专利名称：工业数据总线系统、工业数据总线设备及其实现方法
技术领域：
本发明涉及工业数据通讯领域，尤其涉及一种工业数据总线系统、工业数 据总线设备及其实现方法。
背景技术：
众所周知，目前工业数据通讯一般采用现场总线模式或工业以太网的方 式。现场总线是用于过程控制现场仪表与控制室之间的一个标准的、开放的、 双向的多站数字通信系统，其可以实现微机化测量设备之间的双向串行多节点
数字通信。现场总线门类多，包括如Profibus， ModBus， CAN等现场总线， 由于现场总线的技术规格标准不统一，各现场总线相互间的连接不方便，并且 通讯速度比较慢。工业以太网是指在工业环境中应用以太网技术。通过工业以 太网可以实现不同工业设备的互联，形成企业级管理控制一体化的全幵放网 络。但工业以太网基于以太网技术，与商业以太网一样，也存在数据包竞争和 数据包拥塞的问题，并且没有自愈保护环的功能，由此，工业数据通讯可靠性 差。同时，工业以太网没有业务等级分类，实时性差，从而不能很好适应工业 数据通讯的要求。
综上可知，现有工业数据通讯在实际使用上，显然存在不便与缺陷，所以 有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明目的在于提供一种工业数据总线系统、工业数据 总线设备及其实现方法，其可以满足工业数据通讯的高抗干扰性、可靠性、实 时性以及多业务性的要求，并且可以提高工业数据通讯的处理性能。
为了实现上述目的，本发明提供一种工业数据总线系统，该工业数据总线
系统包括工业控制中心和多个工业现场设备，该工业数据总线系统还进一步 包括多个工业数据总线设备，每个工业数据总线设备包括有多个业务接口和
两个物理层接口，其中，每个工业数据总线设备的两个物理层接口分别通过两 条双向总线与其它工业数据总线设备的物理层接口对接组成弹性分组环网络， 所述工业控制中心和多个工业现场设备接入所述多个工业数据总线设备的业 务接口以通过所述物理层接口接入所述弹性分组环网络；
当所述工业数据总线设备从其所属的一业务接口接收到一连接到该业务 接口上的工业现场设备所发送的工业数据时，所述工业数据总线设备将所述工 业数据转换为弹性分组环帧，并进行弹性分组环协议处理后通过其中一物理层 接口将所述弹性分组环帧发送至所述弹性分组环网络；和/或
当所述工业数据总线设备通过所述弹性分组环网络从其所属的一物理层 接口接收到弹性分组环帧时，所述工业数据总线设备对所述弹性分组环帧进行 弹性分组环协议处理，并将所述弹性分组环帧转换为工业数据以供工业现场设 备接收。
根据所述的工业数据总线系统，所述工业数据总线设备包括 弹性分组环处理模块，位于一低功耗现场可编程门阵列芯片上，用于对所
述工业数据进行业务识别、优先等级分类，时钟同步，帧转换和弹性分组环协
议处理；
保护模块，用于对所述工业数据总线设备进行过压保护、防雷保护、电磁 屏蔽和接口保护；
电源模块，用于提供供电电源以供所述工业数据总线设备进行运作。 根据所述的工业数据总线系统，所述弹性分组环处理模块进一步包括 物理层接口单元，对应所述物理层接口，用于对来自所述物理层接口的工
业数据进行业务识别、优先等级分类和时钟同步。
弹性分组环帧转换单元，用于将工业数据转换为弹性分组环帧，和/或，
用于将弹性分组环帧转换为工业数据；
弹性分组环协议处理单元，用于对弹性分组环帧进行弹性分组环协议处
理；
弹性分组环控制单元，用于控制所述弹性分组环协议处理单元进行弹性分 组环协议处理。
根据所述的工业数据总线系统，所述工业数据总线设备进一步包括 网管接口，用于连接网络管理中心和网管微控制单元；
网管微控制单元，用于在所述网络管理中心的控制下对所述工业数据总线 设备进行配置、监控和检测。
根据所述的工业数据总线系统，所述业务接口包括RS232接口、 RS485 接口、 RS422接口和/或以太网接口。
根据所述的工业数据总线系统，所述两个物理层接口采用FC型光纤连接 器和橡胶圈。
根据所述的工业数据总线系统，所述工业数据总线设备通过铝金属外壳进 行金属屏蔽，并且该铝金属外壳接地。
根据所述的工业数据总线控制系统，所述工业数据总线控制系统所包括的 工业数据总线设备个数在3和255的范围之间。
为了实现上述目的，本发明还提供一种工业数据总线设备，应用于工业数 据总线系统，该工业数据总线系统包括工业控制中心和多个工业现场设备， 所述工业数据总线设备包括有多个业务接口和两个物理层接口，其中，所述两 个物理层接口分别通过两条双向总线与其它所述工业数据总线设备的物理层 接口对接组成弹性分组环网络，所述多个业务接口连接有所述工业控制中心或 工业现场设备，以所述工业控制中心或工业现场设备通过所述物理层接口接入 所述弹性分组环网络；
所述工业数据总线设备用于在从其所属的一业务接口接收到一连接到该
业务接口上的工业现场设备所发送的工业数据时，将所述工业数据转换为弹性
分组环帧，并进行弹性分组环协议处理后通过其中一物理层接口将所述弹性分
组环帧发送至所述弹性分组环网络；和/或，用于在通过所述弹性分组环网络 从其所属的一物理层接口接收到弹性分组环帧时，对所述弹性分组环帧进行弹
性分组环协议处理，并将所述弹性分组环帧转换为工业数据以供工业现场设备 接收。
为了实现上述目的，本发明还提供一种工业数据总线系统的实现方法，该 工业数据总线系统包括工业控制中心和多个工业现场设备，该工业数据总线 系统还进一步包括多个工业数据总线设备，每个工业数据总线设备包括有多 个业务接口和两个物理层接口 ，每个工业数据总线设备的两个物理层接口分别 通过两条双向总线与其它工业数据总线设备的物理层接口对接组成弹性分组 环网络，并且所述工业控制中心和多个工业现场设备接入所述多个工业数据总
线设备的业务接口以通过所述物理层接口接入所述弹性分组环网络； 所述方法包括如下
A、 工业数据发送步骤； 一所述工业数据总线设备从其所属的一业务接口 接收到一连接到该业务接口上的工业现场设备所发送的工业数据时，将所述工 业数据转换为弹性分组环帧，并进行弹性分组环协议处理后通过其中一物理层 接口将所述弹性分组环帧发送至所述弹性分组环网络；
B、 工业数据接收步骤； 一所述工业数据总线设备通过所述弹性分组环网 络从其所属的一物理层接口接收到弹性分组环帧时，对所述弹性分组环帧进行
弹性分组环协议处理，并将所述弹性分组环帧转换为工业数据以供工业现场设 备接收。
本发明提供的工业数据总线系统包括工业控制中心，多个工业现场设备和 多个工业数据总线设备，每个工业数据总线设备具有弹性分组环功能，包括有 多个业务接口和两个物理层接口，其中，每个工业数据总线设备的两个物理层 接口分别通过两条双向总线与其它工业数据总线设备的物理层接口对接组成 弹性分组环网络，所述工业控制中心和多个工业现场设备接入所述多个工业数 据总线设备的业务接口以通过所述物理层接口接入所述弹性分组环网络。借 此，本发明提供的工业数据总线系统和设备根据弹性分组环协议进行工业数据 通讯，从而满足了工业数据通讯的高抗干扰性、可靠性、实时性以及多业务性 的要求，并且提高了工业数据通讯的处理性能。
图1是本发明提供的工业数据总线系统网络结构示意图； 图2是本发明提供的工业数据总线设备模块示意图3是本发明优选实施例提供的弹性分组环帧转换单元处理原理示意图4是802.17 MAC帧格式示意图5是本发明提供的工业数据总线网络实现方法。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅
仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的基本思想是将目前电信领域里的RPR (Resilient Packet Ring,
弹性分组环)特点应用于工业数据通讯中，并结合工业数据传输抗干扰技术形 成一种具有弹性分组环特性的工业数据总线系统和工业数据通讯设备，由此， 工业数据总线系统和工业数据通讯设备具有环自愈、业务等级分配、时钟同步、 公平算法、以太网和RS485/232封装等算法功能，从而满足工业数据通讯的高 抗干扰性、可靠性、实时性以及多业务性的要求，并且提高工业数据通讯的处 理性能。
本发明提供的工业数据总线系统10基于RPR技术进行工业数据通讯， RPR技术是IEEE 802.17工作组于2004年6月正式推出的802.17协议的核心。 其采用的是一种双向环网结构，支持双环同时工作和备份的方式，并且提供动 态网络拓扑发现和修正的特性，具有高可靠性的瞬间自愈功能。
参见图1，工业数据总线系统10包括工业控制中心101、多个工业现场设 备102和多个工业数据总线设备103，其中，
工业现场设备102包括有变压器、工控采集/监视器等，该工业现场设备 102可以通过以太网如局域网中接入业务接口 11的路由器、交换机与工业数 据总线设备103相通讯或直接通过接入业务接口 11与工业数据总线设备103 相通讯。
工业数据总线设备103优选采用了铝金属外壳进行金属屏蔽，并且该铝金 属外壳接地，以抵抗如变压器等高频的工业现场设备102产生的电磁干扰，保 证工业数据总线设备103工作的稳定性。所述工业数据总线设备103包括有多 个业务接口 11、两个物理层接口 12和网管接口 13，由于工业数据总线设备 103的铝金属外壳采用抽插式设计，所述业务接口 11可以方便去除或增加。 本发明中，所述业务接口ll包括RS232接口、 RS485接口、 RS422接口和/ 或以太网接口，由此，工业数据如以太网业务数据、RS485/ RS232业务数据 可以通过所述业务接口 U。优选的，所述多个业务接口 11集中在一个DB9 接头上。物理层接口 12优选地采用FC型光纤连接器，并且通过橡胶圈来对 工业数据总线设备103进行密封。网管接口 13优选采用RJ45接口。
在工业数据总线系统10中，每个工业数据总线设备103的两个物理层接 口 12分别通过两条双向总线，如两条电以太网总线或光纤等与其它工业数据总线设备的物理层接口 12对接组成弹性分组环网络，每个工业数据总线设备
103的一个或多个业务接口 11连接有所述工业控制中心101或工业现场设备 102以通过所述物理层接口 12接入所述弹性分组环网络。参见图1，所述弹性 分组环网络是双向环网结构，包括内环和外环，所述内环的数据传输方向是顺 时针，外环的数据传输方向是逆时针。每个工业数据总线设备103在环上有两 个方向可以到达另一工业数据总线设备103。环上的每一根总线上既可发送工 业数据又可传输控制信号，控制信号不依靠反向光纤，因此，也支持单纤组环。 弹性分组环网络故障自愈能力非常强，当工业数据总线设备103之间的链路出 现故障时，工业数据总线设备103在内部把内外环连接在一起，重新形成一个 新的环网，工业数据可以在该新的环网上进行通讯。工业数据总线系统10可 以根据需要可以连接3 — 255个工业数据总线设备103至弹性分组环网络。工 业数据总线设备103支持即插即用功能，可根据需要加入弹性分组环网络或退 出弹性分组环网络。工业数据总线设备103加入弹性分组环网络时无须太多设 置过程，主要采用以下方式
1、 对RPR地址、网管MAC地址、RS232端口识别地址进行统一处理以 简化设备识别。
2、 工业数据总线设备103设置简洁的地理位置信息，以供网管中心通讯 使用。
3、 作为分节点的工业数据总线设备103介入后主动请求学习弹性分组环 网络上汇聚点的MAC地址，并发送本设备的地理位置信息。作为汇聚点的工 业数据总线设备103负责收集维护各个分接点的信息，并植入SNMP (Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)私有节点中，供网管中心 识别并处理网络拓扑。
参见图2，工业数据总线设备103在铝金属外壳内具有一 PCB板，该PCB 板的厚度优选为2.0MM，并且表面铺铜电源/地以改善电源特性，该PCB板具 体包括有弹性分组环处理模块1031、网管MCU (Micro-Control Unit,微控制 单元)1032、保护模块1033和电源模块1034，该弹性分组环处理模块1031、 网管MCU 1032、保护模块1033和电源模块1034均采用工业级温度适应范围 器件和低功耗元件，其中，
弹性分组环处理模块1031通过低功耗的FPGA (Field Programmable Gate
Array,低功耗现场可编程门阵列)芯片进行编程实现，其集成了有环自愈、 业务等级分配、时钟同步、公平算法、以太网和RS485/232封装等RPR功能， 网管功能、数据接收发送功能等。具体而言，弹性分组环处理模块1031如图 2所示，包括通用异步接收/发送单元201、网络管理单元202、两个物理层 接口单元203、弹性分组环帧转换单元204、弹性分组环协议处理单元205和 弹性分组环控制单元206，其中，
通用异步接收/发送单元201，简称为UART，与业务接口ll和弹性分组 环协议处理单元204相连，用于接收业务接口 11和弹性分组环协议处理单元 204发送的工业数据或发送工业数据至业务接口 11和弹性分组环协议处理单 元204。
网络管理单元202，通过CSO总线和CS1总线与网管MCU 1032相通讯， 网络管理单元202通过CSO总线通知网管MCU 1032对FPGA芯片进行配置， 网管MCU 1032经由CS1总线和网络管理单元202向弹性分组环网络上发送 网管信息。
两个物理层接口单元203，分别对应连接所述两个物理层接口 12以接入 弹性分组环网络，并与弹性分组环协议处理单元204相连接，用于实现RPR 协议规定的物理层功能，对来自物理层接口 12的工业数据进行2层封包的业 务识别、优先等级分类和时钟同步。
弹性分组环帧转换单元204，分别连接到弹性分组环协议处理单元205、 弹性分组环协议控制单元206和业务接口 11，用于将工业数据转换为弹性分 组环帧，和/或，用于将弹性分组环帧转换为工业数据。
参见图3，以串口信息B的工业数据为例，当串口信息B到达弹性分组环 帧转换单元204时，弹性分组环帧转换单元204根据IEEE802.3u标准将所述 工业数据进行以太网成帧处理，此时工业数据封装为工业数据普通媒体访问控 制帧，弹性分组环帧转换单元204再将工业数据普通媒体访问控制帧转换为图 4所示的RPR帧格式即802.17MAC帧格式，包括PREAMBLE (帧引导头)、 SFD (帧起始字段)、DA (对方RPR地址)、SA (自身RPR地址)、Length/Type (长度/类型)、BT (DATA字段的第一个Byte，用于指示Type内容)、DATA l n (数据)、PAD (填充字段)、FCS (校验码)和EXTENSION (扩展)， 其中，BT进一步由Manage/RS232 (RS232业务信息)、PORT n (数据接口
信息)、MCUreg (MCU网管信息)和R/W组成。弹性分组环帧转换单元204 根据以太网帧的BT分离RS232业务信息、MCU网管信息和数据接口信息， 但不改变RS232通道的BT。另一方向，把三种类型接口信息作RPR封包处 理并传输。
弹性分组环协议处理单元205，用于对弹性分组环帧进行弹性分组环协议 处理即实现弹性分组环网络环路的基本控制。弹性分组环协议处理单元205 对业务交换采用分组式ADM (Add Dr叩Multiplexer,分插复用器)体系。主 要完成3个功能
1 、将工业数据流加入到环路中去(Added--上环)；
2、 将目的地为本节点的数据流从环路中取出来，若是单播数据，则从环 上"剥离"(Dropped—下环)；
3、 直接把数据流从环路的一段前传到另一段上(Passed Through--过环)。 由此，工业数据总线设备103可以像SDH ADM那样不用处理那些前传的
数据流，系统10的处理性能可大大提高，可以很容易升级到更高数据速率。
弹性分组环控制单元206，用于控制所述弹性分组环协议处理单元205进 行弹性分组环协议处理。
网管MCU 1032，与网络管理单元202和网管接口 13相连，并且网管接 口 13连接网络管理中心，用于在网络管理中心的控制下对工业数据总线设备 103进行配置、监控和检测。网管MCU 1032的串口波特率在19.2Kbps以下， 而网管信息较简单，总流量较少，有500Kbps带宽足够。MCU 1032直接通讯 对象为汇聚点CPU，通过8bits并行总线进行，逻辑上是汇聚点CPU总线上的 外设，采用以太网格式进行通讯。初始配置通过本地RS232网管接口 13完成。 本发明中，网管信息采用基于2层模型的逻辑结构，简化环上的管理资源，一 个环只需要一个IP地址，分节点用单一 MAC地址进行识别。
保护模块1033，用于对所述工业数据总线设备103进行过压保护、防雷 保护、电磁屏蔽和接口保护。
本发明中，所述保护模块1033进一步包括过压保护单元、防雷保护单 元、电源保护单元和电磁屏蔽单元，其中，
过压保护单元，用于对业务接口 11 (主要是RS232接口)进行过压保护， 以保证现有的工业设备10不会因弹性分组环网络中新接入的工业数据总线设
备103而引起工业设备103的可靠性问题。
防雷保护单元，内置有防雷器，用于对工业设备103尤其是RS232接口 进行二级防雷保护。
电源保护单元，用于保护电源模块1034中的供电电源，其由包括自恢复 型保险丝的电路来实现，以免去工程更换的维护麻烦。
电磁屏蔽单元，主要是对电源模块103提供的工作电源进行工频滤波等以 抵抗工业设备103外其他设备或环境的干扰。
电源模块1034，用于提供供电电源以供所述工业数据总线设备103进行 运作。所述电源模块1034内置有AC—DC(交直流)电源，电源输出为5V3A， 经稳压器如LDO (Low Dropout Regulator,低压差线性稳压器)稳压后供工业 设备103使用。工业设备103所有电路最大工作电压为3JV。
优选的，该电源模块1034可外接6V蓄电池作为后备电源，以免配电网 断电时仍能进行运作，正常供电时，电池可以自动充电。
本发明，工业数据总线设备103具有通风孔以进行散热，而无需散热风扇。
图5是本发明提供的工业数据总线系统的实现方法流程图，结合图1所示 的工业数据总线系统10进行描述，该方法包括
步骤S501，工业数据发送步骤； 一工业数据总线设备103从其所属的一 业务接口 ll接收到一连接到该业务接口 11上的工业现场设备102所发送的工 业数据时，将所述工业数据转换为弹性分组环帧，并进行RPR协议处理后通 过其中一物理层接口 12将所述弹性分组环帧发送至弹性分组环网络。
所述工业数据转换为弹性分组环帧的处理过程可参考图3，弹性分组环帧 转换单元204根据正EE802.3u标准将所述工业数据进行以太网成帧处理，此 时工业数据封装为工业数据普通媒体访问控制帧，弹性分组环帧转换单元204 再将工业数据普通媒体访问控制帧转换为图4所示的RPR帧格式即802.17 MAC帧格式。
步骤S502，工业数据接收步骤；当一工业数据总线设备103通过弹性分 组环网络从其所属的一物理层接口 12接收到弹性分组环帧时，对弹性分组环 帧进行RPR协议处理，并将所述弹性分组环帧转换为工业数据以供工业现场 设备102接收。
综上可知，提供的工业数据总线系统包括工业控制中心，多个工业现场设
备和多个工业数据总线设备，每个工业数据总线设备具有弹性分组环功能，包 括有多个业务接口和两个物理层接口，其中，每个工业数据总线设备的两个物 理层接口分别通过两条双向总线与其它工业数据总线设备的物理层接口对接 组成弹性分组环网络，所述工业控制中心和多个工业现场设备接入所述多个工 业数据总线设备的业务接口以通过所述物理层接口接入所述弹性分组环网络。 借此，本发明提供的工业数据总线系统和设备根据弹性分组环协议进行工业数 据通讯，从而满足了工业数据通讯的高抗干扰性、可靠性、实时性以及多业务 性的要求，并且提高了工业数据通讯的处理性能。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种工业数据总线系统，该工业数据总线系统包括工业控制中心和多个工业现场设备，其特征在于，该工业数据总线系统还进一步包括多个工业数据总线设备，每个工业数据总线设备包括有多个业务接口和两个物理层接口，其中，每个工业数据总线设备的两个物理层接口分别通过两条双向总线与其它工业数据总线设备的物理层接口对接组成弹性分组环网络，所述工业控制中心和多个工业现场设备接入所述多个工业数据总线设备的业务接口以通过所述物理层接口接入所述弹性分组环网络；当所述工业数据总线设备从其所属的一业务接口接收到一连接到该业务接口上的工业现场设备所发送的工业数据时，所述工业数据总线设备将所述工业数据转换为弹性分组环帧，并进行弹性分组环协议处理后通过其中一物理层接口将所述弹性分组环帧发送至所述弹性分组环网络；和/或当所述工业数据总线设备通过所述弹性分组环网络从其所属的一物理层接口接收到弹性分组环帧时，所述工业数据总线设备对所述弹性分组环帧进行弹性分组环协议处理，并将所述弹性分组环帧转换为工业数据以供工业现场设备接收。
2、 根据权利要求1所述的工业数据总线系统，其特征在于，所述工业数 据总线设备包括弹性分组环处理模块，位于一低功耗现场可编程门阵列芯片上，用于对所 述工业数据进行业务识别、优先等级分类，时钟同歩，帧转换和弹性分组环协 议处理；保护模块，用于对所述工业数据总线设备进行过压保护、防雷保护、电磁 屏蔽和接口保护；电源模块，用于提供供电电源以供所述工业数据总线设备进行运作。
3、 根据权利要求2所述的工业数据总线系统，其特征在于，所述弹性分 组环处理模块进一步包括物理层接口单元，对应所述物理层接口，用于对来自所述物理层接口的工 业数据进行业务识别、优先等级分类和时钟同步。弹性分组环帧转换单元，用于将工业数据转换为弹性分组环帧，和/或，用于将弹性分组环帧转换为工业数据；弹性分组环协议处理单元，用于对弹性分组环帧进行弹性分组环协议处理；弹性分组环控制单元，用于控制所述弹性分组环协议处理单元进行弹性分 组环协议处理。
4、 根据权利要求2所述的工业数据总线系统，其特征在于，所述工业数据总线设备进一歩包括网管接口，用于连接网络管理中心和网管微控制单元；网管微控制单元，用于在所述网络管理中心的控制下对所述工业数据总线 设备进行配置、监控和检测。
5、 根据权利要求1所述的工业数据总线系统，其特征在于，所述业务接口包括RS232接口、 RS485接口、 RS422接口和/或以太网接口 。
6、 根据权利要求1所述的工业数据总线系统，其特征在于，所述两个物 理层接口采用FC型光纤连接器和橡胶圈。
7、 根据权利要求1所述的工业数据总线系统，其特征在于，所述工业数 据总线设备通过铝金属外壳进行金属屏蔽，并且该铝金属外壳接地。
8、 根据权利要求1所述的工业数据总线控制系统，其特征在于，所述工 业数据总线控制系统所包括的工业数据总线设备个数在3和255的范围之间。
9、 一种应用于如权利要求1 8任意一项所述的工业数据总线系统的工业 数据总线设备，该工业数据总线系统包括工业控制中心和多个工业现场设备， 其特征在于，所述工业数据总线设备包括有多个业务接口和两个物理层接口 ， 其中，所述两个物理层接口分别通过两条双向总线与其它所述工业数据总线设 备的物理层接口对接组成弹性分组环网络，所述多个业务接口连接有所述工业 控制中心或工业现场设备，以所述工业控制中心或工业现场设备通过所述物理 层接口接入所述弹性分组环网络；所述工业数据总线设备用于在从其所属的一业务接口接收到一连接到该 业务接口上的工业现场设备所发送的工业数据时，将所述工业数据转换为弹性 分组环帧，并进行弹性分组环协议处理后通过其中一物理层接口将所述弹性分 组环帧发送至所述弹性分组环网络；和/或，用于在通过所述弹性分组环网络 从其所属的一物理层接口接收到弹性分组环帧时，对所述弹性分组环帧进行弹性分组环协议处理，并将所述弹性分组环帧转换为工业数据以供工业现场设备 接收。
10、 一种如权利要求1 8任意一项所述的工业数据总线系统的实现方法，该工业数据总线系统包括工业控制中心和多个工业现场设备，其特征在于，该工业数据总线系统还进一步包括多个工业数据总线设备，每个工业数据总线设备包括有多个业务接口和两个物理层接口，每个工业数据总线设备的两个物理层接口分别通过两条双向总线与其它工业数据总线设备的物理层接口对接组成弹性分组环网络，并且所述工业控制中心和多个工业现场设备接入所述多个工业数据总线设备的业务接口以通过所述物理层接口接入所述弹性分组环网络；所述方法包括如下A、 工业数据发送步骤； 一所述工业数据总线设备从其所属的一业务接口 接收到一连接到该业务接口上的工业现场设备所发送的工业数据时，将所述工 业数据转换为弹性分组环帧，并进行弹性分组环协议处理后通过其中一物理层 接口将所述弹性分组环帧发送至所述弹性分组环网络；B、 工业数据接收步骤； 一所述工业数据总线设备通过所述弹性分组环网 络从其所属的一物理层接口接收到弹性分组环帧时，对所述弹性分组环帧进行 弹性分组环协议处理，并将所述弹性分组环帧转换为工业数据以供工业现场设 备接收。
全文摘要
本发明公开了一种工业数据总线系统，包括工业控制中心、多个工业现场设备和多个工业数据总线设备，每个工业数据总线设备具有弹性分组环功能，包括有多个业务接口和两个物理层接口，其中，每个工业数据总线设备的两个物理层接口分别通过两条双向总线与其它工业数据总线设备的物理层接口对接组成弹性分组环网络，工业控制中心和多个工业现场设备接入多个工业数据总线设备的业务接口以通过物理层接口接入所述弹性分组环网络。同时本发明还相应地公开了一种工业数据总线设备和工业数据总线系统的实现方法。借此，本发明满足了工业数据通讯的高抗干扰性、可靠性、实时性以及多业务性的要求，并且提高了工业数据通讯的处理性能。
文档编号H05K9/00GK101350757SQ200810118539
公开日2009年1月21日 申请日期2008年8月18日 优先权日2008年8月18日
发明者徐名建 申请人:东莞市金之桥通讯科技有限公司