主从站通信链路自愈方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及工业通信，尤其涉及一种主从站通信链路自愈方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、ethercat（ethernet control automation technology，以太网控制自动化技术）作为一种高性能实时工业以太网协议，具备低通信延迟、灵活的网络拓扑结构及高效的分布式时钟同步机制，广泛应用于运动控制、工业机器人等工业场景。

2、现有ethercat主站采用双网口冗余拓扑，利用端口链路状态进行从站掉线检测。然而现有技术对从站的掉线检测延迟高，难以及时定位故障。其次，当存在从站掉线时，无法在单个周期内完成数据转发路径重构，可能导致部分从站通信中断。

3、因此，有必要提出一种主从站通信链路自愈方法，以提高主从站通信链路自愈效率。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种主从站通信链路自愈方法、装置、设备及存储介质，旨在解决如何提高主从站通信链路自愈效率的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术实施例提出一种主从站通信链路自愈方法，所述主从站通信链路自愈方法应用于以太网通信系统，所述以太网通信系统包括主站设备和若干个从站设备，所述主从站通信链路自愈方法包括：

3、基于所述主站设备，读取若干个从站设备的端口链路状态信息，并获取对应通信周期中的预设双向工作计数器值；

4、根据所述端口链路状态信息与预设双向工作计数器值，对所述若干个从站设备进行判断，以确定断连从站设备，所述断连从站设备是实际发生断连的从站设备；

5、在单个通信周期内，以绕过所述断连从站设备的方式，重构所述主站设备与所述从站设备之间的通信链路。

6、在一实施例中，所述预设双向工作计数器值包括第一物理方向数据帧处理次数与第二物理方向数据帧处理次数，所述根据所述端口链路状态信息与预设双向工作计数器值，对所述若干个从站设备进行判断，以确定断连从站设备的步骤，包括：

7、针对任一从站设备，将所述从站设备的双向工作计数器的第一物理方向数据帧处理次数与第一期望值进行对比，确定所述从站设备是否存在上行数据异常；

8、将所述从站设备的双向工作计数器的第二物理方向数据帧处理次数与第二期望值进行对比，确定所述从站设备是否存在下行数据异常；

9、基于所述端口链路状态信息，确定所述从站设备是否存在链路状态异常；

10、当所述从站设备存在上行数据异常、下行数据异常、链路状态异常中至少一项，判定为断连从站设备。

11、在一实施例中，所述将所述从站设备的双向工作计数器的第一物理方向数据帧处理次数与第一期望值进行对比，确定所述从站设备是否存在上行数据异常、以及将所述从站设备的双向工作计数器的第二物理方向数据帧处理次数与第二期望值进行对比，确定所述从站设备是否存在下行数据异常的步骤，包括：

12、当所述从站设备的双向工作计数器的第一物理方向数据帧处理次数与第一期望值不一致时，确定所述从站设备存在上行数据异常；

13、当所述从站设备的双向工作计数器的第二物理方向数据帧处理次数与第二期望值不一致时，确定所述从站设备存在下行数据异常。

14、在一实施例中，所述在单个通信周期内，以绕过所述断连从站设备的方式，重构所述主站设备与所述从站设备之间的通信链路的步骤，包括：

15、获取所述断连从站设备的网络位置信息与断点端口信息；

16、在单个通信周期内，根据所述断连从站设备的网络位置信息与断点端口信息，以绕过所述断连从站设备的方式计算若干条冗余数据帧传输路径；

17、根据预设从站优先级、以及每个从站设备的端口信息与负载信息，从所述若干条冗余数据帧传输路径中确定出冗余通信链路，以基于所述冗余通信链路重构所述主站设备与所述从站设备之间的通信链路。

18、在一实施例中，所述获取所述断连从站设备的网络位置信息与断点端口信息的步骤，包括：

19、根据所述断连从站设备的双向工作计数器的第一物理方向数据帧处理次数与第一期望值之间的第一差值、第二物理方向数据帧处理次数与第二期望值之间的第二差值，以及所述端口链路状态信息，确定所述断连从站设备的网络位置信息；

20、根据所述断连从站设备的端口链路状态信息，确定所述断点端口信息。

21、在一实施例中，所述在单个通信周期内，以绕过所述断连从站设备的方式，重构所述主站设备与所述从站设备之间的通信链路的步骤之后，还包括：

22、当所述断连从站设备恢复为可通信状态时，所述主站设备触发所述断连从站设备进行状态机重置与错误状态清除，并重新接入重构后的通信链路。

23、在一实施例中，所述根据所述端口链路状态信息与预设双向工作计数器值，对所述若干个从站设备进行判断，以确定断连从站设备的步骤之前，还包括：

24、根据历史的端口链路状态信息与预设双向工作计数器值，确定若干个潜在断连从站设备；

25、所述根据所述端口链路状态信息与预设双向工作计数器值，对所述若干个从站设备进行判断，以确定断连从站设备的步骤包括：

26、根据所述端口链路状态信息与预设双向工作计数器值，对所述若干个潜在断连从站设备进行判断，以确定断连从站设备，所述断连从站设备是实际发生断连的从站设备。

27、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种主从站通信链路自愈装置，所述主从站通信链路自愈装置应用于以太网通信系统，所述以太网通信系统包括主站设备和若干个从站设备，所述主从站通信链路自愈装置包括：

28、读取模块，用于基于所述主站设备，读取若干个从站设备的端口链路状态信息，并获取对应通信周期中的预设双向工作计数器值；

29、确定模块，用于根据所述端口链路状态信息与预设双向工作计数器值，对所述若干个从站设备进行判断，以确定断连从站设备，所述断连从站设备是实际发生断连的从站设备；

30、重构模块，用于在单个通信周期内，以绕过所述断连从站设备的方式，重构所述主站设备与所述从站设备之间的通信链路。

31、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种主从站通信链路自愈设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上文所述的主从站通信链路自愈方法的步骤。

32、此外，为实现上述目的，本技术还提供一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的主从站通信链路自愈方法的步骤。

33、本技术提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：

34、本技术实施例提出的主从站通信链路自愈方法、装置、设备及存储介质，具体通过基于所述主站设备，读取若干个从站设备的端口链路状态信息，并获取对应通信周期中的预设双向工作计数器值；根据所述端口链路状态信息与预设双向工作计数器值，对所述若干个从站设备进行判断，以确定断连从站设备，所述断连从站设备是实际发生断连的从站设备；在单个通信周期内，以绕过所述断连从站设备的方式，重构所述主站设备与所述从站设备之间的通信链路。

35、本技术通过主站设备实时采集各个从站设备的端口链路状态信息与预设双向工作计数器值，并根据端口链路状态信息与预设双向工作计数器值，从各个从站设备中确定出实际发生断连的从站设备，即断连从站设备，并在单个通信周期内，通过绕过断连从站设备的方式重构主站设备与各个从站设备之间的通信链路，从而提高主从站通信链路自愈效率，以保障高实时工业场景下通信链路的可靠性。