一种业务报文生成方法、通信方法及终端设备与流程

本申请涉及工业通信，尤其涉及一种业务报文生成方法、通信方法及终端设备。

背景技术：

1、目前在工业控制领域(如制造业、能源行业、石油化工行业、电力采集等)有很多工业协议，如modbus协议、ethercat协议、profinet协议、cc-link协议等。一方面现有工业协议大多被国外企业垄断，另一方面，利用现有工业协议构建的网络系统进行通信时各有优缺点，例如，有的实时性高，但是不能运行在以太网；有的可以运行在以太网，但是存在不确定性。由此，现有技术中，工业网络系统通信时，选择的工业协议总是在带宽、时延、确定性等要素中不断比较和衡量，不能得到理想的效果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供一种业务报文生成方法、通信方法及终端设备，可以有效解决现有工业网络存在实时性低以及不确定性的问题等。

2、第一方面，本申请实施例提供一种业务报文生成方法，应用于工业主站和/或与所述主站通讯连接的至少一从站，所述方法包括：

3、根据业务需求，按照预设以太网帧协议将各业务数据分别封装到待生成的业务报文的报文数据区域中对应的数据单元内，其中，根据各所述业务数据的大小确定对应的所述数据单元中的报文长度字段的实际值，并将所述实际值赋值给对应的报文长度字段；其中，所述报文长度字段为p1字节，3≥p1≥1；

4、基于封装有各业务数据的各所述数据单元，分别生成对应的数据单元子报文；

5、基于多条所述数据单元子报文，组合得到所述业务报文。

6、在一些实施例中，所述预设以太网帧协议包括以太网帧头区域和报文头区域；所述以太网帧头区域包括目的地址字段和源地址字段；所述报文头区域包括循环标志位、mac地址匹配标志位和告警标志位；

7、所述业务报文由所述主站生成时，所述方法还包括：

8、将所述目的地址字段的值，配置为所述主站邻接的第一从站的地址，将所述源地址字段的值配置为所述主站的地址；

9、将所述循环标志位设置为否、所述mac地址匹配标志位设置为否、所述告警标志位设置为否；

10、其中，所述循环标志位用于标识报文是否异常循环；

11、所述mac地址匹配标志位用于标识mac地址是否匹配；

12、所述告警标志位用于标识所述从站监测的设备参数是否异常。

13、在一些实施例中，所述预设以太网帧协议包括多个所述数据单元；每个所述数据单元包括数据单元头和从站地址字段；所述数据单元头包括数据单元的位置标志位；

14、所述业务报文由所述主站生成时，所述方法还包括：

15、将所述数据单元子报文对应的目标从站的地址编码存入所述从站地址字段；

16、将最后一个所述数据单元的所述位置标志位设置为最后数据单元标志值；

17、其中，所述从站地址字段用于标识目标从站处理的数据单元；

18、所述位置标志位用于标识所述数据单元是否为最后一个数据单元。

19、在一些实施例中，所述数据单元包括数据单元头；所述数据单元头包括指令类型字段；

20、所述业务报文由所述主站生成时，所述方法还包括：

21、根据业务需求设置所述指令类型字段的值；

22、其中，所述指令类型字段用于标识目标从站对所述数据单元子报文的数据处理方式。

23、在一些实施例中，所述指令类型字段的值属于第一指令值范围时，所述主站发送所述业务报文至所述从站；

24、所述从站根据所述数据单元中从站地址字段的值以及自身编号确定处理的数据单元，并根据第一指令值确定对所述数据单元内的业务数据进行的数据处理方式，以生成响应报文；

25、其中，所述数据处理方式包括：顺序读、顺序写、顺序读写、保留、地址读、地址写、地址读写、广播读、批量写、批量写读、广播读、广播写以及广播读写中至少一项。

26、在一些实施例中，所述指令类型字段的值属于第二范围值时，所述业务数据为非以太网数据；

27、所述按照预设以太网帧协议将各业务数据分别封装到待生成的业务报文的报文数据区域中对应的数据单元内，包括：

28、将所述非以太网数据封装到所述数据单元的数据域；

29、所述数据处理方式包括：确定对应接收所述非以太网数据的数据总线类型。

30、在一些实施例中，所述指令类型字段的值为第三指令值时，所述业务数据为以太网数据；

31、所述按照预设以太网帧协议将各业务数据分别封装到待生成的业务报文的报文数据区域中对应的数据单元内，包括：

32、将根据所述以太网数据组帧得到的以太网报文封装到所述数据单元的数据域；其中，所述以太网报文包括目的地址、源地址、以太网协议类型和以太帧数据；

33、所述数据处理方式包括：解析所述以太网报文的方式。

34、在一些实施例中，所述预设以太网帧协议包括位于报文头区域和报文数据区域之间的计数区域；

35、所述业务报文由所述主站生成时，所述方法还包括：

36、根据业务需求设置计数区域的初始值；

37、其中，所述计数区域用于存储与所述主站通信连接的各从站在接收到所述业务报文后通过累加设定步进值而统计得到的从站个数。

38、第二方面，本申请实施例提供一种终端设备，所述终端设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实施本申请第一方面提供的一种业务报文生成方法。

39、第三方面，本申请实施例提供一种工业网络系统的通信方法，所述工业网络系统包括主站和n个从站，n≥1；所述主站和所述从站之间采用如本申请第一方面提供的一种业务报文生成方法生成的业务报文进行通信。

40、本申请的实施例具有如下有益效果：

41、本申请中根据各所述业务数据的大小确定对应的所述数据单元中的报文长度字段的实际值，并将所述实际值赋值给对应的报文长度字段；其中，所述报文长度字段为p1字节，3≥p1≥1，基于封装有各业务数据的各所述数据单元，分别生成对应的数据单元子报文；基于多个所述数据单元子报文，组合得到所述业务报文。本申请所述报文长度字段足够大，本申请业务报文可以是巨型帧(长包)，与ethercat相比(最大有效长度1498字节)，本申请的业务报文长度未做限制，单个pdu长度最大为65535字节本申请中业务报文的帧格式更精简，承载效率更高。

技术特征：

1.一种业务报文生成方法，其特征在于，应用于工业主站和/或与所述主站通讯连接的至少一从站，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的业务报文生成方法，其特征在于，所述预设以太网帧协议包括以太网帧头区域和报文头区域；所述以太网帧头区域包括目的地址字段和源地址字段；所述报文头区域包括循环标志位、mac地址匹配标志位和告警标志位；

3.根据权利要求1所述的业务报文生成方法，其特征在于，所述预设以太网帧协议包括多个所述数据单元；每个所述数据单元包括数据单元头和从站地址字段；所述数据单元头包括数据单元的位置标志位；

4.根据权利要求1所述的业务报文生成方法，其特征在于，所述数据单元包括数据单元头；所述数据单元头包括指令类型字段；

5.根据权利要求4所述的业务报文生成方法，其特征在于，所述指令类型字段的值属于第一指令值范围时，所述主站发送所述业务报文至所述从站；

6.根据权利要求4所述的业务报文生成方法，其特征在于，所述指令类型字段的值属于第二范围值时，所述业务数据为非以太网数据；

7.根据权利要求4所述的业务报文生成方法，其特征在于，所述指令类型字段的值为第三指令值时，所述业务数据为以太网数据；

8.根据权利要求1至7任一项所述的业务报文生成方法，其特征在于，所述预设以太网帧协议包括位于报文头区域和报文数据区域之间的计数区域；

9.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实施权利要求1-8中任一项所述的业务报文生成方法。

10.一种工业网络系统的通信方法，其特征在于，所述工业网络系统包括主站和n个从站，n≥1；所述主站和所述从站之间采用如权利要求1-8中任一项所述的业务报文生成方法生成的业务报文进行通信。

技术总结本申请涉及工业通信技术领域，尤其涉及一种业务报文生成方法、通信方法及终端设备，所述方法包括：根据业务需求，按照预设以太网帧协议将各业务数据分别封装到待生成的业务报文的报文数据区域中对应的数据单元内，其中，根据各所述业务数据的大小确定对应的所述数据单元中的报文长度字段的实际值，并将所述实际值赋值给对应的报文长度字段；其中，所述报文长度字段为p1字节，3≥p1≥1；基于封装有各业务数据的各所述数据单元，分别生成对应的数据单元子报文；基于多条所述数据单元子报文，组合得到所述业务报文。由此，可以有效解决现有工业网络存在实时性低以及不确定性的问题等。技术研发人员：熊伟,殷学智,阳桂林,刘茂明,吴健受保护的技术使用者：深圳市三旺通信股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12