[发明专利]多协议物联终端混合接入RS485总线的数据处理方法与系统

说明书

本发明公开了一种多协议物联终端混合接入RS485总线的数据处理系统，在工业物联网关内设置RS485总线接口、RS485总线数据收发模块和各种协议处理模块，其中：各种协议的物联终端通过RS485总线接口接入工业物联网关；所述RS485总线数据收发模块，与RS485总线接口和各种协议处理模块相连，用于完成各协议命令帧的排队和发送，以及应答帧的接收，并分发给对应的协议处理模块。本发明可以实现多种协议物联终端接入RS485总线，优化多种协议终端时RS485总线的部署铺设，节省成本；通过优先级调度和协议帧排队，将重要的命令及时发送给物联终端，满足工业物联应用中的时效性。本发明还提供了相应的多协议物联终端混合接入RS485总线的数据处理方法。

技术领域

本发明属于工业物联网技术领域，更具体地，涉及一种多协议物联终端混合接入RS485总线的数据处理方法与系统。

背景技术

工业物联网是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器，以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节，从而大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。从应用形式上，工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性、和信息互通互联性等特点。

在工业物联网应用中，存在一种RS485总线。通过RS485总线，可以接入各种物联终端。RS485是一种物理层，数据链路层的连接。根据网络分层协议定义，网络层，应用层可以是各种工业协议。例如Modbus RTU，Modbus ASCII，CJ/T188，DL/T 698.45等。

在RS485总线上，包括主站和若干从站。在这里，工业物联网关作为主站，各种物联终端作为从站，通过RS485总线连接。在RS485总线上采取的是主站下发命令从站应答的模式，在命令中包含‘地址’字段，所有从站都可以收到命令，只有自己得地址与命令中‘地址’一致的物联终端才处理这个命令。但是这几种协议帧的格式不一致，导致在当前工业物联应用中，由于工业物联网关无法区分各种协议的应答帧，只能将各种协议的物联终端区分开来，通过不同的RS485总线接入工业物联网关。如果一个地方同时有多种协议的设备，那么就需要部署多条RS485总线，铺设多条RS485线缆造成浪费冗余。

在工业物联网应用中，主要是采集工业生产过程中各设备运行状态，数据等，再通过分析决策下发控制命令来进行工业生产的自动化控制。在RS485总线上，物联网关主要下发采集环境数据(如温度，湿度，烟雾等)采集设备运行状态(如转速，压力，功率，电压，电流等)采集生产数据(如产品个数，产品质量，产品重量等)下发控制命令(如启动，停止，重启，加速，减速等)。那么需要采集或控制的设备，有些是对工业生产至关重要的(如产线控制器)，有些设备异常对生产安全影响很大(如过压，过流，起火)，需要尽快采取措施来减小影响。而有些设备或控制命令对生产的影响则不是很大(如读取通风风扇的转速)。那么工业物联网关在上述2种情况下，下发的命令，肯定希望第一种命令尽快下达，第二种命令稍晚下达也不受影响。当RS485总线上接入多个物联终端且下发命令比较多，会造成RS485总线数据拥塞，导致重要指令不能及时发送给物联终端，会导致控制失效，造成生产活动重大损失。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种多协议物联终端混合接入RS485总线的数据处理方案，解决多种协议物联终端接入RS485总线的数据收发；通过优先级调度和协议帧排队，将重要的命令及时发送给物联终端。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种多协议物联终端混合接入RS485总线的数据处理系统，在工业物联网关内设置RS485总线接口、RS485总线数据收发模块和各种协议处理模块，其中：

各种协议的物联终端通过RS485总线接口接入工业物联网关；所述RS485总线数据收发模块，与RS485总线接口和各种协议处理模块相连，用于完成各协议命令帧的排队和发送，以及应答帧的接收，并分发给对应的协议处理模块。