻Tsn的數(shù)據(jù)后，釆用下列公式計(jì)算時(shí)鐘同步偏差<formula>formula see original document page 24</formula>
如圖13所示，通信宏周期只包括周期時(shí)間，不包括非周期時(shí)間。
如圖14所示，各個(gè)設(shè)備在指定的時(shí)間槽周期性的發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送的數(shù)據(jù) 中可以同步數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
由于通信宏周期不包括非周期時(shí)間，所以在周期數(shù)據(jù)發(fā)送事件觸發(fā)后， 將周期時(shí)間開始事件插入到定時(shí)事件列表中。
各個(gè)設(shè)備在收到周期報(bào)文后，從周期報(bào)文中提取數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)類別選 擇相應(yīng)的處理方式。其中，同步數(shù)據(jù)是用于時(shí)鐘同步的信息，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通常 是指與控制相關(guān)的對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的數(shù)據(jù)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)交給相應(yīng)的功能塊 處理。非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的應(yīng)用層服務(wù)的數(shù)據(jù)、TCP/IP協(xié)議 以及其他協(xié)議數(shù)據(jù)，如果周期數(shù)據(jù)中的非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的長度小于要傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)長度，則可以采用多次傳輸?shù)姆绞?，例如，將非?shí)時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)分割 發(fā)送，接收方可以將先后收到的非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)重新組合后交付相關(guān)協(xié)議處理。
綜上所述，在本發(fā)明中，控制系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的 時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣就避免了因多個(gè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)而引發(fā)的發(fā) 送數(shù)據(jù)的沖突，并且，還能保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能在確定的時(shí)間將數(shù)據(jù)發(fā)送出去， 避免了需要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)無法發(fā)送數(shù)據(jù)。
另外，在本發(fā)明中，如果申請(qǐng)占用隨機(jī)時(shí)間段和授權(quán)占用隨機(jī)時(shí)間段的 過程可以通過節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的方式完成，那么不但可以節(jié)省申請(qǐng)、授權(quán)所占 用的時(shí)間，還可以節(jié)省消息資源。
需要說明的是，對(duì)于本發(fā)明提供的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)來說，其中包括的很多單 元都是虛擬單元，即，由計(jì)算機(jī)語言的語句或語句組合實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用中， 不同語句的組合實(shí)現(xiàn)的功能可以有所不同，這種情況下，對(duì)虛擬單元的劃分 也可能有所不同。也就是說，本發(fā)明只是給出了一種虛擬單元的劃分方式， 在實(shí)際應(yīng)用中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要而采用不同的虛擬單元的 劃分方式，只要保證能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明提到的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)所具有的功能即可。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流 程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施
例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory, RAM)等。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤 飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種基于以太網(wǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述發(fā)送數(shù)據(jù)的方法應(yīng)用于包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)的控制系統(tǒng)中，所述發(fā)送數(shù)據(jù)的方法包括第一節(jié)點(diǎn)緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)；如果當(dāng)前通信宏周期包括用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則第一節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)，如果當(dāng)前通信宏周期不包括用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則第一節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)，其中，其他節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，每個(gè)通信宏周期的時(shí)長都相同，每個(gè)通信宏周期由多個(gè)長度固定的時(shí)間段組成。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，任意一個(gè)時(shí)間段只能由預(yù)先指 定的一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每個(gè)通信宏周期都包括一個(gè)隨 機(jī)時(shí)間段，所述隨機(jī)時(shí)間段由成功申請(qǐng)到占用所述隨機(jī)時(shí)間段的一個(gè)節(jié)點(diǎn)占 用，除所述隨機(jī)時(shí)間段外，每個(gè)通信宏周期內(nèi)的其他任意一個(gè)時(shí)間段只能由 預(yù)先指定的一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，第一節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)或 之后，還包括向第二節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段； 如果在所述后一個(gè)通信宏周期內(nèi)獲得第二節(jié)點(diǎn)允許占用所述后一個(gè)通信 宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)，則第 一節(jié)點(diǎn)在所述后 一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨 機(jī)時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，并且，如果所述后一個(gè)通信宏周期包括用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā) 送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則第 一節(jié)點(diǎn)還在所述后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù) 據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，第一節(jié)點(diǎn)緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù) 之前，還包括在前一個(gè)通信宏周期內(nèi)，獲得第三節(jié)點(diǎn)發(fā)送的占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的 隨機(jī)時(shí)間段的請(qǐng)求；如果第一節(jié)點(diǎn)允許第三節(jié)點(diǎn)占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段，則第 一節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間，向第三節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果第一節(jié)點(diǎn)不是時(shí)鐘源，則 第 一節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于第 一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段、發(fā)送緩存 的數(shù)據(jù)之前，或者第一節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)之前，還包括第一節(jié)點(diǎn)收到時(shí)鐘源在一個(gè)用于時(shí)鐘源發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的第一數(shù) 據(jù)后，記錄第一數(shù)據(jù)到達(dá)本地的時(shí)刻；第 一節(jié)點(diǎn)收到時(shí)鐘源在另 一個(gè)用于時(shí)鐘源發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的第二 數(shù)據(jù)，第二數(shù)據(jù)中包括時(shí)鐘源發(fā)送第一數(shù)據(jù)的時(shí)刻；第一節(jié)點(diǎn)根據(jù)第一數(shù)據(jù)到達(dá)本地的時(shí)刻、時(shí)鐘源發(fā)送第一數(shù)據(jù)的時(shí)刻及 第一節(jié)點(diǎn)與時(shí)鐘源之間的線路延時(shí)，校正本地時(shí)鐘。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果第一節(jié)點(diǎn)是時(shí)鐘源，則第 一節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于第 一 節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段、發(fā)送緩存的 數(shù)據(jù)的同時(shí)或之后，或者第一節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)的 同時(shí)或之后，還包括第一節(jié)點(diǎn)記錄發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)的時(shí)刻，其中，第一節(jié) 點(diǎn)在后一個(gè)用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的數(shù)據(jù)中包括所述時(shí)刻。
8. —種以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于包括多個(gè)以太網(wǎng) 節(jié)點(diǎn)的控制系統(tǒng)中，所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)包括緩存單元，緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)；第一判斷單元，在緩存單元緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)后，判斷當(dāng)前通信宏周 期是否包括用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段；數(shù)據(jù)處理單元，如果第一判斷單元判斷出當(dāng)前通信宏周期包括用于所述 以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則數(shù)據(jù)處理單元在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于 所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，發(fā)送緩存單元緩存的數(shù)據(jù)，如果第一判 斷單元判斷出當(dāng)前通信宏周期不包括用于以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則 數(shù)據(jù)處理單元不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)發(fā)送緩存單元緩存的數(shù)據(jù)，其中，其他據(jù)；其中，每個(gè)通信宏周期的時(shí)長都相同，每個(gè)通信宏周期由多個(gè)長度固定 的時(shí)間^殳組成。
9. 如權(quán)利要求8所述的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，任意一個(gè)時(shí)間段只能由 預(yù)先指定的一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用。
10. 如權(quán)利要求8所述的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，每個(gè)通信宏周期都包 括一個(gè)隨機(jī)時(shí)間,殳，所述隨機(jī)時(shí)間段由成功申請(qǐng)到占用所述隨機(jī)時(shí)間段的一 個(gè)節(jié)點(diǎn)占用，除所述隨機(jī)時(shí)間段外，每個(gè)通信宏周期內(nèi)的其他任意一個(gè)時(shí)間 段只能由預(yù)先指定的一個(gè)節(jié)點(diǎn)占用。
11. 如權(quán)利要求IO所述的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括 請(qǐng)求單元，用于在數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)或之后，向第二以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段；第一獲得單元，用于在請(qǐng)求單元向第二以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求占用后一個(gè)通信 宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段之后，在所述后一個(gè)通信宏周期內(nèi)獲得第二以太網(wǎng)節(jié) 點(diǎn)允許占用所述后 一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)；數(shù)據(jù)處理單元在第一獲得單元獲得第二以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)允許占用所述后一個(gè) 通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)后，在所述后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí) 間段發(fā)送數(shù)據(jù)，并且，如果所述后一個(gè)通信宏周期包括用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn) 發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則數(shù)據(jù)處理單元還在所述后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的用于所 述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)。
12. 如權(quán)利要求IO所述的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，還包括 第二獲得單元，用于在緩存單元緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)之前，在前一個(gè)通信宏周期內(nèi)，獲得第三以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間 段的請(qǐng)求；第二判斷單元，用于在第二獲得單元獲得第三以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的占用當(dāng) 前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的請(qǐng)求后，判斷是否允許第三以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)占用 當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段；如果第二判斷單元判斷出允許第三以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)占用當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的 隨機(jī)時(shí)間段，則數(shù)據(jù)處理單元在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)時(shí)間l史的響應(yīng)。
13. 如權(quán)利要求8所述的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，如果所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn) 不是時(shí)鐘源，則所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還包括第三獲得單元，用于在數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送緩存單元緩存的數(shù)據(jù)之前，收到時(shí)鐘源在一個(gè)用于時(shí)鐘源發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間,史發(fā)送的第一數(shù)據(jù)；第一記錄單元，用于在第三獲得單元收到時(shí)鐘源發(fā)送的第一凄t據(jù)后，記錄第一數(shù)據(jù)到達(dá)的時(shí)刻；第三獲得單元收到第一數(shù)據(jù)后，還收到時(shí)鐘源在另 一個(gè)用于時(shí)鐘源發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的第二數(shù)據(jù)，第二數(shù)據(jù)中包括時(shí)鐘源發(fā)送第一數(shù)據(jù)的時(shí)刻； 所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還包括時(shí)鐘校正單元，用于根據(jù)第一數(shù)據(jù)到達(dá)的時(shí)刻、時(shí)鐘源發(fā)送第 一數(shù)據(jù)的時(shí)刻及所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與時(shí)鐘源之間的線路延時(shí)，校正以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘。
14. 如^5L利要求8所述的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，如果所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn) 是時(shí)鐘源，則所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還包括第二記錄單元，用于在數(shù)據(jù)處理單元 發(fā)送緩存單元緩存的數(shù)據(jù)的同時(shí)或之后，記錄數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送緩存單元緩 存的數(shù)據(jù)的時(shí)刻，其中，數(shù)據(jù)處理單元在后一個(gè)用于所述以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù) 據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的數(shù)據(jù)中包括所述時(shí)刻。
15. —種控制系統(tǒng)，其特征在于，包括，控制設(shè)備及多個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備； 所述控制設(shè)備，控制至少一個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，并且在用于所述控制設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的通信宏周期內(nèi)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)；所述多個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，受所述控制設(shè)備控制，并且每個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備 都在用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的通信宏周期內(nèi)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)；其中，任意一個(gè)通信宏周期內(nèi)的任意一個(gè)時(shí)間段只能被所述控制設(shè)備和 所述多個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備中的一個(gè)設(shè)備占用，并且，每個(gè)通信宏周期的時(shí)長都 相同，每個(gè)通信宏周期由多個(gè)長度固定的時(shí)間段組成。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，任意一個(gè)時(shí)間段只能由預(yù)先 指定的一個(gè)設(shè)備占用。
17. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)通信宏周期都包括一個(gè) 隨機(jī)時(shí)間段，所述隨機(jī)時(shí)間段由成功申請(qǐng)到占用所述隨機(jī)時(shí)間段的一個(gè)設(shè)備 占用，除所述隨機(jī)時(shí)間段外，每個(gè)通信宏周期內(nèi)的其他任意一個(gè)時(shí)間段只能 由預(yù)先指定的一個(gè)設(shè)備占用。
18. 如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備都在用于 其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段向所述控制設(shè)備請(qǐng)求占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段；所述控制設(shè)備在后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，向所 有發(fā)出所述請(qǐng)求的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備中的一個(gè)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，發(fā)送允許占用后一 個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，受所述控制設(shè)備直接控制的 測(cè)量執(zhí)行設(shè)備為第 一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，每個(gè)第 一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備直接控制至 少 一個(gè)第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備；每個(gè)第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備都在用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段向直接控制自身 的第 一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備請(qǐng)求占用后 一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段；每個(gè)第 一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備都從其直接控制的第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備中選擇 出允許占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，并在 用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段向所述控制設(shè)備請(qǐng)求占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨 機(jī)時(shí)間段，所述請(qǐng)求中包括用于標(biāo)識(shí)選擇出的第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備的信息；所述控制設(shè)備在后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，向所 有發(fā)出所述請(qǐng)求的第一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備中的一個(gè)第一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，發(fā)送 允許占用后一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間l殳的響應(yīng)；所述一個(gè)第一級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備向其選擇出的第二級(jí)測(cè)量執(zhí)行設(shè)備，發(fā)送 允許占用后 一個(gè)通信宏周期內(nèi)的隨機(jī)時(shí)間段的響應(yīng)。
20. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制設(shè)備是時(shí)鐘源，所 述控制設(shè)備在發(fā)送第一數(shù)據(jù)的同時(shí)或之后，記錄發(fā)送第一數(shù)據(jù)的時(shí)刻；接收第 一數(shù)據(jù)的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備記錄第 一數(shù)據(jù)到達(dá)本地的時(shí)刻； 所述控制設(shè)備在后一個(gè)用于其發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送的第二數(shù)據(jù)包括發(fā)送第一數(shù)據(jù)的時(shí)刻；接收第一數(shù)據(jù)的測(cè)量執(zhí)行設(shè)備收到第二數(shù)據(jù)后，根據(jù)所述控制設(shè)備發(fā)送第 一數(shù)據(jù)的時(shí)刻、第 一數(shù)據(jù)到達(dá)本地的時(shí)刻及本地與所述控制設(shè)備之間的線路延時(shí)，校正本地時(shí)鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于以太網(wǎng)的發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，應(yīng)用于包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)的控制系統(tǒng)中，所述發(fā)送數(shù)據(jù)的方法包括第一節(jié)點(diǎn)緩存需要發(fā)送的數(shù)據(jù)；如果當(dāng)前通信宏周期包括用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則第一節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)，如果當(dāng)前通信宏周期不包括用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段，則第一節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)發(fā)送緩存的數(shù)據(jù)，其中，其他節(jié)點(diǎn)不在當(dāng)前通信宏周期內(nèi)的用于第一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間段發(fā)送數(shù)據(jù)，每個(gè)通信宏周期的時(shí)長都相同，每個(gè)通信宏周期由多個(gè)長度固定的時(shí)間段組成。本發(fā)明還提供一種以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)及一種控制系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101534230SQ200910130848
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者馮冬芹, 強(qiáng) 王, 健 褚, 金建祥 申請(qǐng)人:中控科技集團(tuán)有限公司;浙江大學(xué)