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_2

文档序号:9288078阅读:来源:国知局
场景中的工作流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0020]如图2所示的本发明的一种工业总线设备协议转换装置,包括至少2个接收单元(图2中仅示出一个,不用于限定本发明)和处理单元。所述至少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。所述处理单元,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。
[0021]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(参看图1),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。
[0022]具体的,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。所述不同的工业总线设备为采用RS485、RS422、RS232、CAN、SP1、IIC、1-Wire、Ethernet工业总线的工业总线设备中的任意2个或2个以上。
[0023]本发明涉及将常用的工业总线(如CAN、RS232、RS485、RS422、SP1、IIC、1-Wire等)和常用的工业信号(如模拟信号和数字信号)通过进行采集并转换成以太网数据传输和控制。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,实现简单方便。
[0024]本发明另外一个显著的优点就是可以对数字信号和模拟信号端口进行采样,并可以直接输出数字信号和模拟信号到相应端口。这样大大丰富了应用场景,使用本发明产品的用户不再需要为了输入输出一些数字和模拟信号而去扩展PLC,使用户解决方案成本大大降低,系统架构大大简化。
[0025]参看图3,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实施例的工业总线设备协议装换装置(具体请参考前述内容,此处不再详述)。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。
[0026]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。
[0027]优选的,该系统还包括监控单元,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。
[0028]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。本发明可以单独完成远程数据采集、远程设备控制或者同时完成远程数据采集与设备控制功能,应用广泛。
[0029]在一个实施例中,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。
[0030]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。
[0031 ] 所述服务器为内网服务器或外网服务器。
[0032]下面结合图4具体说明本发明。本发明系统主要由工业总线协议转换装置(即协议转换器,下同)与服务器构成,远程用户应用程序即上层应用程序通过监控单元(本实施例中采用配套专用API,下同)收发处理服务器转发的工业总线设备采集的数据或进行工业总线设备的控制操作。
[0033]常用的工业总线(如CAN、RS232、RS485、RS422、SP1、IIC、1-Wire等)和常用的工业信号(如模拟信号和数字信号)输出数据直接输入到该协议转换器的对应端口(可以为虚拟端口编号);协议转换器将端口输入数据(这里数据是指总线上传输的控制命令、数据和信号的统称)封装成以太网报文传输到目标用户应用程序;用户应用程序通过配套的API从以太网报文中提取出协议转换器对应输入端口传输过来的原始数据;目标用户应用程序也可以通过配套API将要发送的数据封装成以太网报文通过服务器转发送给协议转换器,协议转换器接收后从中提取出原始数据发送到相应端口以控制相应的工业总线设备。
[0034]该系统的工作原理为:
1、采用工业总线(如CAN、RS232、RS485、RS422、SP1、IIC、1-Wire等)和工业信号(模拟和数字的输入输出信号)的设备接到协议转换器上对应的端口 ;
2、协议转换器虚拟出端口并编号,每个端口与对应的设备对应;协议转换器上的每个端口有个硬编号,比如CAN为端口 1、RS232为端口 2、RS485为端口 3,以此类推。当然用户也可以通过协议转换器自带的USB、串口或者登陆设置web site来对协议转换器的端口进行重新映射,比如将CAN重映射为端口 11、RS232重映射为端口 12、RS485重映射为端口 13等。这样动态建立对应关系的好处就是当一个工程应用不只使用一台协议转换器时可以通过重新映射让所有端口编号不重复,使用户更加轻松的管理这些端口。
[0035]3、协议转换器与服务器建立连接:
协议转换器与服务器建立
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