[发明专利]一种基于级联以太网设备的数据采集方法及系统

说明书

一种基于级联以太网设备的数据采集方法，该方法用于数据汇总终端及若干套采集终端之间的数据通信；若干套采集终端之间通过一根以太网电缆，采用手拉手的方式进行连接，最终连接于数据汇总终端，形成一种以太网接口的级联系统；该方法基于以太网的数据链路层进行扩展，使用了标识符和数据域，标识符长度是2字节，数值大于0x5dc。本发明还公开了数据采集系统。本发明方法无需配置，自适应网络设备数量变化；高效容易实现，数据通信具有更好的实时性。

技术领域

本发明涉及一种数据采集方法，特别是一种基于级联以太网的数据采集方法，本发明还公开了应用该数据采集方法的数据采集系统。

背景技术

工业自动化系统正向分布化、智能化的实时控制方面发展,其中通信成为关键,由于以太网有一网到底的美誉,被人们普遍认为是未来工业网络的最佳解决方案。

数据采集是利用一种装置从系统外部采集数据并输入到系统内部的一种接口技术，每间隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集，广泛应用在各个领域。随着互联网行业的快速发展，与以太网结合的数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域，将数据采集带入了一个全新的时代。

周期性的数据采集采用客户机/服务器的工作架构，数据汇总端作为客户机，采集终端作为服务器，当数据汇总端需要采集数据时，向采集终端发送命令请求，采集终端响应命令请求，返回要采集的数据。按照此通信流程，在一个采样周期内，完成对其他剩余的采集终端的数据采集。其缺陷在于：级联的以太网终端设备，需要指定IP地址，相邻设备端口之间的IP地址必须在一个网段。不能动态调整终端设备数量，当增加或减少级联设备的数量时，需要修改相关联设备的网络连接配置项，来保证增减后相邻设备之间能够相互访问。

另外，级联设备的数量增加，需要的IP地址个数呈倍数增加，每个设备运行TCP/IP协议栈的时间将不能被忽略，数据通信的实时性大打折扣。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种无需配置，自适应网络设备数量变化的基于级联以太网设备的数据采集方法。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了应用前述数据采集方法的系统。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种基于级联以太网设备的数据采集方法，其特点是，该方法用于“数据汇总终端”及若干套“采集终端”之间的数据通信；数据汇总终端和采集终端均为终端设备；

若干套“采集终端”之间通过一根以太网电缆，采用手拉手的方式进行连接，最终连接于“数据汇终端”，形成一种以太网接口的级联系统；

该方法基于以太网的数据链路层进行扩展，使用了标识符和数据域，标识符长度是2字节，数值大于0x5dc。

本发明所述的基于级联以太网设备的数据采集方法，其进一步优选的技术方案是：对于连接到本级联系统中的数据汇总终端或采集终端，接收到一个新的数据帧，首先判断标识符域里的数值是否与定义的数值相同，如相同，则采用数据采集方法进行处理；如不同，则由标准的协议栈进行处理。

本发明所述的基于级联以太网设备的数据采集方法，其进一步优选的技术方案是：使用数据域的第一个字节作为命令码，根据数值的不同，完成不同功能的通信；设计数据域的第二个字节作为辅助码；命令码的定义如下：

（1） “0x1”表示向指定终端设备发送数据帧

终端设备向指定硬件物理地址的终端设备发送数据帧，符合该地址的终端设备接收到该数据帧后，根据辅助码进行相应的功能处理；

（2） “0x2”表示响应命令码“0x1”的请求

终端设备接收到命令码为“0x1”的数据帧后，回复命令码为“0x2”的数据帧；

（3） “0x3”表示向多个终端设备发送数据帧