[实用新型]多总线协议转换及数据采集系统

说明书

公开了一种多总线协议转换及数据采集系统。根据实施例，多总线协议转换及数据采集系统可以包括现场总线接口单元、网络接口以及连接在现场总线接口单元和网络接口之间的协议转换中间件和协议转换控制器。现场总线接口单元可以包括分别符合两种或更多种协议的多个接口，协议转换中间件可以包括针对所述多个接口中的每一个接口的相应协议转换中间件模块。根据实施例的多总线协议转换及数据采集系统可以兼容目前常用的工业总线硬件接口，可以实现采集仪器仪表的硬件接入、通信协议的统一管理及转换，适用于复杂生产车间的数据采集，具有通用性强、稳定可靠、易于扩展、系统集成容易的特点。

技术领域

本公开一般地涉及涉及多总线协议转换及数据采集，尤其是复杂生产车间工业互联网数据采集。

背景技术

工业互联网是实现智能制造各个环节无缝集成的支撑基础，表现为通过泛在互联的网络基础设施，实现信息数据在生产系统各单元之间、生产系统与商业系统各主体之间的无缝传递。目前，工业现场部署的仪器仪表、生产设备主要来自中国、美国、欧洲等多个国家，存在设备种类多、传输标准多样化等问题，为智能制造的数据采集带来了巨大的困难，目前市面上常用的协议转换设备出于成本的考虑，多是集中在一对一的协议转换方面，缺少统一的协议架构设计，难以满足智能制造的需求。

实用新型内容

有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种多总线协议转换及数据采集系统。

根据本公开的实施例，提供了一种多总线协议转换及数据采集系统，包括现场总线接口单元、网络接口以及连接在现场总线接口单元和网络接口之间的协议转换中间件和协议转换控制器。现场总线接口单元包括分别符合两种或更多种协议的多个接口，协议转换中间件包括针对所述多个接口中的每一个接口的相应协议转换中间件模块。

根据实施例，现场总线接口单元可以包括RS232接口、RS485接口、 CAN接口、RJ45接口和EtherCAT接口中的至少两种。

根据实施例，各协议转换中间件模块可以在一侧连接到相应的接口，且在另一侧共同连接到第一系统总线。

根据实施例，各协议转换中间件模块可以包括：MAC层控制器，用于控制从来自相应接口的数据中解析净负荷，以及将来自第一系统总线的数据封装为与相应接口相对应的帧结构；异步FIFO，用于缓存所述净负荷和来自第一系统总线的数据；以及总线控制单元，用于控制相应协议转换中间件模块与第一系统总线之间的数据收发。

根据实施例，协议转换控制器可以在一侧通过第一系统总线连接至协议转换中间件，在另一侧通过第二系统总线连接至网络接口，用于控制在所述多个接口以及网络接口之间的数据交换。

根据实施例，协议转换控制器可以包括：存储器件，用于存储从第一系统总线和第二系统总线接收到的数据；异步FIFO，用于缓存向第一系统总线的发送数据队列以及向第二系统总线的发送数据队列；以及 FPGA，用于控制在所述多个接口以及网络接口之间的数据交换。

根据实施例，协议转换控制器还可以包括：光耦隔离IO，用于提供 IO服务。

根据实施例，网络接口可以包括：通信接口，用于与外部通信网络通信连接；MAC层控制器，用于从来自外部通信网络的数据中解析净负荷，以及将来自协议转换中间件的数据封装为与外部通信网络相对应的帧结构；以及异步FIFO，用于缓存所述净负荷和来自协议转换中间件的数据。例如，外部通信网络可以包括互联网，通信接口可以包括RJ45 接口。

根据实施例，多总线协议转换及数据采集系统还可以包括：数据采集协议编辑器，用于提供协议编辑服务；以及数据采集控制器，用于控制在协议转换控制器中实现所编辑的协议参数。