一种虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法技术方案

技术编号:46628863 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:27
本发明专利技术公开了一种虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法,涉及工业自动化领域。本发明专利技术采用软总线通讯方式,让容器之间通过中间消息总线进行交互,无需直接建立直接连接;所有数据流由统一的总线进行管理,减少连接数量;同时采用共享内存零拷贝机制优化数据传输,通过使用共享内存以及直接内存映射方式,使数据在生产者和消费者之间直接共享,避免不必要的复制操作,从而减少数据传输的开销,提高通讯效率。本发明专利技术能够在边缘设备上的多个工业边缘应用之间建立统一且高效的通信通道,不仅支持本地容器间的实时通讯,还具备远程通信的自动路由能力,满足虚拟化工业控制系统中高并发、高实时性的通信需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业自动化领域,尤其涉及一种虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法


技术介绍

1、随着工业自动化系统的不断演进,传统基于可编程逻辑控制器(plc)的控制架构在系统可扩展性、灵活性以及维护成本等方面暴露出诸多局限性。特别是在大规模生产场景中,成千上万个plc节点的分布式部署不仅增加了固件升级、故障诊断和参数配置的复杂性,也限制了控制系统的统一管理与动态调整能力。

2、为提升工业系统的资源利用率与可维护性,当前越来越多的工业边缘节点开始引入具备多核处理能力的通用计算平台,并在此基础上部署虚拟化技术,如轻量级容器(container)和虚拟机等,以实现计算资源的隔离、任务的灵活调度及系统功能的模块化封装。这种基于容器的虚拟plc架构在功能上具备更高的可重构性和部署效率,已成为工业边缘计算发展的关键方向之一。

3、然而,随着容器数量的增加以及工业任务的并发性增强,容器之间的本地通信需求显著提升。在多容器高并发执行环境中,传统的通信机制(如基于tcp或unix domainsocket的套接字通信)在数据拷贝次数、上下文切换开本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法,其特征在于,采用软总线通讯,容器之间通过中间消息总线进行交互。

2.如权利要求1所述的虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法,其特征在于,数据流由统一的总线进行管理。

3.如权利要求1所述的虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法,其特征在于,通过使用共享内存以及直接内存映射方式,数据在生产者和消费者之间直接共享,数据零拷贝传输。

4.如权利要求1所述的虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法,其特征在于,系统架构包括硬件层、操作系统层、中间支撑层以及容器层;

5.如权利要求1所述的虚拟化工业控制...

【技术特征摘要】

1.一种虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法,其特征在于,采用软总线通讯,容器之间通过中间消息总线进行交互。

2.如权利要求1所述的虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法,其特征在于,数据流由统一的总线进行管理。

3.如权利要求1所述的虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法,其特征在于,通过使用共享内存以及直接内存映射方式,数据在生产者和消费者之间直接共享,数据零拷贝传输。

4.如权利要求1所述的虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法,其特征在于,系统架构包括硬件层、操作系统层、中间支撑层以及容器层;

5.如权利要求1所述的虚拟化工业控制系统确定性软总线通讯方法,其特征在于,包括容器及微服务层、注册中心、内存池、连接描述符表、事件队列与事件返回队列、事件调度器;

【专利技术属性】
技术研发人员:戴文斌郁彬涛
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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