一種網(wǎng)絡(luò)通信方法、裝置及包含該裝置的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)通信方法、裝置及包含該裝置的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡(luò)包含第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)，該方法包括：從所述第一節(jié)點(diǎn)向所述第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，所述信息包含數(shù)據(jù)內(nèi)容部分和識(shí)別部分，其中所述識(shí)別部分包括第一特有標(biāo)識(shí)符，所述第一特有標(biāo)識(shí)符與可控制所述第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)；在所述第二節(jié)點(diǎn)接收已發(fā)送的所述信息；將所述第一特有標(biāo)識(shí)符與第二特有標(biāo)識(shí)符進(jìn)行比較，其中所述第二特有標(biāo)識(shí)符與控制所述第二節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)；并且如果所述比較結(jié)果為正，則在所述第二節(jié)點(diǎn)上接收需處理的信息。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種網(wǎng)絡(luò)通信方法、裝置及包含該裝置的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間(例如在驅(qū)動(dòng)器和控制器之間)進(jìn)行通信的方法、裝置和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]變頻器是一種比較常見(jiàn)的將電能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的裝置。例如，變頻器可使用直流電輸入，例如來(lái)自太陽(yáng)能電池組的直流電輸入，生成交流電輸出。變頻器還可以使用交流輸入，例如，可以用變頻器將變頻輸入的交流電生成以固定頻率輸出的交流電。變頻器可用作“驅(qū)動(dòng)器”(也稱(chēng)為“驅(qū)動(dòng)裝置”)，用于在各種系統(tǒng)中控制電機(jī)的操作?？刂萍夹g(shù)有限公司具有大量關(guān)于變頻驅(qū)動(dòng)器的產(chǎn)品。
[0003]眾所周知，可在一個(gè)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中將其中多個(gè)設(shè)備連接到一起，以實(shí)現(xiàn)相互通信。例如，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可包含多個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)器裝置。此外，此類(lèi)網(wǎng)絡(luò)還可包含中央控制器，用于與網(wǎng)絡(luò)上的其他裝置進(jìn)行通信。
[0004]為了在不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)通信，如在網(wǎng)絡(luò)上的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置之間，和/或在一個(gè)裝置與一個(gè)控制器之間的通信，一般需要在通信節(jié)點(diǎn)之間取得時(shí)間上的某種一致性。例如，如果從一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息包含了供該接收節(jié)點(diǎn)執(zhí)行特定操作的指令(如在特定時(shí)間以特定速度運(yùn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī))，接收節(jié)點(diǎn)與發(fā)送節(jié)點(diǎn)對(duì)于特定時(shí)間的發(fā)生取得共識(shí)是非常重要的。如果未取得共識(shí)，則接收節(jié)點(diǎn)無(wú)法明智準(zhǔn)確地使用與發(fā)送節(jié)點(diǎn)計(jì)劃中相同的方式操作信息。
[0005]目前可使用多種方法實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，這些方法嘗試在不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間獲得時(shí)間上的一致性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的已知的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議包括令牌環(huán)、令牌總線和以太網(wǎng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)比較了解這些協(xié)議和其他協(xié)議。一般來(lái)說(shuō)，每種協(xié)議都既有優(yōu)點(diǎn)又有缺點(diǎn)。例如，某些協(xié)議更適合用于網(wǎng)絡(luò)，其中單個(gè)中央控制器必須將同一信息發(fā)送到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。其他協(xié)議則更適合將單條信息發(fā)送給其各自的接收節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種網(wǎng)絡(luò)通信方法，該網(wǎng)絡(luò)包含第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)。該方法包含從所述第一節(jié)點(diǎn)向所述第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，所述信息包含數(shù)據(jù)內(nèi)容部分和識(shí)別部分，其中所述識(shí)別部分包括第一特有標(biāo)識(shí)符，所述第一特有標(biāo)識(shí)符與控制所述第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)。該方法還包含在所述第二節(jié)點(diǎn)接收已發(fā)送的所示信息，將所述第一特有標(biāo)識(shí)符與第二特有標(biāo)識(shí)符進(jìn)行比較，其中所述第二特有標(biāo)識(shí)符與控制所述第二節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)。如果所述比較結(jié)果為正，則在所述第二節(jié)點(diǎn)接收需要處理的信息。如果比較結(jié)果是否定的，則所述第二節(jié)點(diǎn)會(huì)丟釋放所述信息。
[0007]上述第一節(jié)點(diǎn)與控制所述第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源同步，和/或所述第二節(jié)點(diǎn)與控制所述第二節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源同步，即第一節(jié)點(diǎn)和/或第二節(jié)點(diǎn)可與各自的時(shí)間源同步，這些時(shí)間源可控制其各自節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值。如果相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上的參考時(shí)間與其時(shí)間源上的對(duì)應(yīng)參考時(shí)間相匹配且位于預(yù)定的公差限制內(nèi)，則認(rèn)為所述節(jié)點(diǎn)與所述時(shí)間源存在同
止/J/ O
[0008]上述第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)可形成能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一部分，其中所述第一特有標(biāo)識(shí)符和/或第二特有標(biāo)識(shí)符在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中是唯一的。
[0009]上述第一特有標(biāo)識(shí)符和/或上述第二特有標(biāo)識(shí)符是全局唯一標(biāo)識(shí)符。
[0010]上述比較步驟可在所述第二節(jié)點(diǎn)或其他位置上進(jìn)行比較，且比較結(jié)果會(huì)發(fā)送到所述第二節(jié)點(diǎn)上。
[0011]上述第一特有標(biāo)識(shí)符若認(rèn)定與第二特有標(biāo)識(shí)符相同，則所述比較結(jié)果為正，其中當(dāng)所述第一特有標(biāo)識(shí)符和所述第二特有標(biāo)識(shí)符在預(yù)定閾值內(nèi)相互匹配時(shí)，則認(rèn)定所述第一特有標(biāo)識(shí)符與所述第二特有標(biāo)識(shí)符相同。
[0012]上述在第二節(jié)點(diǎn)接收需要處理的信息的步驟包括將所述信息存放在緩沖區(qū)待用。
[0013]上述在第二階段接收需要處理的信息的步驟包括在確認(rèn)所述比較結(jié)果為正時(shí)立即處理所述信息。
[0014]上述第二節(jié)點(diǎn)包含具有重復(fù)的更新周期的裝置，所述網(wǎng)絡(luò)通信方法包含了在新的更新周期開(kāi)始時(shí)處理所述第二節(jié)點(diǎn)上的所述信息。
[0015]上述第二節(jié)點(diǎn)包含具有重復(fù)的更新周期的裝置，所述網(wǎng)絡(luò)通信方法包含了在新的更新周期開(kāi)始后的預(yù)定時(shí)間處理所述第二節(jié)點(diǎn)上的所述信息。
[0016]所述信息可包括一條處理指令，所述處理指令包含處理時(shí)間的指令，在所述處理時(shí)間內(nèi)，如果比較結(jié)果為正，則所述第二節(jié)點(diǎn)處理所述信息?？蛇x地，所述第二節(jié)點(diǎn)包含具有重復(fù)的更新周期的裝置，所述處理時(shí)間的指令可能包含從更新周期開(kāi)始起的時(shí)間段，所述第二節(jié)點(diǎn)在所述時(shí)間段內(nèi)處理所述信息。該時(shí)間段可能為零。
[0017]上述信息的數(shù)據(jù)內(nèi)容部分可包含采樣標(biāo)識(shí)，所述采樣標(biāo)識(shí)包含時(shí)間點(diǎn)，在所述時(shí)間湖區(qū)了所述數(shù)據(jù)內(nèi)容部分內(nèi)的采用數(shù)據(jù)?？蛇x地，可通過(guò)傳感器、記錄裝置或處理器獲得所述采樣數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述方法可包含使用采樣標(biāo)識(shí)，所述采樣標(biāo)識(shí)可能為采樣時(shí)間，并利用內(nèi)插法或外插法獲取數(shù)據(jù)值以供第二節(jié)點(diǎn)使用。
[0018]上述數(shù)據(jù)值可能為以下中任何一個(gè):速度、位置、時(shí)間段、電流或電壓等電氣測(cè)量值、電信號(hào)的相位或頻率，或其他任何適合的數(shù)據(jù)值。理想地，所述數(shù)據(jù)值涉及與所述第二節(jié)點(diǎn)相連或包含該第二節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)。例如，第二節(jié)點(diǎn)可包含控制電機(jī)操作的驅(qū)動(dòng)裝置，且所述數(shù)據(jù)值則可包含所述電機(jī)的一個(gè)目標(biāo)操作值。
[0019]上述第一節(jié)點(diǎn)和/或第二節(jié)點(diǎn)可包含任何適合的驅(qū)動(dòng)器、控制器、變頻器，或構(gòu)成部分網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的其他任何裝置。
[0020]上述第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間可基于以太網(wǎng)的協(xié)議相互通信?？蛇x地，以太網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商也可能為T(mén)CP、UDP或其他適當(dāng)?shù)倪\(yùn)營(yíng)商。
[0021]上述第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)可通過(guò)有線連接、無(wú)線連接或藍(lán)牙相互通信。
[0022]上述第一特有標(biāo)識(shí)符和/或第二特有標(biāo)識(shí)符可包含用于裝置的特有網(wǎng)絡(luò)地址，其中所述裝置設(shè)有本地時(shí)鐘，所述本地時(shí)鐘包含可控制各自節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源。例如，所述第一特有標(biāo)識(shí)符和/或所述第二特有標(biāo)識(shí)符可包含格式為IEEE EU1-64的地址。
[0023]在上述第一節(jié)點(diǎn)或所述第二節(jié)點(diǎn)上，所述控制第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源和/或所述控制第二節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源可設(shè)有本地時(shí)鐘。[0024]可選地，上述網(wǎng)絡(luò)還包含第三節(jié)點(diǎn)(還可包含更多節(jié)點(diǎn))，且在所述第三節(jié)點(diǎn)上，所述控制第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源和/或所述控制第二節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源可設(shè)有本地時(shí)鐘。
[0025]上述第三節(jié)點(diǎn)可包含與其相關(guān)的第三特有標(biāo)識(shí)符，其中所述第三特有標(biāo)識(shí)符與控制所述第三節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)，且所述第三特有標(biāo)識(shí)符不同于所述第一特有標(biāo)識(shí)符和/或所述第二特有標(biāo)識(shí)符。因此，無(wú)需得到網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)間的比較結(jié)果為正以便讓來(lái)自所述第一節(jié)點(diǎn)的信息能夠發(fā)送到所述第二節(jié)點(diǎn)并被所述第二節(jié)點(diǎn)接收。
[0026]當(dāng)上述比較結(jié)果為負(fù)，所述第二節(jié)點(diǎn)釋放所述信息。
[0027]上述信息處理步驟可包含將該信息數(shù)據(jù)內(nèi)容部分的數(shù)據(jù)復(fù)制到第二節(jié)點(diǎn)上的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)目的地，可選地，也可包含其他任何適合的處理步驟。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種生成可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息的方法，該方法包含向該信息提供一個(gè)數(shù)據(jù)內(nèi)容部分，以及向該信息提供一個(gè)識(shí)別部分，其中該識(shí)別部分包括與控制所述第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)的第一特有標(biāo)識(shí)符。
[0029]上述所述的方法中，創(chuàng)建數(shù)據(jù)內(nèi)容部分之前，所述方法包含確定當(dāng)前時(shí)間是否對(duì)應(yīng)于相應(yīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息所在的時(shí)間點(diǎn)。該方法還包括為該信息提供采樣標(biāo)識(shí)，該采樣標(biāo)識(shí)包含時(shí)間點(diǎn)，所述時(shí)間點(diǎn)為獲取數(shù)據(jù)內(nèi)容部分內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)的時(shí)間點(diǎn)。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，還提供了一種通過(guò)第二節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證從第一節(jié)點(diǎn)接收的信息的方法，其中該信息包含數(shù)據(jù)內(nèi)容部分和識(shí)別部分，該識(shí)別部分包括第一特有標(biāo)識(shí)符，所述第一特有標(biāo)識(shí)符與控制所述第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)，該方法包含在第二節(jié)點(diǎn)接收到信息后，立即比較所述第一特有標(biāo)識(shí)符與所述第二特有標(biāo)識(shí)符，其中該第二特有標(biāo)識(shí)符與控制所述第二節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)；如果該比較結(jié)果為正，則在所述第二節(jié)點(diǎn)上接收需要處理的所述信息。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，還提供了一種裝置，該裝置可與網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)或多個(gè)其他裝置進(jìn)行通信，且該裝置被配置發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)上第一節(jié)點(diǎn)或第二節(jié)點(diǎn)的作用。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，還提供了一種網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包含了一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明第四方面所述的裝置。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]現(xiàn)在將參考以下附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，其中:
[0034]圖1顯示了包含一個(gè)控制器、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的網(wǎng)絡(luò)；
[0035]圖2a顯示了非同步循環(huán)巾貞的示例；
[0036]圖2b顯示了同步循環(huán)巾貞的示例；
[0037]圖3顯示了用于發(fā)送循環(huán)數(shù)據(jù)幀的流程圖。
[0038]圖4顯示了用于將數(shù)據(jù)段插入數(shù)據(jù)幀的流程圖，該數(shù)據(jù)幀將根據(jù)圖3中的描述進(jìn)行傳輸；
[0039]圖5顯示了用于接收循環(huán)數(shù)據(jù)幀的流程圖；
[0040]圖6顯示了用于對(duì)如圖5所示的、已被成功接收的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行同步處理的流程圖；
[0041]圖7為一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的原理圖；[0042]圖8為一個(gè)可與圖7所述的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行通信的選項(xiàng)的原理圖；
[0043]圖9顯示了用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀鼓的驅(qū)動(dòng)裝置；以及
[0044]圖10顯示了對(duì)如圖9所示的裝置進(jìn)行內(nèi)插法的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0045]綜上所述，可使用驅(qū)動(dòng)器(或“驅(qū)動(dòng)裝置”)來(lái)控制電機(jī)的操作。電機(jī)可以是任何適合系統(tǒng)的一部分。例如，在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，它可以是一臺(tái)傳送帶電機(jī)，也可以是吊車(chē)、起重機(jī)或卷?yè)P(yáng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)裝置用于更改驅(qū)動(dòng)裝置的輸入電源的頻率和/或電壓，并在適當(dāng)時(shí)間以適當(dāng)?shù)男问捷敵鲭娫?，以便精確可靠地控制與其連接的電機(jī)的操作和速度。
[0046]優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)裝置具備控制功能和通信功能，以便同一網(wǎng)絡(luò)上連接的任意兩臺(tái)此類(lèi)裝置都可以相互通信，而無(wú)需通過(guò)中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。因此，在某些情況下，可以在未配備中央控制器的網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用此類(lèi)驅(qū)動(dòng)裝置。每臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置都可以包含網(wǎng)絡(luò)接口和可編程邏輯控制器(PLC)。這樣便能夠?qū)崿F(xiàn)分布式智能，而非在已知網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)中央智能。
[0047]可以使用任何適合的協(xié)議來(lái)控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信，例如以太網(wǎng)協(xié)議。
[0048]可以使用任何適合的協(xié)議來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的信息的格式。例如，可使用IEEE1588格式的信息，該信息包括了以主時(shí)鐘的32位秒值和32位納秒值來(lái)表示的時(shí)間。所述時(shí)間點(diǎn)可以是現(xiàn)實(shí)世界的時(shí)間。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，傳統(tǒng)系統(tǒng)通常使用1970年I月I日作為主時(shí)鐘的時(shí)間點(diǎn)。然而，時(shí)間點(diǎn)可以是其他任意適合的時(shí)間，且不一定是現(xiàn)實(shí)世界的時(shí)間。例如，可以將特定裝置成為主時(shí)鐘的時(shí)間看做時(shí)間點(diǎn)，且網(wǎng)絡(luò)上所發(fā)送信息中的時(shí)間表示被認(rèn)為與該時(shí)間點(diǎn)相關(guān)。因此，上述裝置無(wú)需包含用于測(cè)量或記錄現(xiàn)實(shí)世界時(shí)間的昂貴設(shè)備。
[0049]當(dāng)使用以太網(wǎng)協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間進(jìn)行通信時(shí)，IEEE協(xié)議可用于確保同一網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備共享同一時(shí)間概念。但是，所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都無(wú)需保持相互間的完全同步，或其在時(shí)間上達(dá)成一致。重要的是，相互通信的兩個(gè)獨(dú)立裝置或節(jié)點(diǎn)在時(shí)間或時(shí)間幀上達(dá)成了一致。達(dá)成一致的時(shí)間幀可能不是現(xiàn)實(shí)世界的時(shí)間，但是，達(dá)成一致的時(shí)間可以通過(guò)GPS或互聯(lián)網(wǎng)來(lái)精確反映現(xiàn)實(shí)時(shí)間的時(shí)間，因GPS或互聯(lián)網(wǎng)可以從原子鐘等裝置獲取精確的實(shí)時(shí)時(shí)間。
[0050]要確定特定裝置能否與網(wǎng)絡(luò)上的其他特定裝置或節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，可以通過(guò)裝置初始設(shè)置和/或安裝在裝置上的、由用戶(hù)編寫(xiě)的可編程邏輯控制器(PLC)程序進(jìn)行確定。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始配置完成后，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)送裝置想與接收裝置進(jìn)行通信時(shí)，所述發(fā)送裝置會(huì)將信息發(fā)送到所述接收裝置，其中所述信息包括所述時(shí)間源的指示，且所述發(fā)送裝置會(huì)與該時(shí)間源實(shí)現(xiàn)同步。例如，它可以包括IEEE1588時(shí)間源的一個(gè)全局唯一標(biāo)識(shí)符(IEEEEU1-64地址)，發(fā)送裝置會(huì)與該時(shí)間源實(shí)現(xiàn)同步。優(yōu)選地，接收裝置可以隨時(shí)接收所發(fā)送的信息，其中該接收步驟包含所述接收裝置，至少可保證該信息會(huì)顯示，且與所述信息相關(guān)的時(shí)間源的信息是可讀的。但是，在接收裝置收到需要處理的信息前，該裝置會(huì)確認(rèn)其是否與同一時(shí)間源實(shí)現(xiàn)同步。如果接收裝置不是同與發(fā)送裝置同步的同一時(shí)間源實(shí)現(xiàn)同步，則接收裝置不會(huì)在接收所述需要處理的信息。
[0051]當(dāng)接收裝置已確認(rèn)其同與發(fā)送裝置同步的同一時(shí)間源實(shí)現(xiàn)同步，則接收裝置會(huì)接收所述需要處理的信息。信息內(nèi)容將受到各種不同因素的影響，如所涉及特定裝置的確切性質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和任何特定時(shí)間所要求的操作。優(yōu)選地，所述信息通常包括一個(gè)“處理”時(shí)間點(diǎn)，用來(lái)表示處理該信息內(nèi)容的時(shí)間點(diǎn)。如果接收裝置確定還未出現(xiàn)該“處理”時(shí)間點(diǎn)，則接收裝置將保存該信息(例如將其存儲(chǔ)在緩沖區(qū)中)，直到出現(xiàn)該“處理”時(shí)間點(diǎn)為止，此時(shí)該接收裝置將執(zhí)行該信息所確定的相關(guān)操作。如果該接收裝置已確定已超過(guò)“處理”時(shí)間點(diǎn)，則釋放所述信息，并立即處理其后續(xù)操作，或觸發(fā)一個(gè)事件，以供可編程邏輯控制器(PLC)進(jìn)行處理。
[0052]一般來(lái)說(shuō)，不同裝置間發(fā)送的信息(或在裝置與控制器間發(fā)送的信息)可包括參數(shù)數(shù)據(jù)，如來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)?？蛇x地，該信息內(nèi)容還可以包含要獲取的參數(shù)值數(shù)據(jù)，例如接收驅(qū)動(dòng)器在操作時(shí)應(yīng)獲得的電機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)該信息包含的信息涉及已從如傳感器等裝置獲取的采樣的信息時(shí)，該信息可以包括“采樣”的時(shí)間指示。這樣一來(lái)，接收裝置便可以了解如上所述的信息內(nèi)容的生成時(shí)間和操作時(shí)間。接收裝置還可將該“采樣”時(shí)間指示用于外插和/或內(nèi)插目的，以便其能在某一特定時(shí)間創(chuàng)建包含多個(gè)值的圖像。
[0053]因?yàn)榘l(fā)送裝置將發(fā)送與其時(shí)間源相關(guān)的唯一標(biāo)識(shí)符，例如IEEE協(xié)議所需的全局唯一標(biāo)識(shí)符，所以接收裝置將能夠快速準(zhǔn)確地確定其是否同與發(fā)送裝置同步的同一時(shí)間源實(shí)現(xiàn)同步。因此，接收裝置將能夠快速準(zhǔn)確地確定是否應(yīng)接收所述需要處理的信息。這樣便解決了眾所周知的、與以太網(wǎng)等通信協(xié)議的可靠性有關(guān)的基本問(wèn)題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道，可以將IEEE1588配置為互不兼容的多個(gè)排列組合。希望使用同一 IEEE1588主時(shí)鐘的所有裝置都必須具有與其匹配的設(shè)置。在某些設(shè)置中，單個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可能存在多個(gè)采用不同配置的IEEE1588主時(shí)鐘。通過(guò)確保發(fā)送裝置對(duì)與其同步的時(shí)間源添加了唯一標(biāo)識(shí)，且接收裝置檢查了該唯一標(biāo)識(shí)，并確保其在處理信息前同與發(fā)送裝置同步的同一時(shí)間源實(shí)現(xiàn)同步，可以避免當(dāng)數(shù)據(jù)在主時(shí)鐘不同的設(shè)備之間交換時(shí)可能發(fā)生的任何潛在問(wèn)題。
[0054]此處描述的通信方法和系統(tǒng)可確保發(fā)送裝置能夠提供最短時(shí)間間隔，該時(shí)間介于所述發(fā)送裝置發(fā)送信息的時(shí)間與所述接收裝置處理所述信息的時(shí)間之間。因此，發(fā)送裝置為接收裝置提供了充裕時(shí)間，用于處理時(shí)間標(biāo)識(shí)或其他唯一標(biāo)識(shí)，以確定是否能夠從發(fā)送裝置接收和操作所述信息。
[0055]多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置聯(lián)網(wǎng)時(shí)，可進(jìn)行以下配置，即選擇一個(gè)裝置作為網(wǎng)絡(luò)中央控制器的主裝置。用戶(hù)可在配置或設(shè)置階段控制一個(gè)或多個(gè)裝置的性能，以便在系統(tǒng)運(yùn)行期間影響哪些驅(qū)動(dòng)裝置選為主裝置，以及是否向任何特定裝置的主要角色提供優(yōu)先權(quán)?？墒褂萌鏘EEE1588最佳主時(shí)鐘算法之類(lèi)的適當(dāng)方案來(lái)確定時(shí)間主時(shí)鐘。此外，用戶(hù)也可以在驅(qū)動(dòng)裝置上可編程邏輯控制器上寫(xiě)入程序，其中同一 PLC程序可用于多個(gè)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器中的每一個(gè)中。接下來(lái)便可通過(guò)配置設(shè)置來(lái)確定每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的順序優(yōu)先權(quán)，且這些驅(qū)動(dòng)器已成為網(wǎng)絡(luò)控制器，以實(shí)現(xiàn)冗余的分布式控制。
[0056]包含在指定的主設(shè)備中的本地時(shí)鐘所定義的時(shí)間為一個(gè)或多個(gè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自身同步所用的時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)論選擇哪個(gè)設(shè)備作為控制網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備，或無(wú)論哪個(gè)設(shè)備的本地時(shí)鐘被任何特定的其他設(shè)備用作時(shí)間主時(shí)鐘，都無(wú)關(guān)緊要。只要發(fā)送裝置發(fā)送了確定哪些裝置為時(shí)間主時(shí)鐘的唯一標(biāo)識(shí)，接收裝置便能夠接收和處理該發(fā)送裝置發(fā)送的信息，前提是接收裝置與同一時(shí)間主時(shí)鐘保持一致。
[0057]如果將以太網(wǎng)協(xié)議作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信協(xié)議，則可以應(yīng)用任何適當(dāng)類(lèi)型的以太網(wǎng)協(xié)議。例如，這些設(shè)備可以根據(jù)傳輸控制協(xié)議(TCP)或使用用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)進(jìn)行通信。優(yōu)選地，還可使用UDP協(xié)議進(jìn)行通信。
[0058]通信網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)包含了一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。該網(wǎng)絡(luò)中還提供了一個(gè)與驅(qū)動(dòng)裝置通信的控制器?？刂破鞅旧砭褪球?qū)動(dòng)裝置，其也可以作為一種獨(dú)特的控制方式。例如，控制器器可以是一臺(tái)計(jì)算機(jī)(如臺(tái)式機(jī)或筆記本)，也可以是其他任何合適的工業(yè)控制器。
[0059]圖1顯示了網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)示例，該網(wǎng)絡(luò)由控制器100，以及驅(qū)動(dòng)裝置102和驅(qū)動(dòng)裝置104組成。
[0060]數(shù)據(jù)通過(guò)環(huán)形鏈路在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間(即在控制器100與驅(qū)動(dòng)裝置102、104之間和/或驅(qū)動(dòng)裝置102與驅(qū)動(dòng)裝置104之間)進(jìn)行傳輸?？墒褂脝蝹€(gè)環(huán)形鏈路以單播和組播的方式在網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)。但是，并非所有裝置都必須使用單個(gè)鏈接上提供的所有數(shù)據(jù)。
[0061]優(yōu)選地，網(wǎng)絡(luò)通信通過(guò)已同步的環(huán)形鏈路進(jìn)行傳輸，該環(huán)形鏈路可準(zhǔn)確地指定何時(shí)應(yīng)使用接收裝置對(duì)某一信息中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣及使用該數(shù)據(jù)。這種同步基于時(shí)鐘值相同的發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)之間的一致性，下文將進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0062]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置102和104具有用戶(hù)輸入界面，使用戶(hù)能夠?qū)Ρ镜匮b置進(jìn)行編程輸入，以便對(duì)其運(yùn)行進(jìn)行配置。例如，用戶(hù)可以配置特定的驅(qū)動(dòng)裝置，將其用作網(wǎng)絡(luò)的主控制器，特別是在未提供如圖1所示的單獨(dú)的中央控制器100時(shí)。用戶(hù)配置可以啟用網(wǎng)絡(luò)上的所有驅(qū)動(dòng)裝置，以了解哪些裝置被指定為主控制器。此外還可以啟用裝置，以了解所指定的主控制器是否已關(guān)閉或由于其他原因而無(wú)法運(yùn)行，在這種情況下，其他裝置可以與新主控制器實(shí)現(xiàn)一致。例如，可以將PLC程序?qū)懭腧?qū)動(dòng)裝置，以確定該裝置是否運(yùn)行正常。此外，還可使用PLC程序或傳統(tǒng)方案來(lái)選擇哪些裝置應(yīng)在特定時(shí)間成為網(wǎng)絡(luò)的主控制器。
[0063]網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間可共享數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)娜魏螁为?dú)信息，都應(yīng)將某個(gè)裝置或節(jié)點(diǎn)配置為數(shù)據(jù)生成方，其中該裝置或節(jié)點(diǎn)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，以便為信息生成數(shù)據(jù)。接下來(lái)應(yīng)將接收裝置或節(jié)點(diǎn)配置為數(shù)據(jù)使用方，并從環(huán)形鏈路中提取其感興趣的數(shù)據(jù)。
[0064]通常會(huì)將數(shù)據(jù)生成方配置為在其運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)中定義的時(shí)間內(nèi)對(duì)其源數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)比較熟悉運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)的概念。針對(duì)各設(shè)備定義了運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)，即在該循環(huán)內(nèi)設(shè)備將接受輸入值、處理這些輸入值(如進(jìn)行必要的運(yùn)算)，并生成作為該處理過(guò)程的輸出值的。眾所周知，在每個(gè)運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)中都應(yīng)對(duì)裝置進(jìn)行線性處理，其中必須將數(shù)據(jù)作為輸入值接收，然后再對(duì)其進(jìn)行處理并生成輸出值。當(dāng)?shù)谝淮芜\(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)終止時(shí)，下一次循環(huán)開(kāi)始。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，如圖1所示的網(wǎng)絡(luò)中的驅(qū)動(dòng)裝置102和驅(qū)動(dòng)裝置104都被配置為具有時(shí)長(zhǎng)250微秒的運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)。然而，還可使用其他任意適合長(zhǎng)度的運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)。
[0065]圖1中所示的控制器100被設(shè)置為具有第一數(shù)據(jù)參考值和第二數(shù)據(jù)參考值。第一數(shù)據(jù)參考值I適用于驅(qū)動(dòng)裝置102，第二數(shù)據(jù)參考值2適用于驅(qū)動(dòng)裝置104。也可能存在數(shù)據(jù)重疊的現(xiàn)象。例如，可能存在與驅(qū)動(dòng)裝置102和104相關(guān)的常見(jiàn)命令數(shù)據(jù)，以及包含在各自參考內(nèi)的裝置特有數(shù)據(jù)。通過(guò)在信息頭中包含第一數(shù)據(jù)參考值I和第二數(shù)據(jù)參考值2，控制器可以通過(guò)將兩個(gè)不同設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)合在一條信息中的方法來(lái)優(yōu)化其設(shè)置?？刂破骺梢愿咝н\(yùn)行，例如可向網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備定期廣播信息，而參考值在每個(gè)信息頭中的使用，會(huì)使驅(qū)動(dòng)裝置102提取、查看第一數(shù)據(jù)參考值I的數(shù)據(jù)，并使驅(qū)動(dòng)裝置104提取、查看第二數(shù)據(jù)參考值2的數(shù)據(jù)。
[0066]控制器100被配置為對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定期采樣和發(fā)送，圖中所示實(shí)施方式的頻率為250微秒。為了使驅(qū)動(dòng)裝置102、104都能夠接收控制器100發(fā)送的數(shù)據(jù)，應(yīng)確定驅(qū)動(dòng)裝置102、104本身與控制器100 (下文將進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明)的時(shí)間源保持一致，然后再處理信息的內(nèi)容；在控制器100發(fā)送信息的時(shí)間點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)上的驅(qū)動(dòng)裝置使用或操作該信息中的數(shù)據(jù)的預(yù)計(jì)時(shí)間點(diǎn)之間必須有延時(shí)。在圖1所示的網(wǎng)絡(luò)中，該延遲為“運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)延遲”，并被配置為500微秒。由于延遲時(shí)間是計(jì)算出的、讓或允許讓信息到達(dá)各自的接收驅(qū)動(dòng)裝置所需的最長(zhǎng)時(shí)間，則可采用任意適合長(zhǎng)度的延遲，?？梢詫⒃撗舆t添加到當(dāng)前時(shí)間(根據(jù)一致時(shí)間源的定義，下文將詳細(xì)說(shuō)明)，并作為來(lái)自控制器100的信息的一部分、同時(shí)作為可通知接收節(jié)點(diǎn)何時(shí)開(kāi)始處理信息的處理時(shí)間指示。處理時(shí)間指示可對(duì)應(yīng)接收裝置運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)的開(kāi)始部分，和/或可將接收裝置配置為能夠了解其應(yīng)在下一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)中開(kāi)始處理已接收的信息，且這次運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)在已接收的信息所指示的處理時(shí)間后。
[0067]在接收端，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置102和104被配置為可在任意適合的時(shí)間使用所接收的數(shù)據(jù)。在圖1中，在緊接著控制器100的運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)延遲時(shí)間無(wú)效后的下個(gè)運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)的開(kāi)始，緊接著驅(qū)動(dòng)裝置104被配置為使用從控制器100中接收到的信息的內(nèi)容。驅(qū)動(dòng)裝置102被配置為具有運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)偏移，其中在運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)開(kāi)始90微秒后使用了所接收的數(shù)據(jù)，即在控制器100的運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)延遲失效后不久便立即開(kāi)始。因此，同一信息的“處理”時(shí)間對(duì)于網(wǎng)絡(luò)上的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置102和104可能會(huì)有所不同。從而，控制器100可以執(zhí)行被本地配置為驅(qū)動(dòng)裝置102和104的高精度控制。在接收端，驅(qū)動(dòng)裝置102和104都可以智能化選擇和處理從控制器100接收到的信息，以便從該信息中提取與其有關(guān)的數(shù)據(jù)，并當(dāng)其本身與控制器100之間的時(shí)間相一致的話使用該數(shù)據(jù)，下文會(huì)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0068]圖1中的控制器100會(huì)發(fā)送同步循環(huán)幀，不過(guò)也可以使用非循環(huán)幀。
[0069]如果使用同步循環(huán)幀，同步循環(huán)數(shù)據(jù)鏈接必須使用循環(huán)數(shù)據(jù)幀，該循環(huán)數(shù)據(jù)幀的方案支持時(shí)鐘同步。此外，必須正確選擇所發(fā)送信息的格式。圖2a顯示了非同步循環(huán)幀的示例。圖2b顯示了同步循環(huán)幀的示例。圖2a和圖2b顯示了構(gòu)成將被發(fā)送的幀的字節(jié)序列。比較兩個(gè)圖后可以看出，同步循環(huán)幀包括一個(gè)插入在定義方案類(lèi)型的字節(jié)與該幀數(shù)據(jù)內(nèi)容的開(kāi)始部分之間的數(shù)據(jù)塊。同步循環(huán)幀中插入的數(shù)據(jù)塊包括與控制器100同步的時(shí)間源的信息，下文會(huì)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0070]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，發(fā)送在如圖1所示網(wǎng)絡(luò)上的信息使用IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)格式來(lái)描述時(shí)間。該信息應(yīng)采用數(shù)據(jù)包格式發(fā)送，但不需要根據(jù)IEEE1588定義的協(xié)議來(lái)發(fā)送。如圖1所示的網(wǎng)絡(luò)包括控制器100和驅(qū)動(dòng)裝置102和104，該網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)也無(wú)需以IEEE1588描述的方式選擇主時(shí)鐘。與其相反，網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備可被配置為在特定時(shí)間網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)或多個(gè)其他設(shè)備指定時(shí)間幀。
[0071]為了在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)之間的順利通信，接收節(jié)點(diǎn)必須確保其能夠理解并切實(shí)遵循該發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息中包含的時(shí)間指示。為實(shí)現(xiàn)上述目地，發(fā)送節(jié)點(diǎn)必須發(fā)送一個(gè)用于生成時(shí)間指示的主時(shí)鐘指示，且接收節(jié)點(diǎn)必須確保在處理所接收信息之前就能夠與該主時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)同步。[0072]可以通過(guò)該發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送任意適合的主時(shí)鐘指示，但應(yīng)確保指示明確無(wú)誤。因此，優(yōu)選地，向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)，發(fā)送節(jié)點(diǎn)會(huì)向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送與其主時(shí)鐘有關(guān)的唯一標(biāo)識(shí)符。
[0073]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，該發(fā)送節(jié)點(diǎn)使用IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)格式來(lái)描述時(shí)間。在該發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送每條信息的同時(shí)，提供了 EU1-64值作為其主時(shí)鐘的唯一標(biāo)識(shí)。該EU1-64的值通過(guò)如圖2b所示的，即插入的數(shù)據(jù)塊表示，該數(shù)據(jù)塊沒(méi)有在圖2a所示的幀中表示出。當(dāng)發(fā)送節(jié)點(diǎn)使用IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)格式時(shí)，優(yōu)選地，包含在信息中的“處理”指示會(huì)包括一個(gè)64比特的時(shí)間標(biāo)記，一旦時(shí)間驗(yàn)證允許接收節(jié)點(diǎn)接收該信息，該時(shí)間標(biāo)記可通知接收節(jié)點(diǎn)何時(shí)處理信息內(nèi)的數(shù)據(jù)。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,可以將主時(shí)鐘識(shí)別為“網(wǎng)絡(luò)主時(shí)鐘”,該網(wǎng)絡(luò)主時(shí)鐘可定義網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)設(shè)備或其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為主時(shí)鐘，即其他設(shè)備或節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘應(yīng)與該設(shè)備或節(jié)點(diǎn)的主時(shí)鐘同步。在該實(shí)施方式中，首先，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)始通信時(shí)，發(fā)送裝置循環(huán)幀的EU1-64區(qū)域(即可識(shí)別幀的主時(shí)鐘的插入數(shù)據(jù)模塊，如圖2b所示)可以識(shí)別出發(fā)送裝置本身的本地時(shí)鐘，直至該區(qū)域?qū)⒈镜貢r(shí)鐘與網(wǎng)絡(luò)主時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)同步。
[0075]可以根據(jù)實(shí)際情況采用任意適合的方法生成EU1-64，例如，它可以從主時(shí)鐘裝置的MAC地址(EU1-48 )中生成。以這種方法為例，MAC地址00: OD:1E: 12:34:56生成的EU1-64就是00:0D:1E:FF:FE:12:34:56。然而，特定幀標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)主時(shí)鐘的特定方式不是一成不變的，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上特定設(shè)備的MAC地址的格式而變。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能明白這點(diǎn)。有關(guān)MAC地址和64位全局標(biāo)識(shí)符EU1-64時(shí)間標(biāo)識(shí)之間比較的更多信息可在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)文檔中找至丨J，例如在 http: //standards, ieee.0rg/develop/regauth/tut/eui64.pdf 上。
[0076]使用唯一的主時(shí)鐘標(biāo)識(shí)符(例如主時(shí)鐘ΕΠ-64)非常有利，因?yàn)檫@種做法可以校驗(yàn)環(huán)形鏈路源(即發(fā)送節(jié)點(diǎn))和目標(biāo)設(shè)備(即接收節(jié)點(diǎn))是否都與同一時(shí)間源實(shí)現(xiàn)了同步。目標(biāo)設(shè)備將使用EU1-64標(biāo)識(shí)作為已與其同步的主時(shí)鐘的標(biāo)識(shí)。且目標(biāo)設(shè)備僅將快速簡(jiǎn)單地將該值與在環(huán)形鏈路數(shù)據(jù)里接收的EU1-64數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
[0077]實(shí)際上，如果環(huán)形鏈路源與目標(biāo)設(shè)備所同步的主時(shí)鐘不是同一個(gè)，目標(biāo)設(shè)備將忽略接收到的信息。
[0078]每個(gè)循環(huán)數(shù)據(jù)幀內(nèi)的64比特時(shí)間標(biāo)記都可用于指定運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)的起點(diǎn)，在該循環(huán)中，數(shù)據(jù)將被目標(biāo)設(shè)備使用。根據(jù)以上關(guān)于對(duì)圖1中驅(qū)動(dòng)裝置102的描述，如果數(shù)據(jù)被用于所指定的運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)的偏移上，則應(yīng)在發(fā)送裝置處理循環(huán)數(shù)據(jù)之前使用偏移信息來(lái)配置環(huán)形鏈路。
[0079]已發(fā)送信息內(nèi)的“處理”時(shí)間標(biāo)記也可用于非周期性通信幀，以便為待處理的接收幀規(guī)定一個(gè)時(shí)間。對(duì)于周期性通信或非周期性通信，在該時(shí)間標(biāo)記的初始評(píng)估期間，如果時(shí)間與將來(lái)有關(guān)，該信息(也稱(chēng)作“有效載荷”)會(huì)與該時(shí)間標(biāo)記一同放在緩沖區(qū)中。然后，當(dāng)時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間一致時(shí)，會(huì)定期對(duì)“處理”時(shí)間進(jìn)行評(píng)估和操作。
[0080]圖3和圖4更詳細(xì)地描述了為使網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生并控制通信，發(fā)送裝置動(dòng)態(tài)的示例。
[0081]如圖3所示，在步驟302中將配置一個(gè)發(fā)送設(shè)備來(lái)初步確定此時(shí)是否適合發(fā)送信息。這可通過(guò)在發(fā)送裝置上進(jìn)行采樣數(shù)據(jù)和/或接收數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，發(fā)送裝置必須將這些信息傳達(dá)給其他裝置，或者可根據(jù)周期模型來(lái)對(duì)其進(jìn)行配置。一旦確定應(yīng)發(fā)送信息后，發(fā)送設(shè)備應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，并在步驟304中創(chuàng)建合適的幀。然后在如圖3所示的步驟306中將“處理”數(shù)據(jù)字段插入到該信息中。
[0082]通過(guò)圖4可更好地理解如何將“處理”數(shù)據(jù)字段插入到信息中。如圖4中步驟402所示，發(fā)送設(shè)備將把當(dāng)前的IEEE1588主時(shí)鐘的EU1-64地址放在幀中。然后，該設(shè)備將獲得啟動(dòng)發(fā)送的IEEE1588時(shí)鐘時(shí)間。然后，該設(shè)備會(huì)將預(yù)配置網(wǎng)絡(luò)延遲(該延遲為允許接收節(jié)點(diǎn)接收并檢查信息的主時(shí)鐘的時(shí)間)添加到啟動(dòng)發(fā)送的IEEE1588時(shí)鐘時(shí)間中，從而生成“處理”時(shí)間標(biāo)記，并在步驟404中將該時(shí)間標(biāo)記插入到幀中。步驟406為可選的進(jìn)一步步驟，其中數(shù)據(jù)被采樣后，也可將IEEE1588時(shí)鐘時(shí)間作為“采樣”時(shí)間標(biāo)記插入到幀中。
[0083]參照?qǐng)D3可發(fā)現(xiàn)，一旦完成“處理”和“采樣”數(shù)據(jù)字段的插入，步驟308中的發(fā)送節(jié)點(diǎn)就可以發(fā)送幀，然后要等到下一個(gè)發(fā)送期310才可以再次發(fā)送。
[0084]圖5和圖6詳細(xì)描述了為接收和處理網(wǎng)絡(luò)上發(fā)生的通信，接收裝置上所發(fā)生的情況。
[0085]如上所述，優(yōu)選地，該接收裝置可以在操作期間的任意時(shí)間接收信息。每個(gè)裝置將有固定的更新周期或更新時(shí)間，且此后該接收裝置將尋找更多數(shù)據(jù)。該周期指的是上文所述的圖1中的“運(yùn)動(dòng)引擎循環(huán)”。如圖5中步驟502所示，當(dāng)接收裝置接收幀后，接收裝置將在504中檢查以確定該幀中的主時(shí)鐘EU1-64地址是否與本身所保存的主時(shí)鐘EU1-64地址相匹配。如果不匹配，該幀在506中將被放棄并且信息被釋放。如果匹配，如步驟508所示將幀放在緩沖區(qū)以等待處理。該處理將按同步任務(wù)來(lái)執(zhí)行，這意味著信息在“處理”時(shí)間標(biāo)記所指示的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)或時(shí)間段內(nèi)在接收端上被處理，如圖6所示。
[0086]如圖6所示，接收裝置將在步驟602中檢查是否有待處理的緩沖信息。如果沒(méi)有，則會(huì)在再次檢查前的步驟604中等待一段預(yù)定時(shí)間。接收裝置在檢查之間的等待時(shí)間，在圖6中被定義為“同步任務(wù)”時(shí)間段。
[0087]如果確認(rèn)目前有緩沖信息，則接收裝置必須確定該緩沖信息的“處理”時(shí)間標(biāo)記是否在當(dāng)前“同步任務(wù)”時(shí)間段內(nèi)?？稍谌鐖D6所示的步驟606中確定信息中的“處理”時(shí)間是否與已過(guò)去的某個(gè)時(shí)間相一致，然后信息將立即在后續(xù)操作608中被操作。另一方面，在610中，如果該信息中的“處理”時(shí)間對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間或?qū)?yīng)于當(dāng)前“同步任務(wù)”時(shí)間段或?qū)?yīng)于當(dāng)前時(shí)間與接收裝置的下一個(gè)同步任務(wù)時(shí)間段的開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間段，則會(huì)對(duì)緩沖信息進(jìn)行操作。操作612包含了將所接收的緩沖信息的幀中的數(shù)據(jù)復(fù)制到位于接收端的預(yù)定目的地。該復(fù)制一旦完成，就可以將緩沖區(qū)標(biāo)記為可接收新信息的緩沖。在接收端處可以提供任意適合的數(shù)字或緩沖區(qū)排列，以便同時(shí)保存多條接收到的信息。
[0088]參照?qǐng)D6可發(fā)現(xiàn)，在其他情況下，接收裝置將確定緩沖信息還不能被處理并且在采取任何操作之前等待步驟604中下一個(gè)同步時(shí)間段的開(kāi)始。
[0089]以上所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信方法與驅(qū)動(dòng)裝置有關(guān)。同時(shí)通信也不僅限于驅(qū)動(dòng)裝置之間或驅(qū)動(dòng)裝置與控制器之間時(shí)，圖7顯示了使用上述方法在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的驅(qū)動(dòng)裝置的原理圖。
[0090]如圖7中所示的驅(qū)動(dòng)裝置(以下稱(chēng)為“驅(qū)動(dòng)器”700)在圖中用虛線標(biāo)識(shí)將驅(qū)動(dòng)器700主體內(nèi)可能包含的組件與外部表面和/或外部連接上的組件區(qū)分開(kāi)來(lái)。不過(guò)，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白圖7中采用的任何合適的物理排列法。
[0091]圖7所示的驅(qū)動(dòng)器700包括設(shè)置在外表面的顯示器702。在驅(qū)動(dòng)器中，該顯示器并不是必需的，在其他實(shí)施方式中也可以省略掉。當(dāng)配備了該顯示器時(shí)，顯示器702會(huì)在用戶(hù)和驅(qū)動(dòng)器700內(nèi)的控制電路705之間提供一條通信路徑，后面將會(huì)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。顯示器702可包括諸如圖形用戶(hù)界面(GUI)和/或如觸摸屏或硬接線按鈕的用戶(hù)輸入機(jī)制等特征，以便用戶(hù)向驅(qū)動(dòng)器700提供精確的輸入。
[0092]其他選項(xiàng)704可以連接驅(qū)動(dòng)器700內(nèi)的部件。其他選項(xiàng)704—般用于拓展驅(qū)動(dòng)器的功能。例如，它們能提供通信鏈路和/或可編程邏輯控制(PLC)功能?？蛇x地，其他選項(xiàng)704還可包括輸入/輸出裝置和/或反饋模塊，例如連接至編碼器的反饋模塊。
[0093]驅(qū)動(dòng)器700內(nèi)配備了存儲(chǔ)器706，存儲(chǔ)器706通常是共享存儲(chǔ)器，即可使任何選項(xiàng)704與驅(qū)動(dòng)器700內(nèi)其他的選項(xiàng)進(jìn)行通信。如上所述，驅(qū)動(dòng)器還包含控制電路705，作為驅(qū)動(dòng)器700的處理器?？刂齐娐?05通常會(huì)配備其自身的只讀存儲(chǔ)器ROM和隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM，并能與如編碼器708之類(lèi)的外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信。由于本領(lǐng)域技術(shù)人員比較熟悉編碼器708的功能和操作，所以在此不再贅述。
[0094]驅(qū)動(dòng)器700內(nèi)也配備了電源電路710，電源電路710可與控制電路705進(jìn)行通信?？刂齐娐?05通常被設(shè)置為向電源電路710發(fā)送信號(hào)，以便電源電路710能夠控制與驅(qū)動(dòng)器700相連接的電機(jī)712的操作。電源電路710 —般負(fù)責(zé)向電機(jī)712發(fā)送信號(hào)。例如，電源電路710可以將低壓信號(hào)切換到較高功率，以驅(qū)動(dòng)電機(jī)712轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0095]如上所述，圖7和此處所描述的組合方案僅僅是驅(qū)動(dòng)裝置的示例。任何適合的驅(qū)動(dòng)裝置及其他設(shè)備都可能被配置為如上所述的在網(wǎng)絡(luò)上通信的裝置，下文將進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，組成驅(qū)動(dòng)裝置和/或其相連接的特殊部件可能會(huì)受到多種因素的影響，例如預(yù)期用途、驅(qū)動(dòng)裝置的物理約束以及其所在網(wǎng)絡(luò)的具體類(lèi)型。
[0096]圖8顯示了選項(xiàng)704的示例，選項(xiàng)704可作為驅(qū)動(dòng)器700的一部分，或如圖7所示與驅(qū)動(dòng)器700相連接。
[0097]圖8所示的選項(xiàng)704用于協(xié)助驅(qū)動(dòng)器700的網(wǎng)絡(luò)通信。選項(xiàng)704包含第一網(wǎng)絡(luò)界面802和第二網(wǎng)絡(luò)界面804，網(wǎng)絡(luò)界面802、804用作與網(wǎng)絡(luò)其余部分的外部連接。例如，第一網(wǎng)絡(luò)界面802和第二網(wǎng)絡(luò)界面804可包含以太網(wǎng)端口。此外還提供了交換機(jī)806，進(jìn)一步地，交換機(jī)806可為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)交換機(jī)，可選地，也可為任何其他合適類(lèi)型的交換機(jī)。交換機(jī)806與處理器808通信，處理器808反過(guò)來(lái)又連接至驅(qū)動(dòng)器700中的共享存儲(chǔ)器706。優(yōu)選地，處理器808配備了專(zhuān)用的隨機(jī)存儲(chǔ)器810和只讀存儲(chǔ)器812?？蛇x地，還可能提供其他存儲(chǔ)器組合。在圖8所示的存儲(chǔ)器組合中，交換機(jī)806為處理器808提供了 IEEE1588硬件支持，以方便網(wǎng)絡(luò)和驅(qū)動(dòng)器700之間的通信。
[0098]可選地，交換機(jī)806沒(méi)有提供硬件支持，此時(shí)，處理器808本身不得不處理所有此類(lèi)通信。從而可能會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)和驅(qū)動(dòng)器700之間數(shù)據(jù)發(fā)送的精確度。
[0099]雖然圖8中的選項(xiàng)704在上文中被描述為具有以太網(wǎng)端口且包括可提供IEEE1588硬件支持的交換機(jī)806，但此處所描述的通信方法并不限于以太網(wǎng)或IEEE。
[0100]當(dāng)圖7和圖8中所描述的裝置(如驅(qū)動(dòng)器700)與通信網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)相連接時(shí)，本發(fā)明所描述的通信方法可該裝置作為傳統(tǒng)意義上的控制器和/或驅(qū)動(dòng)器來(lái)進(jìn)行通信。也就是說(shuō)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在包含了可與一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置通信的中央控制器的典型網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中，控制器通常會(huì)向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送命令數(shù)據(jù)，該命令數(shù)據(jù)包括設(shè)定值或命令值。一旦驅(qū)動(dòng)裝置從控制器接收到命令數(shù)據(jù)，就會(huì)向控制器提供包括實(shí)際值在內(nèi)的反饋數(shù)據(jù)。反饋數(shù)據(jù)的發(fā)送依賴(lài)于在驅(qū)動(dòng)裝置上接收的命令數(shù)據(jù)。[0101]相比之下，此處描述的通信方法并不依靠通過(guò)接收裝置接收命令數(shù)據(jù)的方式來(lái)提供反饋數(shù)據(jù)，也不局限于只有單一裝置來(lái)發(fā)送命令數(shù)據(jù)或反饋數(shù)據(jù)。相反，從上述圖1-圖6的描述可以得知，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上采用了如上所述的通信方法時(shí)，可將一個(gè)裝置作為發(fā)送節(jié)點(diǎn)，將命令數(shù)據(jù)發(fā)送到作為接收節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)裝置。接收節(jié)點(diǎn)無(wú)需立即回應(yīng)，可選地在其他實(shí)施方式中可能根本無(wú)需回應(yīng)。
[0102]重要的是，采用上述所述的通信方法發(fā)送的信息可以為單向信息。其發(fā)送過(guò)程可通過(guò)定時(shí)模型觸發(fā)，而非通過(guò)在任何節(jié)點(diǎn)上接收來(lái)自其他節(jié)點(diǎn)的信息。例如，正如上文所描述的，可以配置一個(gè)裝置定期發(fā)布命令數(shù)據(jù)，例如，每隔250納秒發(fā)送一次。另外，還可以配置一個(gè)裝置定期發(fā)送反饋數(shù)據(jù)，可選地，可將其配置為根據(jù)“處理”時(shí)間來(lái)發(fā)送反饋數(shù)據(jù)。
[0103]雖然可以將網(wǎng)絡(luò)上兩個(gè)設(shè)備之間的通信配置為循環(huán)通信，但是單條信息仍將根據(jù)時(shí)間來(lái)發(fā)布，而非根據(jù)其是否從其他設(shè)備接收到信息來(lái)發(fā)布。進(jìn)一步地，任何單一設(shè)備都可以發(fā)布命令數(shù)據(jù)或反饋數(shù)據(jù)，或同時(shí)發(fā)布這兩種數(shù)據(jù)。
[0104]正如圖1至圖6中所示，優(yōu)選地，一旦確認(rèn)接收裝置同與發(fā)送裝置同步的同一時(shí)間源實(shí)現(xiàn)同步，則此處描述的、根據(jù)以上通信方法操作的網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)送節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的每條信息都將包括“處理”時(shí)間，即為接收裝置應(yīng)操作信息內(nèi)容的時(shí)間。進(jìn)一步地，發(fā)送裝置發(fā)送的信息還可包括“采樣”時(shí)間，即為在發(fā)送端該信息組裝好的時(shí)間和/或已獲取該信息中數(shù)據(jù)的時(shí)間，可使用傳感器、記錄器或處理器等設(shè)備來(lái)完成。圖9和10顯示了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)“采樣”時(shí)間的可能用途。該示例僅為說(shuō)明之用，并無(wú)任何限制作用。
[0105]圖9顯示了系統(tǒng)900，其中系統(tǒng)900包含了與驅(qū)動(dòng)變頻裝置904進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出裝置902。驅(qū)動(dòng)變頻裝置904包括網(wǎng)絡(luò)界面906，且系統(tǒng)900還包括可編程邏輯控制PLC程序908。驅(qū)動(dòng)變頻裝置904與編碼器910進(jìn)行通信，編碼器910連接到可驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀鼓912的電機(jī)(未顯示)上，刀鼓912包含飛刀914。驅(qū)動(dòng)變頻裝置904必須通過(guò)發(fā)送信號(hào)來(lái)控制旋轉(zhuǎn)刀鼓912的轉(zhuǎn)動(dòng)，以方便飛刀914在指定時(shí)間內(nèi)切割傳送帶916上所提供的材料。
[0106]圖9中的系統(tǒng)900還包括傳感器，例如光學(xué)的配準(zhǔn)標(biāo)識(shí)傳感器918 (以下稱(chēng)為“傳感器”918)。傳感器918被配置為來(lái)掃描或采用其他方式檢查經(jīng)過(guò)傳送帶916下方的材料，并識(shí)別特定的配準(zhǔn)標(biāo)識(shí)。當(dāng)傳感器918檢測(cè)到該配準(zhǔn)標(biāo)識(shí)時(shí)，傳感器918將向網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出設(shè)備902發(fā)出提示上述情況的信號(hào)。反過(guò)來(lái)，網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出設(shè)備902會(huì)向驅(qū)動(dòng)變頻裝置904發(fā)送一個(gè)通知其已檢測(cè)到配準(zhǔn)標(biāo)識(shí)的信號(hào)，這將促使驅(qū)動(dòng)變頻裝置904準(zhǔn)備使用旋轉(zhuǎn)刀鼓912并在規(guī)定的時(shí)間切割材料。網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出設(shè)備902發(fā)送給驅(qū)動(dòng)變頻裝置904的信息包括“采樣”時(shí)間標(biāo)記，即為傳感器918感應(yīng)到配準(zhǔn)標(biāo)識(shí)的時(shí)間。進(jìn)一步地，如圖10所示，驅(qū)動(dòng)變頻裝置904可使用“采樣”時(shí)間標(biāo)記進(jìn)行內(nèi)插和外插，以便精確控制旋轉(zhuǎn)刀鼓912的操作。
[0107]如圖9所示，旋轉(zhuǎn)刀鼓912的中央旋轉(zhuǎn)軸的位置被固定。飛刀914被固定在旋轉(zhuǎn)刀鼓912上，從而當(dāng)旋轉(zhuǎn)刀鼓912轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，飛刀914的旋轉(zhuǎn)位置便會(huì)發(fā)生變化。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，當(dāng)旋轉(zhuǎn)刀鼓912位于其刀尖大致從刀鼓的中央旋轉(zhuǎn)軸垂直下落的旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，飛刀914便可以切割在傳送帶916上的材料。
[0108]在驅(qū)動(dòng)變頻裝置904的控制下，旋轉(zhuǎn)刀鼓912可以一系列的速度旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，旋轉(zhuǎn)刀鼓912的凸輪旋轉(zhuǎn)以便在即將到來(lái)的預(yù)定期間內(nèi)，當(dāng)不需要914切割刀時(shí)，旋轉(zhuǎn)相對(duì)減慢。當(dāng)確定需要切割時(shí)，以確保飛刀914在正確時(shí)間且位于適當(dāng)?shù)那懈钗恢谩?br> [0109]優(yōu)選地，傳感器918也被固定，則傳感器918與旋轉(zhuǎn)刀鼓912的中央旋轉(zhuǎn)軸之間的距離(沿著傳送帶916測(cè)量的距離)固定并且該距離將會(huì)通知驅(qū)動(dòng)變頻裝置904。該距離應(yīng)足夠長(zhǎng)，以便在相關(guān)時(shí)間根據(jù)傳送帶916的運(yùn)動(dòng)速度，將有足夠的時(shí)間完成以下操作:讓傳感器918與輸入/輸出設(shè)備902的通信；讓輸入/輸出設(shè)備902向驅(qū)動(dòng)變頻裝置904發(fā)送信息；讓驅(qū)動(dòng)變頻裝置904在處理信息之前檢查并確認(rèn)該信息；并在飛刀914需要切割傳送帶916上的材料之前，即讓驅(qū)動(dòng)變頻裝置904根據(jù)已處理信息控制旋轉(zhuǎn)刀鼓912的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0110]傳送帶916在特定時(shí)間的速度將為驅(qū)動(dòng)變頻裝置904所知。旋轉(zhuǎn)刀鼓912在特定時(shí)間的轉(zhuǎn)速也將被驅(qū)動(dòng)變頻裝置904所知，并且可以使用編碼器910來(lái)獲取飛刀914在旋轉(zhuǎn)位置上的位置反饋信息，例如在特定時(shí)間段獲取的該類(lèi)信息。驅(qū)動(dòng)在變頻裝置904可使用所有這些信息來(lái)計(jì)算(例如使用內(nèi)插法)飛刀914的目標(biāo)位置，該目標(biāo)位置將確保刀914能夠在正確時(shí)間在傳送帶916上切割材料，并且相應(yīng)地控制旋轉(zhuǎn)刀鼓912的操作。可通過(guò)以下對(duì)圖10的詳細(xì)說(shuō)明來(lái)進(jìn)一步理解。
[0111]如圖10所示，在三個(gè)“運(yùn)動(dòng)控制周期”期間顯示了大量實(shí)際值和一個(gè)內(nèi)插值?！斑\(yùn)動(dòng)控制周期”相當(dāng)于“運(yùn)動(dòng)引擎周期”或上述所述的固有驅(qū)動(dòng)更新周期。如圖10所示，可以使用編碼器910在新的運(yùn)動(dòng)控制器周期開(kāi)始之前為旋轉(zhuǎn)刀鼓912確定“刀軸位置”。該“刀軸位置”是指圖10中飛刀914的旋轉(zhuǎn)位置。
[0112]在特定的循環(huán)(圖10中的循環(huán)“η”)期間，當(dāng)傳感器918檢測(cè)到配準(zhǔn)標(biāo)識(shí)時(shí)，驅(qū)動(dòng)變頻裝置904便可以使用位于先前運(yùn)動(dòng)控制器周期終端的刀軸位置和當(dāng)前運(yùn)動(dòng)控制器周期終端的刀軸位置，以便在“采樣”期間計(jì)算刀軸的位置，在該位置可使用內(nèi)插法檢測(cè)到配準(zhǔn)標(biāo)識(shí)?？蛇x地，驅(qū)動(dòng)變頻裝置904還可以使用先前的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器周期的刀軸位置數(shù)據(jù)并通過(guò)外插法來(lái)計(jì)算“采樣”期間刀軸的位置。
[0113]一旦在相關(guān)時(shí)間(B卩“采樣”時(shí)間)計(jì)算出了刀軸位置，驅(qū)動(dòng)變頻裝置904則可以使用該信息來(lái)計(jì)算新的刀軸目標(biāo)位置，借此來(lái)控制旋轉(zhuǎn)刀鼓912的運(yùn)動(dòng)(尤其是轉(zhuǎn)速)，以便飛刀914準(zhǔn)備好在正確的時(shí)間切割傳送帶916上的材料，從而保證飛刀914切割在材料的正
確位置上。
[0114]可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)變頻裝置904內(nèi)固有的控制電路或通過(guò)可編程邏輯控制器908來(lái)進(jìn)行插值計(jì)算。無(wú)論在哪種情況下，驅(qū)動(dòng)變頻裝置904可使用“采樣”時(shí)間標(biāo)記，以便精確快速地確定如何控制旋轉(zhuǎn)刀鼓并運(yùn)用相應(yīng)控制。在查找“采樣”時(shí)間或?qū)θ鐖D9中網(wǎng)絡(luò)輸入輸出設(shè)備902收到的信息進(jìn)行任何其他操作之前，驅(qū)動(dòng)變頻裝置904會(huì)首先確保其同與網(wǎng)絡(luò)輸入輸出設(shè)備902同步的同一主時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)同步。
[0115]此處描述的通信方法可以被大范圍應(yīng)用。可將其用于擁有任意數(shù)量節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)上，這些節(jié)點(diǎn)包含任意適合的裝置，例如交換機(jī)、驅(qū)動(dòng)裝置、控制器或處理器。要實(shí)現(xiàn)這些節(jié)點(diǎn)中任意兩個(gè)之間的相互通信，不需要網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都相互同步。相反，只需讓兩個(gè)互相通信的節(jié)點(diǎn)在其所同步的主時(shí)鐘上保持一致即可。“同步”可能包含主時(shí)鐘，該主時(shí)鐘精確控制了在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的一個(gè)或多個(gè)時(shí)間值，或?qū)⒃摃r(shí)間值控制在預(yù)設(shè)的公差極限內(nèi)。
[0116]接收端信息的處理應(yīng)根據(jù)所收到的信息內(nèi)的“處理”指示予以控制?！疤幚怼敝甘究砂粋€(gè)時(shí)間標(biāo)記或任何其他適合的指示。用于確定接收端處理信息的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間幀不需要是現(xiàn)實(shí)世界的時(shí)間。相反，該時(shí)間幀就可以是任何適合的時(shí)間幀，只要知道了時(shí)間幀上的時(shí)間點(diǎn)，接收端處理信息的相對(duì)時(shí)間就十分明確。
[0117]雖然在此討論的特定示例與以太網(wǎng)相關(guān)，但也可以在非以太網(wǎng)裝置上使用該通信方法。如果使用的是以太網(wǎng)，可以使用任意適合的裝置。不過(guò)，該方法不依賴(lài)于以太網(wǎng)，并可以應(yīng)用于包括現(xiàn)有技術(shù)和將來(lái)技術(shù)在內(nèi)的眾多其他通信設(shè)置中。
[0118]在此描述的特定示例使用了 IEEE標(biāo)準(zhǔn)(如IEEE1588)的各個(gè)方面。然而，該方法無(wú)需設(shè)定必須使用IEEE。可選地，還可以使用其他協(xié)議，如網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議(NTP)。
[0119]在此描述的通信方法以及采用該方法的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確可靠的通信，例如可在驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)裝置之間，和/或驅(qū)動(dòng)裝置和控制器等設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可靠的通信。此方法不是依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)的完全同步，而是基于主時(shí)鐘上兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)間的一致性，在允許接收節(jié)點(diǎn)處理接收到的信息之前這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都與該主時(shí)鐘同步。可以在接收端快速直接地檢查接收裝置所同步的時(shí)間源是否與在發(fā)送端發(fā)送節(jié)點(diǎn)所同步的時(shí)間源為同一時(shí)間源，該步驟也可為非密集型計(jì)算。如此一來(lái)，便提供了一種極為實(shí)用、精確可靠的方案。在描述和闡明特定示例時(shí)，這些描述并非出于限制的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種網(wǎng)絡(luò)通信方法，所述網(wǎng)絡(luò)包含第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)，該方法包括: 從所述第一節(jié)點(diǎn)向所述第二節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，所述信息包含數(shù)據(jù)內(nèi)容部分和識(shí)別部分，其中所述識(shí)別部分包括第一特有標(biāo)識(shí)符，所述第一特有標(biāo)識(shí)符與可控制所述第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)； 在所述第二節(jié)點(diǎn)接收已發(fā)送的所述信息； 將所述第一特有標(biāo)識(shí)符與第二特有標(biāo)識(shí)符進(jìn)行比較，其中所述第二特有標(biāo)識(shí)符與控制所述第二節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)； 并且如果所述比較結(jié)果為正，則在所述第二節(jié)點(diǎn)上接收需處理的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述第一節(jié)點(diǎn)與控制所述第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源同步，和/或所述第二節(jié)點(diǎn)與控制所述第二節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源同步，其中如果相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上的參考時(shí)間與其時(shí)間源上的相應(yīng)的參考時(shí)間相匹配且位于預(yù)定的公差限制內(nèi)，則認(rèn)為所述節(jié)點(diǎn)與所述時(shí)間源同步。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)可形成能夠進(jìn)行所述網(wǎng)絡(luò)通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一部分，其中所述第一特有標(biāo)識(shí)符和/或所述第二特有標(biāo)識(shí)符在所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中是唯一的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述第一特有標(biāo)識(shí)符和/或所述第二特有標(biāo)識(shí)符是全局唯一標(biāo)識(shí)符。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述比較步驟在所述第二節(jié)點(diǎn)上完成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，當(dāng)所述第一特有標(biāo)識(shí)符與所述第二特有標(biāo)識(shí)符相同， 則所述比較結(jié)果會(huì)被視為正，其中當(dāng)所述第一特有標(biāo)識(shí)符和所述第二特有標(biāo)識(shí)符在預(yù)定閾值內(nèi)相互匹配時(shí)，認(rèn)定所述第一特有標(biāo)識(shí)符與所述第二特有標(biāo)識(shí)符相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述在第二節(jié)點(diǎn)接收需要處理的信息的步驟包括將所述信息存放在緩沖區(qū)待用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述在第二節(jié)點(diǎn)接收需要處理的信息的步驟包括在確認(rèn)所述比較結(jié)果為正時(shí)立即處理所述信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述第二節(jié)點(diǎn)包含具有重復(fù)的更新周期的裝置，所述網(wǎng)絡(luò)通信方法還包含了在新的更新周期開(kāi)始時(shí)處理所述第二節(jié)點(diǎn)上的信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述第二節(jié)點(diǎn)包含具有重復(fù)的更新周期的裝置，所述網(wǎng)絡(luò)通信方法還包含了在新的更新周期開(kāi)始后的預(yù)定時(shí)間處理所述第二節(jié)點(diǎn)上的信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述信息包含處理指令，所述處理指令包含處理時(shí)間的指令，在所述處理時(shí)間內(nèi)，當(dāng)所述比較結(jié)果為正，則所述第二節(jié)點(diǎn)處理所述信息；或者，所述第二節(jié)點(diǎn)包含具有重復(fù)的更新周期的裝置，所述處理時(shí)間的指令包含從更新周期開(kāi)始起的時(shí)間段，所述第二節(jié)點(diǎn)在所述時(shí)間段內(nèi)處理所述信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述信息的數(shù)據(jù)內(nèi)容部分包含采樣指示，所述采樣指示包含時(shí)間點(diǎn)，在所述時(shí)間點(diǎn)獲取了所述數(shù)據(jù)內(nèi)容部分內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)；或者可通過(guò)傳感器、記錄裝置或處理器獲得所述采樣數(shù)據(jù)，所述采樣指示包括使用該采樣指示及內(nèi)插法或外插法來(lái)獲取數(shù)據(jù)值以供第二節(jié)點(diǎn)使用。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間基于以太網(wǎng)的協(xié)議相互通信。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述第一特有標(biāo)識(shí)符和/或所述第二特有標(biāo)識(shí)符包含用于裝置的特有網(wǎng)絡(luò)地址，其中所述裝置設(shè)有本地時(shí)鐘，所述本地時(shí)鐘包含可控制各自節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，在所述第一節(jié)點(diǎn)或所述第二節(jié)點(diǎn)上，所述控制第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源和/或所述控制第二節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源設(shè)有本地時(shí)鐘。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)還包含第三節(jié)點(diǎn)，且在所述第三節(jié)點(diǎn)上，所述控制第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源和/或所述控制第二節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源設(shè)有本地時(shí)鐘。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)還包含第三節(jié)點(diǎn)，所述第三節(jié)點(diǎn)包含與其相關(guān)的第三特有標(biāo)識(shí)符，其中所述第三特有標(biāo)識(shí)符與控制所述第三節(jié)點(diǎn)時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)，且所述第三特有標(biāo)識(shí)符不同于所述第一特有標(biāo)識(shí)符和/或所述第二特有標(biāo)識(shí)符。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，當(dāng)所述比較結(jié)果為負(fù)，所述第二節(jié)點(diǎn)釋放所述信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，所述信息處理步驟包含將所述信息數(shù)據(jù)內(nèi)容部分的數(shù)據(jù)復(fù)制到第二節(jié)點(diǎn)上的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)目的地。.
20.一種生成可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息的方法，其特征在于，該方法包括: 向所述信息提供一個(gè)數(shù)據(jù)內(nèi)容部分；以及 向所述信息提供一個(gè)識(shí)別部分，其中所述識(shí)別部分包括與控制第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)的第一特有標(biāo)識(shí)符。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，在創(chuàng)建數(shù)據(jù)內(nèi)容部分之前，所述方法包含確定當(dāng)前時(shí)間是否對(duì)應(yīng)于相應(yīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息所在的時(shí)間點(diǎn)，和/或所述方法還包含為所述信息提供采樣指示，所述采樣指示包含時(shí)間點(diǎn)，所述時(shí)間點(diǎn)為獲取數(shù)據(jù)內(nèi)容部分內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)的時(shí)間點(diǎn)。
22.一種通過(guò)第二節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證從第一節(jié)點(diǎn)接收的信息的方法，其中所述信息包含數(shù)據(jù)內(nèi)容部分和識(shí)別部分，所述識(shí)別部分包括第一特有標(biāo)識(shí)符，所述第一特有標(biāo)識(shí)符與控制所述第一節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)，其特征在于，該方法包括: 當(dāng)所述第二節(jié)點(diǎn)接收到信息后，立即比較所述第一特有標(biāo)識(shí)符與所述第二特有標(biāo)識(shí)符，其中所述第二特有標(biāo)識(shí)符與控制所述第二節(jié)點(diǎn)的時(shí)間值的時(shí)間源對(duì)應(yīng)；如果所述比較結(jié)果為正，則在所述第二節(jié)點(diǎn)上接收需處理的所述信息。
23.一種裝置，所述裝置可與網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)或多個(gè)其他裝置進(jìn)行通信，其特征在于，所述裝置被配置為發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)上第一節(jié)點(diǎn)或第二節(jié)點(diǎn)的作用。
24.一種網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)包含一個(gè)或多個(gè)如權(quán)利要求23所述的裝置。
【文檔編號(hào)】H04L12/46GK103428065SQ201310201481
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月25日
【發(fā)明者】盧克·杜安·奧雷哈瓦 申請(qǐng)人:控制技術(shù)有限公司