络平台具有了一定程度上的容错和自愈能力。
[0038]通过集成的IP协议栈，每个智能自动化电源和终端都有一个IP地址,智能自动化网络的设计、开发、管理人员可以直接使用IP地址来访问整个智能自动化网络中所有的智能自动化电源和终端。
[0039]由于智能自动化终端能在很短的距离内进行数/模或/数转换，信号的真实度提高，终端设备的集成度也相应提高；通过电力线通信模块实现在电力线上的IP数据传输，节约了长距离的数据线布线成本；通过以太网与现场外部的网络进行通信连接，可以使企业中上层的信息管理系统例如MIS/ERP/MRP等系统直接与现场进行信息交互，提高了现场管理自动化水平。
[0040]企业中的信息管理系统绝大部分是基于IP协议来进行通信的，要和现场设备进行信息交互的方式也将及其简单和直接。相比传统的自动化网络，很多中间转换层面都不再需要，因此整个自动化控制网络的结构将大大简化，再加上利用了供电线路来进行数据传输，其建设成本可以进一步大幅度降低。
[0041]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种基于IP协议来通信的智能自动化网络，其特征在于，所述智能自动化网络包括:一个或多个现场网络，每个所述现场网络包括用于对现场设备进行检测和/或控制的多个智能自动化终端和用于通过供电线路向所述智能自动化终端输出电力和逻辑控制指令的带以太网关模块的智能自动化电源；中央控制台通过以太网总线连接所述智能自动化电源并且对每个所述智能自动化电源实施监控、配置及控制； 所述中央控制台、智能自动化电源以及智能自动化终端采用IP协议进行相互数据交换。
2.根据权利要求1所述的智能自动化网络，其特征在于，所述智能自动化终端包括集成于一体的检测/执行终端、转换器模块、智能控制模块、终端系统总线和第一通信模块，其中所述检测/执行终端用于现场设备信息的检测或调整，并发送或接收用于检测或执行的物理信号，包括与所述转换器模块分别电连接的检测元件和/或执行部件； 所述转换器模块用于接收所述检测元件所发送的物理信号、将模拟状态的物理信号转换为数字信号并将其传输给所述智能控制模块，或接收所述智能控制模块所传输的数字信号后将其转换为模拟信号并发送给所述执行部件，所述转换器模块通过所述系统总线与所述智能控制模块通讯连接； 所述智能控制模块用于接收所述转换器模块发送的数字信号并进行相应的数据处理或将控制信息发送给所述转换器模块进行信号转换，所述智能控制模块还根据预设的条件进行简单逻辑判断和控制，所述智能控制模块还将处理信息进行存储并经过适当的协议栈转换后与外部信息网络进行数据交换； 所述第一通信模块用于所述智能控制模块与所述现场网络之间的通信和数据交换通道，所述第一通信模块通过所述终端系统总线与所述智能控制模块通讯连接。
3.根据权利要求2所述的智能自动化网络，其特征在于，所述智能自动化电源包括集成于一体的开关电源模块、中央处理模块、电源系统总线和第二通信模块，其中所述电源系统总线分别与所述开关电源模块、所述中央处理模块和所述第二通信模块通信连接，用于所述中央处理模块与所述开关电源模块之间、所述中央处理模块与所述第二通信模块之间的信息传输通道； 所述第二通信模块还与所述第一通信模块通信连接，用于采集所述智能自动化终端的设备编号及用电功率等信息或与所述智能自动化终端进行信息交换； 所述中央处理模块用于对输出功率进行优化控制；接收所述第二通信模块所提供的数据信息并作出相应逻辑控制和处理；以及通过所述第二通信模块对所述智能自动化电源连接的所述智能自动化终端发出各种控制指令。
4.根据权利要求3所述的智能自动化网络，其特征在于，所述第一通信模块为第一电力线通信模块即第一 PLC模块，所述第二通信模块为第二电力线通信模块即第二 PLC模块，所述第一 PLC模块通过供电线路与所述第二 PLC模块通信连接，所述第一 PLC模块将所述控制模块的终端配置信息和处理信息调制为第一载波信号通过供电线路发送给所述第二PLC模块，同时接收所述第二 PLC模块加载于所述供电线路上的第二载波信号并解调为所述控制模板所识别的指令信息；所述第二 PLC模块接收所述第一 PLC模块加载于供电线路上的所述第一载波信号并将其解调为IP数据包发送给中央处理模块进行处理，或将所述中央处理模块所处理后的IP数据包调制为所述第二载波信号并通过供电线路发送给所述第一 PLC模块。
5.根据权利要求3所述的智能自动化网络，其特征在于，所述第一通信模块与所述第二通信模块均为RS485通信模块，所述智能自动化终端与所述智能自动化电源通过RS485总线进行通信和信息交换。
6.根据权利要求4或5所述的智能自动化网络，其特征在于，所述第一通信模块与所述第二通信模块的网络通信协议采用TCP/IP协议。
7.根据权利要求6所述的智能自动化网络，其特征在于，所述网络通信协议在TCP/IP协议的基础上还集成了 Modbus-TCP协议或PROFINET协议或FOUNDAT1N Fieldbus HSE协议。
8.根据权利要求2所述的智能自动化网络，其特征在于，所述智能控制模块包括微控制器、可擦写存储器及保存在所述可擦写存储器中的系统固件和配置参数，所述微控制器可依据所述系统固件和元件特性参数进行线性化运算和校正，以及量程变换运算；可依据所述系统固件所定义的网络通信协议栈将数据打包或解包以便与外部信息网络进行网络通信；可对接收的信息进行逻辑判断和控制处理；可根据所设定的频次参数、特性参数和诊断数据对所述检测元件或执行部件进行故障诊断和分析；还可将接收到的数据、配置参数、处理结果等各种信息存储于所述可擦写存储器中。
9.根据权利要求2所述的智能自动化网络，其特征在于，所述转换器模块包括用于接收模拟信号输入的放大器和模-数转换器单元、用于输出模拟信号的数-模转换器和驱动器单元和用于开关量输入输出的通用输入输出单元中的一种、两种或三种的组合。
10.根据权利要求2所述的智能自动化网络，其特征在于，所述智能自动化终端还集成有包括供电控制模块。
11.根据权利要求3所述的智能自动化网络，其特征在于，所述智能自动化电源还包括以太网网关，所述中央处理模块通过该网关与所述中央控制台或其它所述现场网络之间进行网络通信。
12.根据权利要求1-5、7-11任一所述的智能自动化网络，其特征在于，所述智能自动化网络还包括有中央数据库，所述中央数据库与以太网总线通信连接，用于存储所述智能自动化网络中所产生的全部信息。
13.根据权利要求1-5、7-11任一所述的智能自动化网络，其特征在于，所述现场网络通过以太网总线直接与企业信息化系统通信连接，用于直接调用所述智能自动化终端和智能自动化电源的现场运行状况。
14.根据权利要求1-5、7-11任一所述的智能自动化网络，其特征在于，所述智能自动化网络还包括与所述现场网络并列设置的传统网络通讯网关，所述传统网络通讯网关连接有用于现场检测或控制执行的检测设备或执行设备，所述检测设备或执行设备通讯连接可编程控制器所述可编程控制器通过所述网络通讯网关与所述总控制中心通讯连接。
【专利摘要】一种基于IP协议来通信的智能自动化网络，包括一个或多个现场网络和中央控制台，每个所述现场网络包括用于对现场设备进行检测和/或控制的多个智能自动化终端和用于通过供电线路向所述智能自动化终端输出电力和逻辑控制指令的带以太网关模块的智能自动化电源。所述中央控制台通过以太网总线连接所述智能自动化电源并且对每个所述智能自动化电源实施监控、配置及控制。本发明所公开的智能自动化网络，用于对现场网络进行远程监控和控制，在现场网络内采用电力线通信技术上的IP协议实现各检测终端或执行终端之间的数据交换，现场网络以外通过以太网上的IP协议与中央控制台进行数据交换。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN104714493
【申请号】CN201310675131
【发明人】徐晓东
【申请人】徐晓东
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月13日