网络、首用户及数据传输方法_4

文档序号:9567026阅读:来源:国知局
在写入数据消息5中网络用户3的各自的数据片段另外含有检验总和,检验总和是由控制节点1针对各自的网络用户中的输出数据计算、并且被附加至输入数据。
[0057]图3示出在具有这种类型的优化写入数据消息5的控制过程Taskl的两次周期之间的处理数据交换。在时刻T10,执行控制过程Taskl的第一周期。在控制过程终止之后为网络用户3可用的输出数据接着由控制节点1的控制单元12转换为优化写入数据消息5。控制节点1在时刻T11开始将写入数据消息5输出至出站路程21。
[0058]在时刻T12,控制节点1已经完整地输出写入数据消息5。如图3所示,写入数据消息5接着由链路中的网络用户3于出站路程21上转发,直到具有与网络用户相关联的输出数据的各自的数据片段位于网络用户3的中转区域中为止。图3的呈现另外示出了在写入数据消息5的数据区域中的相关联数据片段是由链路中的单独网络用户3在时刻T13实质上同时接收。在时刻T13,链路中的第一网络用户301已经接收到写入数据消息5,包括与网络用户301相关联的数据片段501。第一网络用户301接着移除输出数据Outll,并且开始本地网络用户过程T1。此外,在时刻T13,写入数据消息5也会呈现在链路中的第二网络用户302中,包括相关联的数据片段502,这表示输出数据0utl2可被移除,且本地网络用户过程T2开始。相同操作对于链路中所有其他网络用户302、…、307都适用,包括首用户308。在时刻T13,所有网络用户3都已接着接收到写入数据消息5的相关联数据片段,以从写入数据消息5移除输出数据,并起始其本地网络用户过程。
[0059]由与各自的网络用户相关联的数据片段在写入数据消息的数据区域中的顺序(该顺序是链路中的网络用户的顺序相反)达到的效果是所有网络用户可实质上同时读入各自的输出数据。例如,当每一个网络用户的数据消息处理的中转时间为0.5微秒时,每一个网络用户具有写入数据消息5中60字节的指定数据片段时即是如此。已知数据传输率为lGBaud,以此进行60字节(60*8 = 480比特)的传输持续达0.48微秒,网络用户3的数据的传输时间(0.048微秒)因此大致与通过网络用户3的中转时间(0.5微秒)相同,且因此输出数据会实质上同时呈现于所有八个网络用户3中,即在时刻T13,如图3所示。在已经读入其输出数据之后,网络用户3可接着全部都实质上同时地起始其本地网络用户过程。
[0060]由于与单独网络用户3相关联的输出数据各具有单独的查验总和,因此进一步可针对每一个网络用户,能够在已经实际上读入写入数据消息中其数据片段之后,在不需要接收及评估整个写入数据消息5下,利用与其输出数据相关联的查验总和来校验无错误传输。网络用户因而不需要在起始其本地网络用户过程之前等待整个写入数据消息的中转。
[0061]如图3进一步所示,中转时间的另一种优化可通过将数据片段601、…、608设置在首用户308传输的读取数据消息6中而达成,使得网络用户的输入数据在读取数据消息6的数据区域中是以链路中网络用户的顺序加以分类,其中首用户308的输入数据是最后的。在时刻T14,于所有网络用户已经结束它们的本地网络用户过程之前,首用户308可接着在时间控制下于数据路径2的入站路程22上实际输出读取数据消息6。
[0062]数据消息6是由首用户308输出,使得读取数据消息6的最后数据片段608仅于本地网络用户过程T8是在末端时由首用户308发送,使得新的输入数据Inl8可被输入至数据片段608中。此外,读取数据消息6被发送,使得链路中的倒数第二个网络用户307仅于网络用户307中的本地网络用户过程T7是在末端时转发数据片段607,并且新的输入数据Inl7可被输入至数据片段607中。相同操作应用于与读取数据消息6中相关联数据片段606、…、601有关的链路中的所有其他网络用户306、…、301。
[0063]于入站路程22上输出读取数据消息6的时刻是在时间控制下由首用户308选择,使得通过网络用户的中转时间表示:当其本地网络用户过程是在末端时且出现得到的输入数据时,读取数据消息6中与网络用户相关联的数据片段出现在对应的网络用户中。如图3中的定时所示,网络用户3接着可实质上同时地将它们的输入数据读入读取数据消息中,所述读取数据消息接着在时刻T20时再次完整地出现在控制节点1处,所述控制节点接着可开始下一个控制过程周期Taskl。
[0064]首用户308可被编程,使得它可利用数据消息标识符过滤出由控制节点1传输的写入数据消息。为此目的,首用户308检查写入数据消息5中包含的数据消息标识符。这会优选地进行,使得首用户308将读取数据消息标识符与可组态内存区域36的消息内存361中含有的数据消息标识符相比较。若标识符匹配,则阻止写入数据消息5在数据路径2的入站路程21上进一步输送,且优选地由首用户308将擦除。
[0065]作为查验总和之外的进一步安全性措施,写入数据消息优选地含有另一寄存器数据字段,也称为工作计数器,由控制节点1提供起始值。网络用户则被设计为在与相关的数据消息进行数据交换时增加中转的数据消息的寄存器数据字段。基于寄存器计数据字段的值,当在环形数据路径上循环之后控制节点1再次接收数据消息时,控制节点1可确立网络用户是否已经正确地执行了数据交换。
[0066]为了提出可由控制节点1接入的安全性措施,即使是在首用户308过滤出根据本发明提供的写入数据消息时,首用户308优选地被设计为使得在擦除之前其先读取写入数据消息5的寄存器字段的值、并将其储存于第一缓冲储存器362。缓存的写入数据消息5的寄存器域值可接着被送回控制节点1,用于以首用户308输出到入站路程22上的读取数据消息6进行评估。
[0067]设于首用户308中的消息内存361优选地由控制节点1在网络的开机阶段时配置。控制节点1为首用户308指明了要被阻挡而不转发的写入数据消息的数据消息标识符、以及用于发送读取数据消息的时刻。此外,控制节点1还可指明可组态消息内存361中要由首用户308利用数据消息执行的动作,亦即发送或阻挡、或是读取要被阻挡的写入数据消息的寄存器字段。图4显示首用户308中的消息内存361的可能外观。消息内存具有储存时刻、消息标识符、以及要执行的动作的三列,例如在第一字符内存361中的地址ADR1处储存工作计数器。
[0068]利用上述数据交换方法,存在的选择是可利用处理数据的读取及写入优化数据中转次数、且每一个数据消息只需要中转通过每一个网络用户一次,其中处理数据的读取及写入是在全复用数据传输方法中彼此独立地进行。由于数据交换是周期性地进行,因此适当的时间控制能够确保即使是要并行地执行多个控制任务,相关联的读取与写入数据消息仍于出站路程及入站路程上传输而无冲突。
[0069]然而,除了来自控制任务的处理数据循环的周期性数据传输操作之外,也在网络中执行非周期性数据传输操作,特别是也在自动化工程中,例如为了传输属于传感器/致动器级的单独装置的参数、或查询状态数据。数据传输通常发生为在周期性数据消息之间也会有非周期性数据消息于数据路径上2从控制节点1传输至网络用户3、然后再次由网络用户3返回控制节点1。
[0070]首用户308经由第一传输单元TX32到第二接收单元RX33的短路23而将来自出站路程21的非周期性数据消息反馈至数据路径2的入站路程22上。在这个情况中,非周期性数据消息优选地由首用户308利用非周期性数据消息的表头含有的标识符来识别,所述标识符与首用户的可组态消息内存中储存的其中一个标识符不匹配。这接着对首用户308表明对应的非周期性数据消息并非要故意被阻挡而不于入站路程上转发。
[0071]由首用户308将非周期性数据消息从数据路径2的出站路程21反馈至入站路程22具有风险,在于非周期性数据消息将与来自首用户的受时间控制的读取数据消息冲突。为了避免这个情况,如图1所示,首用户另外具有第二缓冲储存器37,优选地是一 FIFO(先进先出)内存,被设计为使得当首用户308建立了要与非周期性数据消息同时发送的读取数据消息6时,它会缓存非周期性数据消息,并只有在入站路程再次空闲时才转发。
[0072]图5示出图3的处理数据交换,其中在写入数据消息
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1