[发明专利]基于网络通讯的燃机控制软件时序任务调度方法

说明书

本发明涉及一种调度方法，尤其是一种基于网络通讯的燃机控制软件时序任务调度方法。主站、从站使用EtherCAT分布时钟同步芯片在网络上共享系统时间，实现主站、从站间高精确的时钟同步；在时钟同步的基础上，利用基于时间片规划任务的调度，该调度机制以一个固定的调度周期循环进行，并将任务划分在固定的分区时间片内执行，实现主从站间的时间片同步，保证信号采集时序的一致性，以及整个控制系统控制、输入、输出的可确定性，确保整个系统运行高效、安全、稳定。

技术领域

本发明涉及一种调度方法，尤其是一种基于网络通讯的燃机控制软件时序任务调度方法。

背景技术

船用燃气轮机是现代军用舰船上的一种重要的动力装置，具备重量轻、体积小、功率大等多项优势，被广泛应用于大型舰船的主机。燃机数字式电子控制系统随着实时网络通讯技术的成熟，目前正向着网络化、分布式的方向发展。

对整个通讯网络而言，实时性是系统正常工作的前提，安全性是系统工作的基础。网络中多个设备是否可以动作同步及多通道表决的信号采集时序是否一致对于这种分布式控制方式尤为重要。时序任务的规划不仅需要稳定、同步的时钟作为中断源，还需要性能良好的调度系统支持。现有燃机控制软件中，对于船用燃气轮机的时序任务调度难以满足使用需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于网络通讯的燃机控制软件时序任务调度方法，其能实现主从站间的时间片同步，保证信号采集时序的一致性，以及整个控制系统控制、输入、输出的可确定性，确保整个系统运行高效、安全、稳定。

按照本发明提供的技术方案，一种基于网络通讯的燃机控制软件时序任务调度方法，所述时序任务调度方法包括如下步骤：

步骤1、提供预设有时间片调度表的主站、若干数量的从站以及与从站数量相一致的EtherCAT分布时钟同步芯片，从站与EtherCAT分布时钟同步芯片一一对应连接，EtherCAT分布时钟同步芯片间依次串接，且与主站邻近的EtherCAT分布时钟同步芯片与主站连接，选择邻近主站的从站的时钟为参考时钟；

步骤2、主站向从站广播发送写命令BWR数据帧，并锁存所述写命令BWR数据帧经过EtherCAT分布时钟同步芯片的端口0、端口1的本地时间；

步骤3、主站向从站发送顺序读命令APRD数据帧，并读取上述步骤2中每个EtherCAT分布时钟同步芯片锁存的本地时间；

步骤4、主站确定从站相对参考时钟的传输延时，并根据所述相对参考时钟的传输延时确定从站与参考始终的初始偏移量；

步骤5、主站发送顺序写命令APWR数据帧，并将上述得到每个从站相对参考时钟的传输延时写到与所述从站连接的EtherCAT分布时钟同步芯片的传输延时寄存器内，且将上述每个从站的初始偏移量写到与所述从站连接的EtherCAT分布时钟同步芯片的时间偏移寄存器内；

步骤6、主站连续发送若干帧顺序读写命令APMW数据帧，以读取作为参考时钟的从站的本地时间，以得到参考本地时间；并将所读取得到的参考本地时间写入其他所有的EtherCAT分布时钟同步芯片的本地时间寄存器内；

步骤7、主站发送写命令FPWR数据帧，以设置每个从站的同步中断信号周期、设置每个从站的同步中断信号启动时间以及激活每个从站的同步中断信号；

步骤8、主站、从站开启软件中断响应，并按照时间片调度表执行任务；

步骤9、主站在调度周期任务中的第一个时间片发送顺序读写命令APMW数据帧，读取作为参考时钟的从站的本地时间，以得到参考本地时间；并将所读取得到的参考本地时间写入其他所有的EtherCAT分布时钟同步芯片的本地时间寄存器内；