一种EtherCAT现场总线控制系统的实现方法与流程

一种ethercat现场总线控制系统的实现方法
技术领域
1.本发明涉及现场总线控制系统技术领域，具体涉及一种ethercat 现场总线控制系统的实现方法。


背景技术：

2.现场总线控制系统是分布控制系统(dcs)的更新换代产品，并且已经成为工业生产过程自动化领域中一个新的热点。现场总线技术是20世纪90年代兴起的一种先进的工业控制技术，它将现今网络通信与管理的观念引入工业控制领域。从本质上说，它是一种数字通信协议，是连按智能现场设备和自动化系统的数字式、全分散、双向传输、多分支结构的通信网络。它是控制技术、仪表工业技术和计算机网络技术三者的结合，具有现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散的功能块、通信线供电和开放式互连网络等技术特点。这些特点不仅保证了它完全可以适应工业界对数字通信和自动控制的需求，而且使它与internet互连构成不同层次的复杂网络成为可能，代表了今后工业控制体系结构发展的一种方向。
3.专利申请号为cn201510994011.0的“一种现场总线信息传输方法”专利，在说明书中记载有“包括：现场设备发出二进制现场总线信息至dcs控制器；所述dcs控制器将获得的二进制现场总线信息根据预设的编码方法进行排序编码，并转换为十进制现场总线信息，发送至现场总线hart管理站；所述现场总线hart管理站对十进制现场总线信息进行十进制至二进制的反运算，获得现场总线设备的相应信息，记录并通过画面显示。本发明提出的现场总线信息传输方法适用于各种dcs控制系统，可以大大减少dcs控制器与hart管理站之间通讯的数据，降低了控制器通讯的负荷率，并且可以适当提高现场总线信息传递的实时性和准确性，有利于工作人员更加详细、全面的了解现场总线设备及变送器的运行情况，且不会对dcs控制逻辑造成影响”，上述专利所提供的方法，虽然能够适当提高现场总线信息传递的实时性和准确性，但是其效率不佳，而且缺少对于任务处理的优先划分，无法满足使用者的使用需求。
4.综上所述，研发一种ethercat现场总线控制系统的实现方法，仍是现场总线控制系统技术领域中急需解决的关键问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术所存在的上述缺点，本发明在于提供一种ethercat 现场总线控制系统的实现方法，本发明首先能够按照紧急任务和非紧急任务，从而能够保证紧急任务能够得到优先处理，会根据任务的处理周期，对相连的两个待处理任务进行二次调整，在相同的时间内，最大化的处理更多的任务，提升了处理的效率，为了避免任务无限期等待，将已等待时间过长的任务进行添加识别标识，不再参与后续的排序，避免了任务的无限期滞留，同时，会对ethercat现场总线控制系统的反应进行获取，以保证所有任务均得到有效的处理。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
7.一种ethercat现场总线控制系统的实现方法，包括以下步骤：
8.(1)获取待处理任务信息，确定待处理任务是否为紧急任务后，对待处理任务进行归类；
9.(2)将归类后的待处理任务排序；
10.(3)比较排序后的相连待处理任务的处理周期，并与设定阈值进行对比；
11.(4)对已排序后的待处理任务计时，在触发设定阈值时间后，为该待处理任务添加识别标识；
12.(5)执行步骤(4)排序后的待处理任务，并获取ethercat现场总线控制系统的反应。
13.本发明进一步设置为：在步骤(1)中，若待处理任务为紧急任务，则该任务归类到紧急任务集cn＝{j1,j2,...,jn}，若待处理任务为非紧急任务，则将该任务归类到非紧急任务集dm＝{i1,i2,...,im}。
14.本发明进一步设置为：在步骤(2)中，将归类后的待处理任务排序是指紧急任务集中的任务优先于非紧急任务集中的任务，同一集合内，按照先后顺序排列任务。
15.本发明进一步设置为：在步骤(3)中，若相连两个待处理任务的处理周期分别为t1和t2，将作为对比值，然后将对比值p与设定的阈值进行对比，若p≤q，则保持两个待处理任务的顺序不变，若p＞q，则调整两个待处理任务的先后顺序。
16.本发明进一步设置为：在步骤(4)中，已排序后的待处理任务的排序时间为h，将排序时间h与触发设定阈值k进行对比，若则不添加识别标识，否则，添加识别标识。
17.本发明进一步设置为：在步骤(4)中，为该待处理任务添加识别标识是在该待处理任务的前端和后端分别添加排序固定识别符。
18.本发明进一步设置为：在步骤(4)中，若有新的待处理任务加入时，添加有识别标识的待处理任务不再调整排序任务。
19.本发明进一步设置为：在步骤(5)中，在未获取ethercat现场总线控制系统的反应时，重新将该任务插入到紧急任务中，并置于最大优先级。
20.有益效果
21.采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
22.本发明首先能够按照紧急任务和非紧急任务，对待处理的任务进行分类归类，并按照获取先后顺序进行初步排序，从而能够保证紧急任务能够得到优先处理，在归类后，会根据任务的处理周期，对相连的两个待处理任务进行二次调整，使得ethercat现场总线控制系统能通过在相同的时间内，最大化的处理更多的任务，提升了处理的效率，为了避免任务无限期等待，通过对已排序后的待处理任务计时，并与触发设定阈值时间进行对比，将以等待时间过长的任务进行添加识别标识，不再参与后续的排序，避免了任务的无限期滞留，同时，会对ethercat现场总线控制系统的反应进行获取，以保证所有任务均得到有效的处理。
附图说明
23.图1为本发明ethercat现场总线控制系统的实现方法的流程图。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
26.实施例：
27.请参照图1所示，一种ethercat现场总线控制系统的实现方法，包括以下步骤：
28.(1)获取待处理任务信息，确定待处理任务是否为紧急任务后，对待处理任务进行归类。
29.进一步的，若待处理任务为紧急任务，则该任务归类到紧急任务集cn＝{j1,j2,...,jn}，若待处理任务为非紧急任务，则将该任务归类到非紧急任务集dm＝{i1,i2,...,im}。
30.在本步骤中，首先将待处理任务按照紧急任务和非紧急任务进行分了归纳，可以使得紧急任务能够优先得到处理，实现了更好的 ethercat现场总线控制系统中任务的处理，提高了对于紧急任务的处理效率，开辟“特殊通道”，保障了紧急任务得到优先处理。
31.(2)将归类后的待处理任务排序。
32.进一步的，将归类后的待处理任务排序是指紧急任务集中的任务优先于非紧急任务集中的任务，同一集合内，按照先后顺序排列任务。
33.在本步骤中，在紧急任务集cn＝{j1,j2,...,jn}中，按照紧急任务获取的先后顺序排列任务，在非紧急任务集dm＝{i1,i2,...,im}中，按照非紧急任务获取的先后顺序排列任务，使得所有任务都能够按照顺序排序，以便后续度任务进行计时，即确定任务接收的等待时间。
34.(3)比较排序后的相连待处理任务的处理周期，并与设定阈值进行对比。
35.进一步的，若相连两个待处理任务的处理周期分别为t1和t2，将作为对比值，然后将对比值p与设定的阈值进行对比，若p≤q，则保持两个待处理任务的顺序不变，若p＞q，则调整两个待处理任务的先后顺序。
36.在本步骤中，通过避免两个相连待处理任务的周期，并将比值p 与设定的阈值进行对比，使得处理周期短的任务优先处理，周期长的任务后处理，即若p≤q，则保持两个待处理任务的顺序不变，若p＞q，则调整两个待处理任务的先后顺序，以保证在相同时间内，能够最大化的处理更多的紧急任务。
37.(4)对已排序后的待处理任务计时，在触发设定阈值时间后，为该待处理任务添加识别标识。
38.进一步的，已排序后的待处理任务的排序时间为h，将排序时间 h与触发设定阈值
k进行对比，若则不添加识别标识，否则，添加识别标识。
39.进一步的，为该待处理任务添加识别标识是在该待处理任务的前端和后端分别添加排序固定识别符。
40.进一步的，若有新的待处理任务加入时，添加有识别标识的待处理任务不再调整排序任务。
41.在本步骤中，通过对待处理任务的等待时间统计，并将排序时间 h与触发设定阈值k进行对比，使得已经等待时间符合要求的待处理任务能够添加识别标识，不再参与重新排序，以保证待处理任务不会无限期等待，保证任务能够在处理时间需求内，完成处理。
42.(5)执行步骤(4)排序后的待处理任务，并获取ethercat现场总线控制系统的反应。
43.进一步的，在未获取ethercat现场总线控制系统的反应时，重新将该任务插入到紧急任务中，并置于最大优先级。
44.在本步骤中，通过获取ethercat现场总线控制系统的反应，能够确定该任务是否处理成功，在未获取ethercat现场总线控制系统的反应时，重新将该任务插入到紧急任务中，并置于最大优先级，使得未反应的任务，能够重新返回，二次以最大优先级进行及时处理，保障了所有的任务均能够的得到处理，避免了任务的遗漏，从而保障了处理结果。
45.本发明首先能够按照紧急任务和非紧急任务，对待处理的任务进行分类归类，并按照获取先后顺序进行初步排序，从而能够保证紧急任务能够得到优先处理，在归类后，会根据任务的处理周期，对相连的两个待处理任务进行二次调整，使得ethercat现场总线控制系统能通过在相同的时间内，最大化的处理更多的任务，提升了处理的效率，为了避免任务无限期等待，通过对已排序后的待处理任务计时，并与触发设定阈值时间进行对比，将以等待时间过长的任务进行添加识别标识，不再参与后续的排序，避免了任务的无限期滞留，同时，会对ethercat现场总线控制系统的反应进行获取，以保证所有任务均得到有效的处理。
46.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。