[发明专利]一种工业数据转发方法及其转发系统

权利要求书

1.一种工业数据转发方法，应用于底层设备和上层应用设备之间工业数据的通信和和数据传输，其包括：

步骤S1：采用一核心采集装置，利用通信介质将核心采集装置连接到底层设备，识别底层设备所采用的通信协议并从工业通讯协议集单元中选取特定的通信协议以实现数据转发系统与底层设备的通信；

步骤S2：采集发送器按照设定的采集周期并以底层设备采用的通信协议创建连接通道以从底层设备获取实时底层设备的运行数据，运行数据获取后，采集发送器将运行数据解码为数据池统一的数据缓存格式后将数据发送给触发器；

步骤S3：利用触发器比较数据池与镜像数据池中的数据差异，如存在数据差异则将数据池中的差异数据映射到镜像数据池中，如不存在数据差异则不将数据池中的数据映射到镜像数据池中；

步骤S4：利用通信介质将核心采集装置连接到上层应用设备，在工业通讯协议集单元中选取与上层应用设备层相互匹配的通信协议，即为上层应用设备创建一条或多条连接通道；

步骤S5：采集发送器将缓存到数据池中存在的差异数据通过步骤4中建立的连接通道中转发到上层应用设备。

2.如权利要求1所述的一种工业数据转发方法，其特征在于：步骤S 1中，采集到的数据由采集发送器按照底层设备采用的通信协议进行解析，步骤S3中，需要发送的数据由采集发送器按照上层应用设备采用的通信协议进行封装。

3.如权利要求1所述的一种工业数据转发方法，其特征在于：步骤S 1中，核心采集装置为一台运行有数据转发系统的服务器、工作站或嵌入式设备。

4.如权利要求3所述的一种工业数据转发方法，其特征在于：步骤S2中，数据池为核心采集装置运行的数据转发系统中一块内存空间。

5.如权利要求1至4任意一项所述的一种工业数据转发方法，其特征在于：步骤S2中，数据缓存格式是以指通信协议名、通道名、变量名及变量值形式有序组成的，其中，通信协议名、通道名是用于识别数据来源的底层设备。

6.如权利要求1至4任意一项所述的一种工业数据转发方法，其特征在于：步骤S2中，连接通道是由核心采集装置的采集发送器为每一底层设备和上层应用设备单独开放的数据处理服务。

7.如权利要求6所述的一种工业数据转发方法，其特征在于：步骤S 1和步骤4中的通信介质为双绞线、串口线、光纤、无线中的任意一种或两种以上组合构成。

8.一种工业数据转发系统，应用于底层设备和上层应用设备之间工业数据的采集和转发，该工业数据转发系统设置在底层设备和上层应用设备之间，其通过通信介质实现底层设备和上层应用设备之间通信和数据传输，其特征在于：该工业数据转发系统为设置在底层设备和上层应用设备之间的唯一的核心采集装置，且该核心采集装置由一管理接口、一数据池、一镜像数据池、一触发器、两采集发送器及涵盖工业数据转发系统内的底层设备及上层应用设备所采用的所有通讯协议的工业通信协议集单元组成；

数据池，用于缓存采集发送器当前采集周期内采集到的经过采集发送器解析后的数据；

镜像数据池，用于由触发器缓存上一个采集周期T数据池中的数据；

采集发送器，用于按照底层设备采用的通信协议创建连接通道并获取实时底层设备的运行数据，运行数据获取后，采集发送器将运行数据解码为数据池统一的数据缓存格式后将数据发送给触发器，采集发送器按照有数据需求的上层应用设备采用的通信协议创建连接通道并对变量列表进行封装，然后通过建立的连接通道发送给上层应用设备；

触发器，在收到数据后，更新到数据池，确保数据池的数据为最新，比较数据池和镜像数据池间的数据差异，根据数据差异情况判定是否触发采集发送器进行数据转发；如有数据差异，触发器将发生变化的变量列表发给采集发送器，获取已经发生变化的变量列表，然后将数据池所有完整数据全映射到镜像数据池，或者将变化的变量列表部分映射到镜像数据池；

工业通信协议集单元，至少集成有modbus、IEC61850、IEC60870、TwinCat ADS、OPC六种通信协议及对应的配置文件。

9.如权利要求8所述的一种工业数据转发系统，其特征在于：采集发送器与底层设备或上层应用设备通信或数据传输所使用的具体通信协议是根据底层设备或上层应用设备类型和保存在工业数据转发系统中的配置文件而定。