[发明专利]一种PROFIBUS-DPV0总线负荷率的计算方法

说明书

本发明公开了一种PROFIBUS‑DPV0总线负荷率的计算方法，包括：根据数据链路层状态报文类型，计算其字节量；根据数据交换报文类型，计算其字节量；根据令牌报文类型，计算其字节量；通过3种报文的字节量累加和，计算出平均负荷率；通过某段时间，总线的通信速率，计算出最高负荷率；通过平均负荷率与最高负荷率的比值计算出整个网段的PROFIBUS‑DPV0总线负荷率。本发明的计算方法既包括PROFIBUS‑DPV0数据交换报文传输占用的总线负荷，还包括数据链路层状态报文和令牌报文传输所占用的总线负荷，计算的准确性高。

技术领域

本发明涉及发电厂过程现场总线循环数据通信(Process Fieldbus-DPV0，简称PROFIBUS-DPV0)网络通信技术领域，具体涉及一种PROFIBUS-DPV0总线负荷率的计算方法。

背景技术

PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)一般指分布式外围设备(Devices)与主站(DCS或PLC等)之间实现的数据交换，主站通过标准的PROFIBUS-DP专用电缆与分散的现场设备(远程I/O、执行机构、驱动器或下层网络等)进行通信，并控制其数据交换。PROFIBUS-DPV0是最基本的DP版本，定义1类主站和从站之间的循环数据通信。其中所有数据交换都是按一个固定时间间隔周期进行的，1类主站(Master)循环的读取从站(Slaver)输入信息Input，并循环的向其发出有关输出信息Output。综上，PROFIBUS-DPV0总线负荷率是发电厂过程现场总线循环数据通信质量的重要衡量标准。

PROFIBUS-DPV0报文主要由诊断、参数化、组态和数据交换等报文组成。参数化报文主要指定主站和从站的关系，以及指定从站的操作方式，它主要包括通信参数、功能设定、装置参数和ID号等，该报文在进行组态时自动产生。当出现异常时，PPROFIBUS-DP提供了一个方便的，功能强大的诊断信息报文，以便分析故障。数据交换报文是所有报文中使用最多的，因为在绝大部分时间里主站和从站之间进行的就只有数据交换报文的传递。PROFIBUS-DPV0总线负荷率主要由诊断、参数化、组态构成的链路层状态报文，数据交换报文和令牌报文3类报文负荷率共同组成。

专利文献1(公开号：CN102111286A：公开日：2011年6月29日)公开了一种在控制局域网网络结构中监控整个网络的运行状态的方法，该计算方法中网络管理节点根据各节点发送的数据帧数来计算一个时间周期内的网络负载；所述网络负载时通过以下公式计算得到的：网络负载＝(每帧数据的位数ⅹ所有网络节点在N个时间周期内发送的数据帧数之和)/(Nⅹ时间周期ⅹ总线标准位速率)，然而该计算方法没有涉及到PROFIBUS-DPV0链路层状态报文、数据交换报文和令牌报文3类报文传输时所占用的总线负荷。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种PROFIBUS-DPV0总线负荷率的计算方法，该计算方法既包括PROFIBUS-DPV0数据交换报文传输占用的总线负荷，还包括数据链路层状态报文和令牌报文传输所占用的总线负荷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种PROFIBUS-DPV0总线负荷率的计算方法，分别计算一个PROFIBUS-DPV0总线网段上数据链路层状态报文、数据交换报文、令牌报文三种报文的字节量；通过三种报文的字节量累加和，计算出平均负荷率；通过某段时间，总线的通信速率，计算出最高负荷率；最后通过平均负荷率与最高负荷率的比值计算出整个网段的PROFIBUS-DPV0总线负荷率；所述每个网段的PROFIBUS-DPV0总线负荷率的计算包括以下步骤：

S100：根据数据链路层状态报文个数，计算PROFIBUS-DPV0数据链路层状态报文字节量；

S200：根据数据交换报文个数，计算PROFIBUS-DPV0数据交换报文字节量；

S300：根据令牌报文个数，计算PROFIBUS-DPV0令牌报文字节量；