工业总线设备协议转换装置及数据采集控制系统的制作方法
【专利说明】工业总线设备协议转换装置及数据采集控制系统
[0001]
技术领域
本发明涉及工业总线设备领域，特别涉及一种工业总线设备协议转换装置及数据采集控制系统。
【背景技术】
[0002]工业总线常用有1^485、1?422、1?232、04队5?1、IIC、1-Wire、Ethernet等几种总线协议，每种都有其自身的适用场景、有其独特的组网方式和传输距离。过去及将来很长一段时间这几种总线都会长期并存，并应用在众多的工业总线设备上面。采用工业总线设备设计远程数据采集和控制系统时，一个工业应用解决一个工程问题时会不可避免的遇到一个系统项目中具有RS485、RS422、RS232、CAN、SP1、IIC、1-Wire、Ethernet等几种总线的工业总线设备并存的情况，不同工业总线设备进行通信数据交互不方便。
[0003]目前设计时要么想尽一切办法去买具有同一种总线的设备，这样会增加设备采购的时间成本，经常为了采购到同类总线的设备而花费大量的时间，也会因一个项目中某些设备不具备可替代性而增加采购成本和风险。
[0004]目前设计时另外一种方式是对具有不同工业总线的工业总线设备分别设置一个相应的总线数据到以太网数据的转换模块，即实现协议转换，转换后通过路由器输出统一处理，因为需要增加每种工业总线设备输出的总线数据到以太网数据的转换模块而直接增加硬件成本，同时也会因为系统连接复杂而引入可靠性、稳定性问题。
[0005]另外，当设计一个工业总线设备的远程数据采集和控制系统时，用户需要完成工业总线设备的数据采集与控制、协议转换、服务器的建立以及上层应用程序的开发的整套流程开发。而通常用户需要的只是数据的采集与控制以及上层应用程序的开发。目前实际中为实现工业总线设备的远程数据采集与控制而不得不去完成整个流程(包含多个中间环节，即协议转换、服务器的建立)的开发，从而需要承担太多不必要的技术风险、额外的开发成本与周期。
【发明内容】
[0006]
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种简单方便、成本低的将不同工业总线设备输出总线数据转换到以太网数据的工业总线设备协议转换装置。
[0007]本发明进一步的目的在于提供一种工业总线设备数据采集控制系统，以使用户将精力回归到工业总线设备的设计和上层应用程序的开发上，避免消耗大量精力、成本和时间去开发中间环节。
[0008]为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是:
一种工业总线设备协议转换装置，包括: 至少2个接收单元，用于连接不同的工业总线设备，采集接收每个工业总线设备输出的总线数据；其中每个接收单元具有识别信息且唯一对应一个工业总线设备；
处理单元，用于将每个所述接收单元输出的所述总线数据及对应的所述识别信息分别封装并转换成以太网报文，将所有以太网报文一起发送到服务器，以使远程用户在所述服务器上获取以太网报文并解析得到对应的工业总线设备输出的总线数据。
[0009]所述至少2个接收单元均为虚拟端口，每个虚拟端口的识别信息为唯一的端口编号。
所述处理单元还用于接收远程用户通过所述服务器发送来的控制信息；
所述至少2个接收单元中的至少一个接收单元还用于接收所述处理单元输出的所述控制信息，根据所述控制信息控制与其连接的相应工业总线设备。
[0010]所述不同的工业总线设备为采用RS485、RS422、RS232、CAN、SP1、IIC、l_Wire、Ethernet工业总线的工业总线设备中的任意2个或2个以上。
[0011]本发明实施例还提供一种工业总线设备数据采集控制系统，包括服务器和至少一个上述的工业总线设备协议装换装置；
所述工业总线协议转换装置，用于将采集到的每个工业总线设备输出的所述总线数据及对应的所述识别信息分别封装并转换成以太网报文，将所有以太网报文一起发送到所述服务器；和/或，还用于接收远程用户通过所述服务器发送来的控制信息，根据所述控制信息控制与其连接的相应工业总线设备；
所述服务器，用于远程用户登陆获取所述以太网报文并解析得到对应的工业总线设备输出的总线数据。
[0012]优选的，还包括:监控单元，用于用户端应用程序监听所述服务器，当监听到所述服务器接收到所述工业总线设备协议转换装置发送的所述以太网报文时，接收所述服务器转发的所述以太网报文并将其还原成对应的所述总线数据以供用户端应用程序使用。
[0013]优选的，所述监控单元还用于接收用户端应用程序要发送的数据，将所述数据封装成以太网报文后通过所述服务器转发到所述工业总线协议转换装置；其中所述数据与所述工业总线设备协议转换装置中的一个接收单元连接的工业总线设备的控制操作相关；
所述工业总线协议转换装置还用于接收所述服务器转发的所述以太网报文并解析还原成所述数据后发送给相应的接收单元以控制相应的工业总线设备。
[0014]优选的，所述监控单元还用于将用户端应用程序需要监听的工业总线协议转换装置名称和相应的需要监听的其中至少一个接收单元的识别信息发送给所述服务器来订阅监听服务；当向所述服务器订阅监听服务后，每当服务器收到被监听的工业总线协议转换装置中的被监听的接收单元的数据，所述服务器就将该数据转发给订阅该服务器的监听服务的所述监控单元以供用户端应用程序使用。
[0015]所述工业总线协议转换装置中的至少2个接收单元均为虚拟端口，每个虚拟端口的识别信息为唯一的端口编号，每个所述端口编号与对应工业总线设备的映射关系为预先建立或动态建立。
[0016]所述服务器为内网服务器或外网服务器。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果:
本发明工业总线设备协议转换装置采用多个接收单元分别采集不同工业总线设备数据，由处理单元统一处理转换发送以便用户端使用数据，与现有方案相比，节省了硬件成本，简单方便成本低的将不同工业总线设备输出总线数据转换到以太网数据，同时使得采用该工业总线设备协议转换装置的数据采集控制系统连接简便，提高系统运行的稳定性和可靠性。另外，本发明系统能让用户简单方便地实现对不同工业总线设备进行数据采集与控制，完成所有的中间环节，使用户将精力回归到工业总线设备的设计和上层应用程序的开发上，避免消耗大量精力、成本和时间去开发中间环节。
[0018]【附图说明】:
图1是现有工业总线设备协议转换示意图；
图2是本发明实施例中的工业总线设备协议转换装置示意图；
图3是本发明实施例中的工业总线设备数据采集控制系统示意图；
图4是本发明一个具体实施例中的工业总线设备数据采集控制系统示意图；
图5是图3所示系统第一应用场景中的工作流程图；
图6是图3所示系统第二应用场景中的工作流程图；
图7是图3所示系统第三应用