[发明专利]一种拟态工业控制器主控之间的大数据量数据同步方法

权利要求书

1.一种拟态工业控制器主控之间的大数据量数据同步方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：裁决FPGA向主控发送控制周期开始信号并检测同时开始工作的主控的数量；

S2：当检测到同时存在的主控数量不少于三个时，则包括如下子步骤：

S21：裁决FPGA随机选择三个主控作为有效主控，并同时向所有主控发送同步开始信号；

S22：主控接收到同步信号后，计算当前同步数据所需分包数量N并向裁决FPGA发送总体同步数据包通知报文，裁决FPGA收到该报文后将信息缓存下来，同时向所有主控发送第1包分包同步信号；

S23：主控收到第1包分包同步信号后，开始向裁决FPGA发送第1包同步数据，裁决FPGA只接收步骤S21随机选择的三个有效主控发送过来的同步数据，开始进行择多裁决比较，并将三个有效主控对应的裁决比较结果、、缓存下来；

S24：主控按照所述步骤S23分别发送剩余第2包到第N包的同步数据，当所有的同步数据裁决完成后，将三个有效主控对应的每包裁决结果累加得到最终裁决结果，并根据择多裁决选出可信的有效主控；

S25：裁决FPGA向选出的可信有效主控发送整包同步信号，可信有效主控收到后向裁决FPGA发送整包同步数据，裁决FPGA接收到数据的同时向所有主控转发同步数据；

S26：同步数据转发完成之后等待控制周期结束，从所述步骤S1开始下一个控制周期的数据同步；

S3：当检测到只有两个主控同时工作时，裁决FPGA随机发送选择一个主控作为可信主控并向其发送整包同步信号，该主控收到整包同步信号后将整包同步数据发送给裁决FPGA，裁决FPGA收到同步数据后直接将数据转发给另一个主控，等待控制周期结束，从所述步骤S1开始下一个控制周期的数据同步；

S4：当检测到只有一个主控在工作时，裁决FPGA不进行数据同步，直接等待控制周期结束，从所述步骤S1开始下一个控制周期的数据同步。

2.如权利要求1所述的一种拟态工业控制器主控之间大数据量数据同步方法，其特征在于：所述步骤S22的总体同步数据包通知报文包含数据包总数据量和共分多少包的信息，其中同步数据包的分包数量N的计算公式为且计算结果向上取整，其中为总的同步数据量，单位为字节；W为裁决FPGA中为单个主控同步数据预留的缓存大小，单位为字节。

3.如权利要求2所述的一种拟态工业控制器主控之间大数据量数据同步方法，其特征在于：所述步骤S22中裁决FPGA向所有主控发送第1包分包同步信号时，初始值为0的同步数据包数Cnt自加1，同步数据超时计时Ti从零开始计时，超时阈值为Tr，其中超时阈值Tr是与控制周期T以及同步数据分包数N有关，具体关系为Tr=T/N。

4.如权利要求3所述的一种拟态工业控制器主控之间大数据量数据同步方法，其特征在于：所述步骤S23中裁决FPGA只接收步骤S21随机选择的三个有效主控的数据，其他主控的数据直接丢弃，另外在所述步骤S23中裁决FPGA接收最先收到的两个有效主控的同步数据，并对其进行缓存，当在同步数据超时计时Ti小于超时阈值Tr情况下，接收到第三个有效主控的同步数据才是有效，不对该主控同步数据进行缓存，并立即与缓存中的两个有效主控同步数据进行裁决比较，当在同步数据超时计时Ti大于超时阈值Tr时，本包数据作废，不参与裁决，并且裁决结果不变。

5.如权利要求4所述的一种拟态工业控制器主控之间大数据量数据同步方法，其特征在于：所述步骤S23中，当裁决FPGA接收到第三个有效主控的同步数据时，立刻向所有主控同时发送第2包分包同步信号，同时同步数据超时计时Ti清零并重新开始计时。

6.如权利要求1所述的一种拟态工业控制器主控之间大数据量数据同步方法，其特征在于：所述步骤S24中，裁决FPGA对每包三个有效主控同步数据进行裁决得到的裁决结果分别是，再将三个有效主控对应的每包裁决结果累加得到最终裁决结果为，选择这三个累加结果中最小的对应的有效主控作为可信有效主控。

7.如权利要求3所述的一种拟态工业控制器主控之间大数据量数据同步方法，其特征在于：所述步骤S25中，裁决FPGA只向所述步骤S24得到的可信有效主控发送整包同步信号，同步数据包数Cnt、同步数据超时计时Ti以及裁决结果缓存清零，裁决FPGA在接收同步数据时就开始同时向所有主控转发同步数据，中间不对整包同步数据进行缓存。