[实用新型]一种工业设备远程数据传输系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通过网络在移动终端和工业设备之间的数据传输 系统。

背景技术

工业自动化、计算机网络、移动通信等技术的逐渐发展，使得传统上独立运行的工业设备能够接入到网络中，进行远程的数据通信。传统的工业控制系统基于本地网络控制，监视和控制都在本地完成。现场设备的数据只能传送到控制室，而不能在更大的范围内传递。同样，在控制室之外也很难将控制命令送到现场设备。

移动通信技术的发展，促进了智能手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端的广泛应用。工业控制系统也应用了越来越多的移动终端，用以增强系统的灵活性和方便性。移动终端的通信方式不同于传统的计算机，①移动终端多采用无线通信，而不是有线通信；②移动终端的位置变化的，而不是固定的；③移动终端的范围更广，可能分布在全球范围上，而不局限于工厂范围内；④移动终端一般只用于非实时的监控应用，而不进行实时控制，对网络的迟延容忍度强；⑤移动终端的应用不受时间和地点的限制，而传统计算机控制应用局限于控制室内，操作人员在离开控制室后难以获得设备信息。因为以上的特点，移动终端在工业中的应用需要有相应的通信方法。以太网、3G、LTE、GPRS、蓝牙、WIFI等技术为建立这种通信方法提供了基础。

实用新型内容

本实用新型提供一种工业设备远程数据传输系统，目的是将移动终端引入到工业系统的监控应用中，使移动终端和工业设备连接起来，进行远程的数据传输。本实用新型有利于在工业控制系统中集成移动终端，建立远程的监控系统。从而增强系统的灵活性，提高操作的方便性。

    为了实现上述目的，采用以下技术方案：一种工业设备远程数据传输系统，其特征在于：所述系统包括移动终端和工业适配器，其中工业适配器包括中央处理单元、以太网模块、蓝牙模块、WIFI模块和工业控制网络通信协议模块，中央处理单元通过总线与各个模块相连。

   所述工业控制网络通信协议模块为MODBUS协议转换模块。

本实用新型的系统框图如图1所示。移动终端不是专门为工业应用设计的，所以一般没有带有能直接连接工业设备的接口。为此，本实用新型中的工业适配器来为移动终端和工业设备提供中转功能。工业设备与移动终端的远程数据传输通过两个步骤来完成。（1）工业适配器接收来自移动终端的命令，并将其转换为工业设备能识别的信号，再转发给工业设备。（2）工业设备收到来自移动终端的命令后，按照命令进行执行，若需要响应，则将响应数据发送给工业适配器。工业适配器再选择与命令相同的路径，将响应数据转发给移动终端。

工业适配器是一种嵌入式设备，其组成如图2所示。工业适配器包括中央处理单元，可以选择常用的单片机或嵌入式微处理器。协议转换应用软件运行在中央处理单元之上，并与TCP/IP协议软件、工业控制网络通信协议软件、近距离无线通信协议软件等进行交互。为了为工业设备提供远程通信能力，工业适配器提供两种数据传输能力。（1）采用TCP/IP协议，提供互联网数据传输能力；（2）通过蓝牙、WIFI等协议，提供本地无线数据传输能力。为了支持这两种数据传输方式，需要提供以太网模块、蓝牙模块和WIFI模块。TCP/IP协议软件运行在以太网模块之上，可以采用以硬件实现TCP/IP协议的以太网模块，也可以采用单独的以太网协议模块再加上用软件实现的TCP/IP协议软件。蓝牙模块提供蓝牙协议支持，提供与移动终端对接的蓝牙无线传输接口。WIFI模块提供与移动终端之间的点对点WIFI无线传输接口。

移动终端上需要运行控制应用软件，通过它发出控制命令，并对设备返回的响应数据进行解析和呈现。移动终端和工业适配器之间可以通过三种方式进行通信。①工业适配器连接工业端路由器，工业端路由器通过ADSL调制解调器接入互联网。通过设置 动态域名使得在互联网范围内能够方便的访问到工业端路由器。在路由器上作端口映射，使得该端口的数据帧能够直接转发到工业适配器。移动终端启用WIFI无线功能，连接到移动端路由器，再经过ADSL调制解调器连接到互联网。移动终端控制应用使用工业端路由器的动态域名和映射的端口与工业适配器进行数据通信；②工业适配器的配置同第1种方式。移动终端通过3G、LTE、GPRS等移动网络接入互联网。移动终端控制应用使用工业端路由器的动态域名和映射的端口与工业适配器进行数据通信；③工业适配器和移动终端通过蓝牙或WIFI Adhoc等近距离无线通信，进行直接连接的数据通信。