一种实时系统和非实时系统之间的通讯实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种实时系统和非实时系统之间的通讯实现方法，所述方法为：实时系统与非实时系统之间的通信模块基于TCP/IP协议，采用UDP传输方式实现实时系统和非实时系统之间的通讯；解决了非实时系统和非实时系统之间通讯的问题，通过在实时系统和非实时系统之间做数据交互，最终满足HMI对控制器数据的监控；实时系统数据量上传非常大，通过自定义协议制定和优化策略制定，设计大数据分包，丢包重传机制，满足大量实时数据的传递，用来连接非实时和实时系统的数据通信，打通实时PLC控制系统和上层业务之间的数据交互通道。非常适合应用在工业领域现场高实时场景。在工业领域现场高实时场景。在工业领域现场高实时场景。

【技术实现步骤摘要】
一种实时系统和非实时系统之间的通讯实现方法


[0001]本专利技术属于通讯
；尤其涉及一种实时系统和非实时系统之间的通讯实现方法。

技术介绍

[0002]软PLC实时系统与应用非实时系统之间的通讯实现，传统为典型的金字塔型的控制系统方案，将其分为现场层、控制层、监控层和管理层四层结构，面临边缘计算应用实施不便、现场往往会包含多种专用设备而难于维护、云管理困难等问题，为了满足HMI对控制器数据的监视及操作，将控制层的控制功能组件、监控层HMI设备组件以及边缘计算应用设备整合成为一个平台，无需购买额外的工控机或网关以达到减少设备数量和采购成本的目的，提供统一的数据采集、展示、访问服务，支持边缘计算应用及数据上云，需要在实时系统和非实时系统之间做数据交互，以最终满足HMI对控制器数据的监控。实时系统数据量上传非常大，通过普通轮询如modbus协议只能从非实时系统查询数据的变化，不能解决软PLC数据主动上报的问题，同时对于结构数据也不能很好的传递。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种实时系统和非实时系统之间的通讯实现方法，以解决现有技术实时系统和非实时系统之间的通讯，实时系统数据量上传非常大，通过普通轮询如modbus协议只能从非实时系统查询数据的变化，不能解决软PLC数据主动上报的问题，同时对于结构数据也不能很好的传递等技术问题。
[0004]本专利技术的技术方案是：
[0005]一种实时系统和非实时系统之间的通讯实现方法，所述方法为：实时系统与非实时系统之间的通信模块基于TCP/IP协议，采用UDP传输方式，实时系统和非实时系统之间的通讯。
[0006]实时系统接收到非实时系统发送的周期采集订阅或取消、采集丢包重传、点项读、点项写、点项强制及点项强制取消请求报文，然后做出处理，并发送相应的数据报文给非实时系统。
[0007]所述UDP传输方式采用数据分包和丢包重传机制。
[0008]实时系统与非实时系统的通信协议模型在传输层UDP协议的基础上增加了表示层和应用层，表示层完成数据组包、分包、发送和应答处理，并判断是否丢包；应用层来实现具体的通信协议。
[0009]实时系统与非实时系统之间的通信模块包括：
[0010]接收处理模块，负责接收非实时系统发送的报文，进行组包、解析和校验，根据不同命令类型做相应的处理；
[0011]周期发送模块，负责周期发送通信伙伴所订阅的诊断数据以及采集数据；
[0012]数据缓存模块，负责组织采集数据。
[0013]接收处理模块提供通信伙伴的订阅信号给周期发送模块，数据缓存模块提供数据的新旧及是否准备好状态供周期发送模块使用。
[0014]应用层的通信协议包括：
[0015][0016][0017]所述实时系统为软PLC实时系统。
[0018]本专利技术有益效果是：
[0019]本专利技术为了解决了非实时系统和非实时系统之间通讯的问题，通过在实时系统和非实时系统之间做数据交互，最终满足HMI对控制器数据的监控；实时系统数据量上传非常大，通过自定义协议制定和优化策略制定，设计大数据分包，丢包重传机制，满足大量实时数据的传递，用来连接非实时和实时系统的数据通信，打通实时PLC控制系统和上层业务之间的数据交互通道。非常适合应用在工业领域现场高实时场景。
[0020]解决了现有技术实时系统和非实时系统之间的通讯，实时系统数据量上传非常大，通过普通轮询如modbus协议只能从非实时系统查询数据的变化，不能解决软PLC数据主动上报的问题，同时对于结构数据也不能很好的传递等技术问题。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实现流程示意图。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0023]设计实时系统与非实时系统之间的通信模块，基于TCP/IP协议，采用UDP传输方式，具有数据分包、丢包重传机制。实时系统接收到非实时系统发送的周期采集订阅或取消、采集丢包重传、点项读、点项写、点项强制及点项强制取消请求报文，然后做相应的处理，并发送相应的数据报文给非实时系统。
[0024]实时系统与非实时系统的通信协议模型在传输层UDP协议的基础上增加了表示层和应用层表示层主要完成数据组包、分包、发送、应答处理，并可判断是否丢包；应用层来实现具体的通信协议。
[0025]本专利技术利用UDP没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源实时系统的发送速率降低网络特性快，UDP没有TCP的握手、确认、窗口、重传、拥塞控制等机制，UDP是一个无状态的传输协议，所以它在传递数据时非常快。通过网络协议的制定，解决了实时系统高并发，实时大量数据传输到非实时系统的问题，适合应用在工业领域现场高实时场景。
[0026]应用层通信协议：非实时系统<
‑‑
>实时系统
[0027][0028][0029]实时系统与非实时系统通信功能包括三个步骤：
[0030]第一步：接收处理模块，主要负责接收非实时系统发送的报文，进行组包、解析、校验，根据不同命令类型做相应的处理；
[0031]第二步：周期发送模块，该模块负责周期发送通信伙伴所订阅的诊断数据以及采集数据；
[0032]第三步：数据缓存模块，该模块负责组织采集数据。
[0033]对于三个步骤的关联，接收处理模块提供通信伙伴的订阅信号给周期发送模块，数据缓存模块提供数据的新旧、是否准备好等状态供周期发送模块使用。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时系统和非实时系统之间的通讯实现方法，其特征在于：所述方法为：实时系统与非实时系统之间的通信模块基于TCP/IP协议，采用UDP传输方式实现实时系统和非实时系统之间的通讯。2.根据权利要求1所述的一种实时系统和非实时系统之间的通讯实现方法，其特征在于：实时系统接收到非实时系统发送的周期采集订阅或取消、采集丢包重传、点项读、点项写、点项强制及点项强制取消请求报文，然后做出处理，并发送相应的数据报文给非实时系统。3.根据权利要求1所述的一种实时系统和非实时系统之间的通讯实现方法，其特征在于：所述UDP传输方式采用数据分包和丢包重传机制。4.根据权利要求1所述的一种实时系统和非实时系统之间的通讯实现方法，其特征在于：实时系统与非实时系统的通信协议模型在传输层UDP协议的基础上增加了表示层和应用层，表示层完成数据组包、分包、发送和应答处理，并判断是否丢包；应...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秋雁，谈竹奎，张锐锋，欧家祥，代吉玉蕾，邓钥丹，张俊玮，刘斌，吴鹏，丁超，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：