通讯装置的通讯方法、通讯装置及分布式控制系统与流程

1.本技术涉及电子信息技术领域，具体而言，涉及一种通讯装置的通讯方法、通讯装置及分布式控制系统。


背景技术：

2.分布式控制系统（distributed control system，简称dcs）是指以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统，广泛应用于工业控制场景中。在dcs网络中，为提高容错率，一般采用双网双通讯装置冗余的部署方式，设置重复的通讯装置以及网络，以保证网络中的单点故障对系统无影响。
3.目前，双网双通讯装置的部署方式一般为冗余双路通讯，冗余双路通讯是指在同一时间内，仅主通讯装置、备通讯装置中某一通讯装置正常工作，向控制器传输数据，另一通讯装置处于静默状态，当工作的通讯装置出现问题时，由另一通讯装置实时切换，接管工作。
4.但是，现有技术中的这种部署方式下沉至工业现场时，由于工业现场中下层的采集设备的部署一般比较分散，单个通讯装置无法完整覆盖，使得现有技术的这种冗余双路通讯方式无法应用于工业现场。另外，现有技术中的这种部署方式中，主通讯装置、备通讯装置之间，以及主通讯装置与对应的主网交换装置，备通讯装置与对应的冗余网交换装置一般部署的位置较近，主通讯装置、备通讯装置都可以通过主网络、冗余网络与各交换装置分别连接，但现有技术的这种部署方式应用于工业现场中时，需远程控制，使得主通讯装置、备通讯装置与各交换装置间的距离过长，进而导致线缆成本过高。


技术实现要素：

5.本技术的目的包括，例如，提供了一种通讯装置的通讯方法、通讯装置及分布式控制系统，将主通讯装置、从通讯装置分别与对应的交换装置连接，节约了电缆敷设成本，且，主通讯装置、从通讯装置分别部署在距离较远的不同位置，通过主从冗余链路进行数据同步、协同工作，能够完整覆盖工业现场的各采集设备。
6.本技术的实施例可以这样实现：第一方面，本技术实施例提供一种通讯装置的通讯方法，应用于分布式控制系统的主通讯装置，所述分布式控制系统中包括所述主通讯装置、从通讯装置、多个交换装置以及多个控制装置，所述主通讯装置和所述从通讯装置部署在不同位置，且所述主通讯装置和所述从通讯装置之间通过主从冗余链路通信连接，所述主通讯装置和所述从通讯装置分别与一个交换装置通信连接，各交换装置分别与各所述控制装置通信连接，所述方法包括：获取主通讯数据，所述主通讯数据包括由所述主通讯装置实时接收的多条数据；通过所述主从冗余链路获取所述从通讯装置的从通讯数据，所述从通讯数据包括由从通讯装置实时接收的多条数据；
根据所述主通讯数据以及所述从通讯数据，生成第一通讯数据包；通过与所述主通讯装置连接的交换装置将所述第一通讯数据包发送至所述控制装置。
7.在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：获取所述从通讯装置的工作状态；根据所述从通讯装置的工作状态，确定所述主通讯装置的工作模式；根据所述主通讯装置的工作模式，生成并向所述控制装置发送第二通讯数据包。
8.在一种可选的实施方式中，所述获取所述从通讯装置的工作状态，包括：通过所述主从冗余链路向所述从通讯装置发送保活报文；若接收到所述从通讯装置发送的保活应答报文，则确认所述从通讯装置为正常工作状态；若接收到所述从通讯装置发送的故障报文和/或未收到所述从通讯装置发送的保活应答报文，则确认所述从通讯装置为异常工作状态。
9.在一种可选的实施方式中，所述根据所述从通讯装置的状态，生成并向所述控制装置发送第二通讯数据包，包括：若所述从通讯装置为异常工作状态，则确定所述主通讯装置为单机工作模式，否则，确定所述主通讯装置为主从工作模式；所述根据所述主通讯装置的工作模式，生成并向所述控制装置发送第二通讯数据包，包括：若所述主通讯装置的工作模式为所述单机工作模式，则根据所述主通讯装置接收的主通讯数据生成第二通讯数据包，并通过与所述主通讯装置连接的交换装置将所述第二通讯数据包发送至所述控制装置。
10.在一种可选的实施方式中，所述根据所述主通讯装置接收的主通讯数据生成第二通讯数据包，包括：根据当前累积的数据序号对新的主通讯数据中的各条数据进行编号，按照所述编号的顺序组成所述第二通讯数据包。
11.在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：根据主通讯数据与所述从通讯数据的接收顺序以及当前累积的数据序号，确定所述主通讯数据中各条数据与所述从通讯数据中各条数据的数据序号；通过所述主从冗余链路，将所述从通讯数据中各条数据的数据序号发送至所述从通讯装置；将所述主通讯数据中各条数据与所述从通讯数据中各条数据按照数据序号依次组合，得到所述第一通讯数据包。
12.在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：将所述第一通讯数据包通过所述主从冗余链路发送至所述从通讯装置。
13.第二方面，本技术实施例提供了一种通讯装置的通讯方法，应用于分布式控制系统的从通讯装置，所述分布式控制系统中包括主通讯装置、所述从通讯装置、多个交换装置以及多个控制装置，所述主通讯装置和所述从通讯装置部署在不同位置，且所述主通讯装置和所述从通讯装置之间通过主从冗余链路通信连接，所述主通讯装置和所述从通讯装置
分别与一个交换装置通信连接，各交换装置分别与各所述控制装置通信连接，所述方法包括：在正常工作状态下，获取从通讯数据，所述从通讯数据包括由从通讯装置实时接收的多条数据；向所述主通讯装置发送所述从通讯数据；接收所述主通讯装置发送的第一通讯数据包，并通过与所述从通讯装置连接的交换装置将所述第一通讯数据包发送至所述控制装置。
14.在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：若在预设时长内未接收到所述主通讯装置发送的保活报文，则根据接收的从通讯数据生成本地通讯数据包，并通过与所述从通讯装置连接的交换装置将所述本地通讯数据包发送至所述控制装置。
15.在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：接收所述主通讯装置发送的在线通讯数据包；所述通过与所述从通讯装置连接的交换装置将所述本地通讯数据包发送至所述控制装置，包括：根据所述本地通讯数据包中各数据的数据序号以及所述在线通讯数据包中各数据的数据序号，将所述本地通讯数据包和所述在线通讯数据包组合为待发送数据包，并通过与所述从通讯装置连接的交换装置将所述待发送数据包发送至所述控制装置。
16.在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：接收所述主通讯装置发送的保活报文；根据所述保活报文，确定所述从通讯装置的工作状态；根据所述从通讯装置的工作状态，向所述主通讯装置发送响应信息。
17.在一种可选的实施方式中，所述根据所述从通讯装置的工作状态，向所述主通讯装置发送响应信息，包括：若所述从通讯装置的工作状态为正常工作状态，则向所述主通讯装置发送保活应答报文；若所述从通讯装置的工作状态为异常工作状态，则向所述主通讯装置发送故障报文。
18.第三方面，本技术实施例提供一种第一通讯装置，该第一通讯装置包括：第一获取模块，用于获取主通讯数据，所述主通讯数据包括由所述主通讯装置实时接收的多条数据；所述第一获取模块还用于，通过所述主从冗余链路获取所述从通讯装置的从通讯数据，所述从通讯数据包括由从通讯装置实时接收的多条数据；生成模块，用于根据所述主通讯数据以及所述从通讯数据，生成第一通讯数据包；第一发送模块，用于通过与所述主通讯装置连接的交换装置将所述第一通讯数据包发送至所述控制装置。
19.所述第一发送模块具体还用于，获取所述从通讯装置的工作状态；根据所述从通讯装置的工作状态，确定所述主通讯装置的工作模式；根据所述主通讯装置的工作模式，生成并向所述控制装置发送第二通讯数据包。
20.所述第一获取模块具体还用于，通过所述主从冗余链路向所述从通讯装置发送保活报文；若接收到所述从通讯装置发送的保活应答报文，则确认所述从通讯装置为正常工作状态；若接收到所述从通讯装置发送的故障报文和/或未收到所述从通讯装置发送的保活应答报文，则确认所述从通讯装置为异常工作状态。
21.所述生成模块具体还用于，若所述从通讯装置为异常工作状态，则确定所述主通讯装置为单机工作模式，否则，确定所述主通讯装置为主从工作模式；所述根据所述主通讯装置的工作模式，生成并向所述控制装置发送第二通讯数据包，包括：若所述主通讯装置的工作模式为所述单机工作模式，则根据所述主通讯装置接收的主通讯数据生成第二通讯数据包，并通过与所述主通讯装置连接的交换装置将所述第二通讯数据包发送至所述控制装置。
22.所述生成模块具体还用于，根据当前累积的数据序号对新的主通讯数据中的各条数据进行编号，按照所述编号的顺序组成所述第二通讯数据包。
23.所述第一发送模块具体还用于，根据主通讯数据与所述从通讯数据的接收顺序以及当前累积的数据序号，确定所述主通讯数据中各条数据与所述从通讯数据中各条数据的数据序号；通过所述主从冗余链路，将所述从通讯数据中各条数据的数据序号发送至所述从通讯装置；将所述主通讯数据中各条数据与所述从通讯数据中各条数据按照数据序号依次组合，得到所述第一通讯数据包。
24.所述第一发送模块具体还用于，将所述第一通讯数据包通过所述主从冗余链路发送至所述从通讯装置。
25.第四方面，本技术实施例提供一种第二通讯装置，该第二通讯装置包括：第二获取模块，用于在正常工作状态下，获取从通讯数据，所述从通讯数据包括由从通讯装置实时接收的多条数据；第二发送模块，用于向所述主通讯装置发送所述从通讯数据；接收模块，用于接收所述主通讯装置发送的第一通讯数据包，并通过与所述从通讯装置连接的交换装置将所述第一通讯数据包发送至所述控制装置。
26.所述第二发送模块具体还用于，若在预设时长内未接收到所述主通讯装置发送的保活报文，则根据接收的从通讯数据生成本地通讯数据包，并通过与所述从通讯装置连接的交换装置将所述本地通讯数据包发送至所述控制装置。
27.所述第二发送模块具体还用于，接收所述主通讯装置发送的在线通讯数据包；所述通过与所述从通讯装置连接的交换装置将所述本地通讯数据包发送至所述控制装置，包括：根据所述本地通讯数据包中各数据的数据序号以及所述在线通讯数据包中各数据的数据序号，将所述本地通讯数据包和所述在线通讯数据包组合为待发送数据包，并通过与所述从通讯装置连接的交换装置将所述待发送数据包发送至所述控制装置。
28.所述第二发送模块具体还用于，接收所述主通讯装置发送的保活报文；根据所述保活报文，确定所述从通讯装置的工作状态；根据所述从通讯装置的工作状态，向所述主通讯装置发送响应信息。
29.所述第二发送模块具体还用于，若所述从通讯装置的工作状态为正常工作状态，则向所述主通讯装置发送保活应答报文；若所述从通讯装置的工作状态为异常工作状态，则向所述主通讯装置发送故障报文。
30.第五方面，本技术实施例提供一种主通讯装置，所述主通讯装置包括：处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当主通讯装置运行时，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行如第一方面所述的通讯装置的通讯方法的步骤。
31.第六方面，本技术实施例提供一种从通讯装置，所述从通讯装置包括：处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当主通讯装置运行时，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行第二方面所述的通讯装置的通讯方法的步骤。
32.第七方面，本技术实施例提供一种分布式控制系统，所述分布式控制系统包括：第五方面所述的主通讯装置、第六方面所述的从通讯装置、多个交换装置以及多个控制装置，所述主通讯装置和所述从通讯装置部署在不同位置，且所述主通讯装置和所述从通讯装置之间通过主从冗余链路通信连接，所述主通讯装置和所述从通讯装置分别与一个交换装置通信连接，各交换装置分别与各所述控制装置通信连接。
33.第八方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现前述第一方面所述的通讯装置的通讯方法或第二方面所述的通讯装置的通讯方法的步骤。
34.本技术实施例的有益效果包括：采用本技术提供的通讯装置的通讯方法、通讯装置及分布式控制系统，首先，主通讯装置、从通讯装置分别仅与对应的一个交换装置通信连接，相比于现有技术中，主通讯装置、从通讯装置均与多个交换装置通信连接的部署方式，这种连接方式在保证了网络的冗余性的同时，还避免了工业现场中主通讯装置、从通讯装置与交换装置距离过远时，与各交换装置都建立通信连接导致的线缆成本过高的问题。其次，主通讯装置、从通讯装置同时工作，通过主从冗余链路实现数据同步，使得主通讯装置、从通讯装置能够分别部署在距离较远的不同位置，达到覆盖工业现场中多个离散的采集设备的目的。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
36.图1为现有技术中双网双通讯装置的网络拓扑结构示意图；图2为本技术实施例提供的分布式控制系统的网络拓扑结构示意图；图3为本技术实施例提供的通讯装置的通讯方法的步骤流程示意图；图4为本技术实施例提供的通讯装置的通讯方法的又一步骤流程示意图；图5为本技术实施例提供的通讯装置的通讯方法的又一步骤流程示意图；图6为本技术实施例提供的通讯装置的通讯方法的又一步骤流程示意图；图7为本技术实施例提供的通讯装置的通讯方法的又一步骤流程示意图；图8为本技术实施例提供的通讯装置的通讯方法的又一步骤流程示意图；图9为本技术实施例提供的通讯装置的通讯方法的又一步骤流程示意图；图10为本技术实施例提供的第一通讯装置的结构示意图；
图11为本技术实施例提供的第二通讯装置的结构示意图；图12为本技术实施例提供的主通讯装置、从通讯装置的结构示意图。
37.图标：101-主通讯卡；102-备通讯卡；103-主网交换机；104-冗余网交换机；105-主控制器；106-备控制器；201-主通讯装置；202-从通讯装置；203-主网交换装置；204-从网交换装置；205-主控制装置；206-备控制装置；10-第一通讯装置；1001-第一获取模块；1002-生成模块；1003-第一发送模块；11-第二通讯装置；1101-第二获取模块；1102-第二发送模块；1103-接收模块；2001-处理器；2002-存储器。
具体实施方式
38.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
39.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
40.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
41.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例中的特征可以相互结合。
43.在dcs网络中，一般包括多个通讯装置、多个控制装置以及多个交换装置，以双网双通讯装置的部署方式，设置重复的冗余设备，提高dcs的容错率。图1所示为现有技术中，双网双通讯装置的网络拓扑结构示意图，其中，虚线部分表示主网络，黑色实线部分表示冗余网络。如图1所示，主通讯卡101、备通讯卡102分别部署在距离较近的两个机柜中，主通讯卡101、备通讯卡102分别通过主网络与主网交换机103通信连接，同时，主通讯卡101、备通讯卡102分别通过冗余网络与冗余网交换机104通信连接。主网交换机103又通过主网络与主控制器105、备控制器106分别通信连接，冗余网交换机104通过冗余网络与主控制器105、备控制器106分别通信连接。
44.在图1所示这种网络拓扑结构中，主通讯卡101、备通讯卡102一般部署的距离较近，覆盖的范围相同，同一时刻只有其中某一个通讯卡正常工作，通过主网络或者冗余网络向主网交换机103或者冗余网交换机104发送数据，若该正常工作的通讯卡发生故障，则另一通讯卡接替该通讯卡，继续通过主网络或者冗余网络向主网交换机103或者冗余网交换机104发送数据。
45.但是，图1所示的这种部署方式应用于工业现场时，由于主通讯卡101、备通讯卡102部署距离需较近，而工业现场各采集设备呈离散分布，距离较远，导致主通讯卡101、备通讯卡102无法完全覆盖所有的采集设备。并且，由于工业现场距离交换机也具有一定距离，使得现有技术的这种网络拓扑结构部署到工业现场后，通过双网与各交换机连接的线
缆成本也较高，难以应用于工业现场。
46.基于此，申请人经研究，提出了一种通讯装置的通讯方法、通讯装置及分布式控制系统，能够通过主从冗余链路进行数据同步、协同工作，使得主通讯装置、从通讯装置能够分别设置在工业现场中距离较远的不同位置，实现对于各离散的采集装置的全面覆盖。还将主通讯装置、从通讯装置分别与对应的一个交换装置连接，节约了电缆敷设成本。
47.如下结合多个具体的应用示例，对本技术实施例提供的一种通讯装置的通讯方法、通讯装置及分布式控制系统进行解释说明。
48.图2所示为本技术实施例提供的分布式控制系统的网络拓扑结构示意图，如图2所示，该分布式控制系统包括：主通讯装置201、从通讯装置202、多个交换装置以及多个控制装置，主通讯装置201和从通讯装置202部署在不同位置，且主通讯装置201和从通讯装置202之间通过主从冗余链路通信连接，主通讯装置201和从通讯装置202分别与一个交换装置通信连接，各交换装置分别与各控制装置通信连接。其中，主从冗余链路是主通讯装置、从通讯装置之间由线缆连接的链路，用于实现主通讯装置、从通讯装置之间数据传输的功能。
49.主通讯装置201用于获取主通讯数据，以及通过主从冗余链路获取从通讯装置的从通讯数据，根据主通讯数据以及从通讯数据，生成第一通讯数据包，并通过与主通讯装置201连接的交换装置将第一通讯数据包发送至控制装置。
50.从通讯装置202用于在正常工作状态下，获取从通讯数据，并向主通讯装置201发送从通讯数据，并通过与从通讯装置202连接的交换装置将一通讯数据包发送至控制装置。
51.下面，对该分布式控制系统的工作流程做简要说明。
52.首先，部署在不同位置的两个通讯装置上电后，需各自确定自身为主通讯装置或从通讯装置。具体地，可以根据上线时间确定，一般地，可以将先上电的通讯装置作为主通讯装置201，后上电的通讯装置作为从通讯装置202。
53.接下来，主通讯装置201通过主从冗余链路，定时向从通讯装置202发送保活报文，以获取从通讯装置202的工作状态。若从通讯装置202处于正常工作状态，则通过主从冗余链路向主通讯装置201发送保活应答报文，若从通讯装置202处于异常工作状态，则通过主从冗余链路向主通讯装置201发送故障报文。另外，若主通讯装置201发送保活报文后，在预设时长内未收到从通讯装置202发送的保活应答报文或者故障报文，主通讯装置201也认为从通讯装置202处于异常工作状态。
54.当从通讯装置202处于正常工作状态时，主通讯装置201为主从工作模式，接收各采集装置发送的主通讯数据，同时，接收从通讯装置202通过主从冗余链路发送的从通讯数据。然后，将主通讯数据与从通讯数据按接收顺序进行编号，按照编号的顺序生成第一通讯数据包。最后，将第一通讯数据包通过主网络发送至主网交换装置203，主网交换装置203进一步通过主网络将该第一通讯数据包发送至主控制装置205以及备控制装置206。同时，将第一通讯数据包通过主从冗余链路拷贝至从通讯装置202，从通讯装置202再次通过冗余网络将第一通讯数据包发送至从网控制装置，从网控制装置通过冗余网络将该第一通讯数据包发送至主控制装置205以及备控制装置206。可选地，主通讯装置201还可以在发送第一通讯数据包后，将其中从通讯数据的数据序号发送至从通讯装置202，实现数据序号的同步。
55.当从通讯装置202处于异常工作状态时，主通讯装置201为单机工作模式，根据自
身累积的数据序号，继续对接收到的主通讯数据进行编号，然后依次组合，得到第二通讯数据包，并经由主网交换装置203，通过主网络发送至主控制装置205以及备控制装置206。若此时从通讯装置202工作状态正常，但是主从冗余链路故障，导致主通讯装置201在预设时长内未收到从通讯装置202发送的保活应答报文，从控制转置也可以根据主通讯装置201发送的数据序号，继续对各采集装置发送的从通讯数据继续编号，生成本地通讯数据包，通过冗余网络发送至从网交换装置204，该从网交换装置204进一步通过冗余网络将本地通讯数据包发送至主控制装置205以及备控制装置206。即，当主从冗余链路出现故障时，主通讯装置201、从通讯装置202也可以分别同时工作，保证系统的容错率。
56.图3为本技术实施例提供的通讯装置的通讯方法、通讯装置的步骤流程示意图，该方法应用于上述分布式控制系统的主通讯装置。需要说明的是，在本技术实施例中，主通讯装置、从通讯装置分别设置于工业现场的不同位置，并分别与工业现场的多个不同的采集装置相连接，同时接收与之连接的采集装置实时发送的数据。如图3所示，该方法包括如下步骤。
57.s301，获取主通讯数据，主通讯数据包括由主通讯装置实时接收的多条数据。
58.如上所述，主通讯装置与工业现场的一个或多个采集装置相连接，实时接收并按接收顺序存储各采集装置采集并发送的数据，多条实时接收的数据，组成了主通讯数据。
59.s302，通过主从冗余链路获取从通讯装置的从通讯数据，从通讯数据包括由从通讯装置实时接收的多条数据。
60.从通讯装置获取从通讯数据的方式与主通讯装置获取主通讯数据的方式相同，也是将与之连接的各采集装置采集、实时发送的多条数据按接收顺序汇总，组成从通讯数据。
61.可选地，从通讯装置可以将收到的从通讯数据实时通过主从冗余链路发送至主通讯装置，也可以在从通讯数据的数量达到根据预先设置的数量阈值时，将多条数据打包后，通过主从冗余链路发送至主通讯装置。一般地，系统的实时性需要较高时，可以选用第一种方案。
62.在本技术实施例中，为更全面的覆盖工业现场的各采集装置，作为一种示例，主通讯装置、从通讯装置可以设置在相互距离较远的位置，各自覆盖工业现场的一部分区域，且，各自的覆盖范围可以不重叠。
63.s303，根据主通讯数据以及从通讯数据，生成第一通讯数据包。
64.主通讯装置可以将收到的多条主通讯数据、多条从通讯数据汇总、暂存，当汇总的数据数量达到预设的通讯数据包的数量时，主通讯装置可以将其打包为第一通讯数据包。
65.s304，通过与主通讯装置连接的交换装置将第一通讯数据包发送至控制装置。
66.之后，主通讯装置通过主网络，向主网交换转置发送打包好的第一通讯数据包。主网交换装置再通过主网络，将该第一通讯数据包发送至主控制装置或者备控制装置，或者同时发送至主控制装置、备控制装置，具体发送方式可以由当前处于工作状态的控制装置确定。
67.在本实施例中，主通讯装置、从通讯装置设置于工业现场的不同位置，同时工作，从通讯装置将实时采集的从通讯数据同步至主通讯装置，从而能够全面地覆盖工业现场中离散的多个采集设备。并且，主通讯装置、从通讯装置分别仅与对应的一个交换装置通信连接，避免了工业现场中主通讯装置、从通讯装置与交换装置距离过远时，与各交换装置均建
立通信连接导致的线缆成本过高的问题。另外，主通讯装置、从通讯装置通过主从冗余链路实现了数据同步，保证了对控制装置端的数据一致性。
68.可选地，如图4所示，本技术实施例提供的通讯装置的通讯方法还包括如下步骤。
69.s401，获取从通讯装置的工作状态。
70.从通讯装置的工作状态，可以理解为从通讯装置是否发生故障，是否能够正常接收、发送的采集数据，以及与主通讯装置之间的通讯是否正常。
71.s402，根据从通讯装置的工作状态，确定主通讯装置的工作模式。
72.主通讯装置确定从通讯装置的通讯状态，也就是能否接收到从通讯数据后，将据此确定自身的工作模式，即，若从通讯装置工作正常，主通讯装置将与从通讯装置协同工作；若从通讯装置工作异常，主通讯装置将独立工作。
73.需要说明的是，在主通讯装置上电后，主通讯装置将按照固定时间周期对从通讯装置的工作状态进行查询，或者，主通讯装置在固定时间周期内未收到从通讯数据，也可以据此确认从通讯装置出现了故障。可选地，主通讯装置是否与从通讯装置协同工作，还可以根据当前工作的控制装置发送的指令进行设定。
74.s403，根据主通讯装置的工作模式，生成并向控制装置发送第二通讯数据包。
75.第二通讯数据包中数据内容根据主通讯装置的工作模式不同而有所差异，若从通讯装置的工作状态正常，主通讯装置、从通讯装置协同工作，则第二通讯数据包中可以包括主通讯装置接收的主通讯数据以及从通讯数据。若从通讯装置的工作状态异常，主通讯装置独立工作，未通过主从冗余链路收到从通讯装置的从通讯数据，则第二通讯数据包中仅包含主通讯数据。
76.在本实施例中，根据从通讯装置的工作状态不同，主通讯装置确定了对应的工作模式，进一步确定了第二通讯数据包的内容。避免了从通讯装置异常的工作状态对主通讯装置的工作的影响，增加了系统的容错率。
77.可选地，如图5所示，上述步骤s401中，获取从通讯装置的工作状态，可由下述步骤s501至s503实现。
78.s501，通过主从冗余链路向从通讯装置发送保活报文。
79.主通讯装置可以每隔预设时长，定期通过主从冗余链路向从通讯装置发送保活报文，用于根据从通讯装置对于该保活报文的回复，确认从通讯装置的工作状态。
80.s502，若接收到从通讯装置发送的保活应答报文，则确认从通讯装置为正常工作状态。
81.从通讯装置收到主通讯装置发送的保活报文后，将生成对应的保活应答报文并通过主从冗余链路发送至主通讯装置。
82.若主通讯装置在预设的通讯周期内收到保活应答报文，则认为从通讯装置处于正常工作状态，自身将继续保持与从通讯装置协同工作。
83.s503，若接收到从通讯装置发送的故障报文和/或未收到从通讯装置发送的保活应答报文，则确认从通讯装置为异常工作状态。
84.当从通讯装置出现故障时，对于主通讯装置的保活报文，从通讯装置将回复故障报文。此时，主通讯装置可以通过主网交换装置向主控制装置或者备控制装置发送故障警报，并开始独立工作。
85.若在预设的通讯周期内，主通讯装置未收到从通讯装置回应的任一报文，则认为从通讯装置发生了故障，或者主从冗余链路发生了故障。此时，主通讯装置也可以向主控制装置或者备控制装置发送故障警报，并开始独立工作。可以理解的是，此处的故障警报与上文中的故障警报可以不同。
86.可选地，若在主通讯装置两次发送保活报文的时间间隔大于从通讯装置发送从通讯数据的时间间隔，主通讯装置在两次发送保活报文的时间间隔内，未收到从通讯数据，也可以认为从通讯装置出现了故障。
87.在本实施例中，主通讯装置通过从通讯装置对于定期发送的保活报文的回复，从而确认了从通讯装置或者主从冗余链路是否发生了故障，使得主通讯装置能够对于从通讯装置的工作状态保持了实时的了解。
88.可选地，上述步骤s402至s403中，根据从通讯装置的状态，生成并向控制装置发送第二通讯数据包的过程，可以包括：若从通讯装置为异常工作状态，则确定主通讯装置为单机工作模式，否则，确定主通讯装置为主从工作模式。
89.若主通讯装置无法与从通讯装置的建立通信，则认为从通讯装置处于异常工作状态，此时，主通讯装置将自身转换为单机工作模式，仅根据主通讯数据生成第二通讯数据包并发送。
90.若主通讯装置通过保活报文确认从通讯装置处于正常工作状态，且能够通过主从冗余链路获取从通讯数据，则认为从通讯装置的工作状态正常，主通讯装置为主从工作模式，与从通讯装置协同工作，将收到的从通讯数据与主通讯数据共同打包生成第二通讯数据包并发送。
91.其中，上述步骤s403中，根据主通讯装置的工作模式，生成并向控制装置发送第二通讯数据包，可以包括：若主通讯装置的工作模式为单机工作模式，则根据主通讯装置接收的主通讯数据生成第二通讯数据包，并通过与主通讯装置连接的交换装置将第二通讯数据包发送至控制装置。
92.如上所述，第二通讯包的内容根据主通讯装置的工作模式确定，若主通讯装置为单机工作模式，则独立地将的各采集装置发送的主通讯数据汇总，打包生成第二通讯数据包后，通过主网络，经由主网交换装置发送至主控制装置或者备控制装置。
93.若主通讯装置为主从工作模式，主通讯装置将主通讯数据、从通讯数据共同打包生成第二通讯数据包并发送。
94.在本实施例中，在从通讯装置工作状态不同时，主通讯装置的工作模式也不同，从而第二通讯数据包的内容也不同，这保持了系统中主通讯装置、从通讯装置相互之间的独立性，避免其中之一故障对系统的影响。
95.可选地，如图6所示，本技术实施例提供的通讯装置的通讯方法还可以包括如下步骤。
96.s601，根据主通讯数据与从通讯数据的接收顺序以及当前累积的数据序号，确定主通讯数据中各条数据与从通讯数据中各条数据的数据序号。
97.当从通讯装置处于正常工作状态，主通讯装置处于主从工作模式时，主通讯装置
能够接收来自各采集装置的多条主通讯数据，以及来自从通讯装置的多条从通讯数据，主通讯装置可以根据接收上述数据的时间顺序，以及之前对各数据编号后，最后一条数据对应的累积的数据序号，对上述各条数据继续进行编号，确定其对应的数据序号。
98.s602，通过主从冗余链路，将从通讯数据中各条数据的数据序号发送至从通讯装置。
99.之后，可选地，主通讯装置可以在收到从通讯装置的多条数据后，将各条从通讯数据对应的数据序号通过主从冗余链路同步至从通讯装置，使得从通讯装置可以在无法与主通讯装置建立连接的情况下，能够确定目前的累积的序号。
100.s603，将主通讯数据中各条数据与从通讯数据中各条数据按照数据序号依次组合，得到第一通讯数据包。
101.主通讯装置可以按照数据序号递增的顺序，将对应的各条数据进行排序，可选地，主通讯装置中可以设置一个数据包数量阈值以及时间阈值，当达到二者之一时，可以根据各条排序后的各条数据依次组合，生成第一通讯数据包，发送至控制装置。
102.在本实施例中，通过将主通讯数据、从通讯数据编号，并按序打包成为第一通讯数据包，且，数据打包过程都由主通讯装置完成，避免了冗余操作对系统的实时性的影响。
103.可选地，上述步骤中，根据主通讯装置接收的主通讯数据生成第二通讯数据包的过程，可以包括：根据当前累积的数据序号对新的主通讯数据中的各条数据进行编号，按照编号的顺序组成第二通讯数据包。
104.当主通讯装置由主从工作模式时切换至单机工作模式时，主通讯装置可以切换之前发出的最后一个第一通讯包中各条数据的最后一条数据的数据序号作为累积的数据序号，在此基础上对各采集装置发送的新的主通讯数据继续编号，按照数据序号的顺序依次组合，生成第二通讯数据包。
105.可以理解的是，第一通讯数据包是在主通讯装置、从通讯装置、主从冗余链路都处于正常工作状态时生成的，第二通讯数据包可能是在主通讯装置、从通讯装置、主从冗余链路都处于正常工作状态时由主通讯装置生成的，也可能是在从通讯装置或者主从冗余链路处于异常工作状态时由主通讯装置生成的。特殊地，当主通讯装置处于主从工作模式时，上述第一通讯数据包与第二通讯数据包的内容相同。
106.在本实施例中，主通讯装置切换至单机工作模式后，将根据累积的序号继续生成第二通讯数据包，保持了数据序号对于各控制装置的一致性。
107.可选地，本技术实施例提供的方法还可以包括：将第一通讯数据包通过主从冗余链路发送至从通讯装置。
108.主通讯装置将第一通讯数据包发送至各控制装置的同时，还可以同步将第一通讯数据包通过主从冗余链路同步拷贝至从通讯装置。从通讯装置不仅可以通过主通讯装置同步的数据序号获知自身发送的从通讯数据的数据序号，还可以通过拷贝的第一通讯数据包获知目前累积的数据序号。
109.在本实施例中，主通讯装置同步拷贝第一通讯数据包至从通讯装置，保持了主通讯装置、从通讯装置对上的数据序号、数据内容的一致性。
110.图7为本技术实施例还提供一种通讯装置的通讯方法的步骤流程示意图，应用于
分布式控制系统的从通讯装置。需要说明的是，各通讯装置上电后，均分别通过主从冗余链路向对侧的通讯装置发送保活报文，先收到保活报文的一侧认为自身是从通讯装置，若此时未发出保活报文，则取消发出，若此时已发出保活报文，将根据与对侧通讯装置的协商结果，例如上电时间、保活报文的发出时间戳等，确定对侧的通讯装置为主通讯装置，自身为从控制装置。如图7所示，该方法包括如下步骤。
111.s701，在正常工作状态下，获取从通讯数据，从通讯数据包括由从通讯装置实时接收的多条数据。
112.在从通讯装置与各采集装置之间的通讯正常时，处于正常工作状态，实时接收各采集装置发送的多条数据作为从通讯数据。
113.s702，向主通讯装置发送从通讯数据。
114.若主从冗余链路通讯正常时，从通讯装置可以将接收的多条从通讯数据通过主从冗余链路依次发送至主通讯装置，或者在数据的数量达到预设的数量阈值时，一起发送至主通讯装置。一般地，为保证系统的实时性，一般采用第一种方式。
115.s703，接收主通讯装置发送的第一通讯数据包，并通过与从通讯装置连接的交换装置将第一通讯数据包发送至控制装置。
116.主通讯装置通过主从冗余链路，将第一通讯数据包发送至从通讯装置，从通讯装置实时通过冗余网络将其发送至从网交换装置，然后由从网交换装置通过冗余网络实时发送至各控制装置。
117.在本实施例中，从通讯装置接收由主通讯装置打包好的第一通讯数据包，并发送至控制装置，避免了主通讯装置发送的第一通讯数据包在发送过程中丢失对系统的影响，保证了系统的冗余性，提高了容错率。
118.可选地，本技术实施例提供的通讯装置的通讯方法还可以包括：若在预设时长内未接收到主通讯装置发送的保活报文，则根据接收的从通讯数据生成本地通讯数据包，并通过与从通讯装置连接的交换装置将本地通讯数据包发送至控制装置。
119.可选地，若从通讯装置在预设时长内未收到保活报文，或者未收到主通讯装置拷贝的第一通讯数据包，或者未收到主通讯装置同步的数据序号，可以认为主通讯装置发生了故障。此时，从通讯装置转换为主通讯装置，之后，可以根据各采集设备实时发送的从通讯数据生成本地通讯数据包，通过冗余网络发送至各控制装置。
120.在本实施例中，从通讯装置无法建立与主通讯装置的通信后，可以转换为主通讯装置，继续将从通讯数据发送至各控制装置，这样，即使主从冗余链路导致主通讯装置、从通讯装置之间无法通信，也能保持系统的正常运行。
121.可选地，本技术实施例提供的方法还可以包括：接收主通讯装置发送的在线通讯数据包。
122.其中，在线通讯数据包可以是主通讯设备或者主从冗余链路故障前，从通讯设备收到的最后一个第一通讯数据包。
123.上述步骤中，通过与从通讯装置连接的交换装置将本地通讯数据包发送至控制装置，可以包括：根据本地通讯数据包中各数据的数据序号以及在线通讯数据包中各数据的数据
序号，将本地通讯数据包和在线通讯数据包组合为待发送数据包，并通过与从通讯装置连接的交换装置将待发送数据包发送至控制装置。
124.可选地，从通讯装置在确认主通讯装置发生故障后，转换为主通讯装置，此时，从通讯装置已直接将收到的最后一个第一通讯数据包直接发出，为确保系统的容错率，从通讯装置可以将该第一通讯数据包最为在线通讯数据包，与本地通讯数据包合并成为待发送数据包，再次通过冗余网络，经由从网交换装置发送至各控制装置。
125.其中，本地通讯数据包可以是从通讯装置在线通讯数据包中的从通讯数据后，到转换为主通讯装置之间的时间接收的多条从通讯数据。
126.在本实施例中，在从通讯装置转换为主通讯装置后，再次将本地通讯数据包发送，确保了在控制装置端不丢失数据，保证了系统的冗余性。
127.可选地，如图8所示，本技术实施例提供的方法还包括如下步骤。
128.s801，接收主通讯装置发送的保活报文。
129.在主通讯装置、从通讯装置工作期间，主通讯装置间隔预设时长向从通讯装置发送保活报文，以确定从通讯装置的工作状态是否正常。
130.s802，根据保活报文，确定从通讯装置的工作状态。
131.从通讯装置收到保活报文后，检查自身与各采集装置的通讯是否正常，进而确定自身的工作状态是否正常。
132.s803，根据从通讯装置的工作状态，向主通讯装置发送响应信息。
133.进一步地，从通讯装置确定自身的工作状态后，据此报告对应的响应信息至主控制装置，以使主控制装置确认自身的工作模式。
134.在本实施例中，从通讯装置根据自身的工作状态，向主通讯装置发送响应信息，使得主通讯报文能够及时的了解从通讯装置的情况，避免数据的丢失。
135.可选地，如图9所示，上述方法s803中，根据从通讯装置的工作状态，向主通讯装置发送响应信息，可由下述步骤s901至步骤s902实现。
136.s901，若从通讯装置的工作状态为正常工作状态，则向主通讯装置发送保活应答报文。
137.若从通讯装置的工作状态正常，能够与各采集装置建立通信连接，则收到主通讯装置发送的保活报文后，在预设时长内向主通讯装置回送保活响应报文，并开始向主通讯装置发送从通讯数据。
138.s902，若从通讯装置的工作状态为异常工作状态，则向主通讯装置发送故障报文。
139.若从通讯装置无法与各采集装置建立通信连接，则确认自身为异常工作状态，向主通讯装置发送故障报文报错。
140.在本实施例中，从通讯装置根据自身的工作状态，向主通讯装置发送保活应答报文或者故障报文，以使主通讯装置及时的获取从通讯装置的工作状态，对自身的工作模式做出调整，以保持对控制装置端的数据一致性。
141.如图10所示，本技术实施例提供一种第一通讯装置10，该第一通讯装置10包括：第一获取模块1001，用于获取主通讯数据，主通讯数据包括由主通讯装置实时接收的多条数据。
142.第一获取模块1001还用于，通过主从冗余链路获取从通讯装置的从通讯数据，从
通讯数据包括由从通讯装置实时接收的多条数据。
143.生成模块1002，用于根据主通讯数据以及从通讯数据，生成第一通讯数据包。
144.第一发送模块1003，用于通过与主通讯装置连接的交换装置将第一通讯数据包发送至控制装置。
145.第一发送模块1003具体还用于，获取从通讯装置的工作状态。根据从通讯装置的工作状态，确定主通讯装置的工作模式。根据主通讯装置的工作模式，生成并向控制装置发送第二通讯数据包。
146.第一获取模块1001具体还用于，通过主从冗余链路向从通讯装置发送保活报文。若接收到从通讯装置发送的保活应答报文，则确认从通讯装置为正常工作状态。若接收到从通讯装置发送的故障报文和/或未收到从通讯装置发送的保活应答报文，则确认从通讯装置为异常工作状态。
147.生成模块1002具体还用于，若从通讯装置为异常工作状态，则确定主通讯装置为单机工作模式，否则，确定主通讯装置为主从工作模式。根据主通讯装置的工作模式，生成并向控制装置发送第二通讯数据包，包括：若主通讯装置的工作模式为单机工作模式，则根据主通讯装置接收的主通讯数据生成第二通讯数据包，并通过与主通讯装置连接的交换装置将第二通讯数据包发送至控制装置。
148.生成模块1002具体还用于，根据当前累积的数据序号对新的主通讯数据中的各条数据进行编号，按照编号的顺序组成第二通讯数据包。
149.第一发送模块1003具体还用于，根据主通讯数据与从通讯数据的接收顺序以及当前累积的数据序号，确定主通讯数据中各条数据与从通讯数据中各条数据的数据序号。通过主从冗余链路，将从通讯数据中各条数据的数据序号发送至从通讯装置。将主通讯数据中各条数据与从通讯数据中各条数据按照数据序号依次组合，得到第一通讯数据包。
150.第一发送模块1003具体还用于，将第一通讯数据包通过主从冗余链路发送至从通讯装置。
151.如图11所示，本技术实施例提供一种第二通讯装置11，该第二通讯装置11包括：第二获取模块1101，用于在正常工作状态下，获取从通讯数据，从通讯数据包括由从通讯装置实时接收的多条数据；第二发送模块1102，用于向主通讯装置发送从通讯数据。
152.接收模块1103，用于接收主通讯装置发送的第一通讯数据包，并通过与从通讯装置连接的交换装置将第一通讯数据包发送至控制装置。
153.第二发送模块1102具体还用于，若在预设时长内未接收到主通讯装置发送的保活报文，则根据接收的从通讯数据生成本地通讯数据包，并通过与从通讯装置连接的交换装置将本地通讯数据包发送至控制装置。
154.第二发送模块1102具体还用于，接收主通讯装置发送的在线通讯数据包。通过与从通讯装置连接的交换装置将本地通讯数据包发送至控制装置，包括：根据本地通讯数据包中各数据的数据序号以及在线通讯数据包中各数据的数据序号，将本地通讯数据包和在线通讯数据包组合为待发送数据包，并通过与从通讯装置连接的交换装置将待发送数据包发送至控制装置。
155.第二发送模块1102具体还用于，接收主通讯装置发送的保活报文。根据保活报文，
确定从通讯装置的工作状态；根据从通讯装置的工作状态，向主通讯装置发送响应信息。
156.第二发送模块1102具体还用于，若从通讯装置的工作状态为正常工作状态，则向主通讯装置发送保活应答报文；若从通讯装置的工作状态为异常工作状态，则向主通讯装置发送故障报文。
157.本技术还提供一种通讯装置，该通讯装置可以指前述实施例中的主通讯装置，也可以指前述实施例中的从通讯装置。如图12所示，该通讯装置包括：处理器2001、存储器2002，存储器2002存储有处理器2001可执行的机器可读指令，当通讯装置运行时，执行上述机器可读指令，处理器2001与存储器2002之间通过总线通信，处理器2001用于执行上述实施例中应用于主通讯装置的通讯装置的通讯方法的步骤。具体的，当通讯装置指前述的主通讯装置时，执行前述方法实施例中由主通讯装置中的存储器所执行的方法步骤。当通讯装置指前述的从通讯装置时，执行前述方法中的由从通讯装置中的存储器所执行的步骤。
158.存储器2002、处理器2001以及总线各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。电磁阀故障检测系统的数据处理装置包括至少一个可以软件或固件（firmware）的形式存储于存储器2002中或固化在计算机设备的操作系统（operating system，os）中的软件功能模块。处理器2001用于执行存储器2002中存储的可执行模块，例如电磁阀故障检测系统的数据处理装置所包括的软件功能模块及计算机程序等。
159.其中，存储器2002可以是，但不限于，随机存取存储器（random access memory，ram），只读存储器（read only memory，rom），可编程只读存储器（programmable read-only memory，prom），可擦除只读存储器（erasable programmable read-only memory，eprom），电可擦除只读存储器（electric erasable programmable read-only memory，eeprom）等。
160.可选地，本技术还提供一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
161.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本技术中不再赘述。在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
162.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：
u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
163.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。