CN102882755A - 支持C-Mbus总线与工业网络互联的方法及其装置 - Google Patents
支持C-Mbus总线与工业网络互联的方法及其装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102882755A CN102882755A CN2012104034629A CN201210403462A CN102882755A CN 102882755 A CN102882755 A CN 102882755A CN 2012104034629 A CN2012104034629 A CN 2012104034629A CN 201210403462 A CN201210403462 A CN 201210403462A CN 102882755 A CN102882755 A CN 102882755A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mbus
- interface circuit
- anybus
- industrial network
- bus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
支持C-Mbus总线与工业网络互联的方法，具体步骤为：1）支持C-Mbus总线上仪表采集到的符合C-Mbus行规的数据格式；2）实现步骤1）接收后的数据通过AnyBus转换装置转换为符合控制器要求的协议格式；3）提供C-Mbus总线仪表与一系列AnyBus所支持的工业网络协议产品之间进行双向信息交换。支持C-Mbus总线与工业网络互联的装置，包括有MCU微处理单元、电源接口电路、与仪表I/O设备数据端连接的C-Mbus接口电路和与控制器数据端连接的AnyBus接口电路。本发明提供了标准化的硬件和软件与自动化设备接口，允许C-Mbus总线上仪表与一系列AnyBus所支持的工业网络协议产品之间进行上、下行信息传递，既能保证底层传统网络的正常运行，又不影响先进高效的工业总线的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种网关控制技术领域，特别是一种支持C-Mbus总线与工业网络互联的方法及装置。
背景技术
自动化领域分支较多，对网络的要求也不完全相同，如运动控制对速度要求很高；而过程控制对速度要求较低，但对总线供电和本质安全等方面则要求较高，各有其不同的独特要求。
很多情况下对网络的选择，决定了系统和设备的选型。为此许多全球性的仪器仪表大公司都投入巨大的资源进行总线的开发和市场推广，目的是使自己的系统，在激烈的市场竞争中处于有利位置。例如西门子主推Profibus和Profinet；罗克韦尔提出CIP概念，包括以太网/IP、ControlNet、DeviceNet三层网络；施耐德电气的“透明就绪”解决方案是基于Modbus和Modbus-TCP以太网实现数据在系统之中的透明传输。它们共同构成了高效的解决方案，同时也形成了“高成本”的系列产品。
这些成熟公司都拥有齐全的产品线，在特定的地域和行业上各具优势，虽然相互之间的竞争激烈，但第三方向其购买封装后的通讯编译程序，普遍要价很高，这将会直接导致应用成本翻番；案例表明：光通讯费一项，就占通讯设备硬件制造总成本的一半以上。
因此，大多数底层仪表或基础驱动装置，较多受成本等因素的影响，不得不依然保留着RS232、RS485、Mbus、C-Mbus等串行通讯接口，来维持设备“低成本”架构，这为“一网到底”的实施和推广带来了一定的障碍。
仅针对一种先进高效的工业总线开发解决方案所涉及的时间、金钱和资源已是相当可观了，要开发多种工业总线解决方案，同时维护技术升级与确保可靠性，是非常困难的事。
由总部位于瑞典的HMS公司于1994年提出AnyBus技术，给出了针对多种现场总线很优秀的解决方案。Anybus 将现场总线抽象成3 个组成部分：数据交互、配置、控制。Anybus模块采用标准化的芯片并预先经过认证，提供给应用程序一个统一的接口。现场总线的封装，使得在不同的应用环境下，更换现场总线的移植成本大幅降低，也使得一些复杂的现场总线规约与应用程序实现了隔离，极大降低了项目开发的风险，加快了项目开发的速度。
确切地说，AnyBus技术不是一种总线，应该是一系列支持所有工业现场网络的产品总称。目前已成为世界范围内，应用最广泛的第三方现场总线接口与互联产品。
发明内容
本发明的一个目的就是提供一种支持C-Mbus总线与工业网络互联的方法，它提供了一种仪表和控制器之间的数据交换的方法，解决了现场检测仪表与上位监视控制器之间因数据格式不同而不能数据交互的问题。
本发明的该目的是通过这样的技术方案实现的，具体步骤为：
1）支持C-Mbus总线上仪表采集到的符合C-Mbus行规的数据格式；
2）实现步骤1）接收后的数据通过AnyBus转换装置转换为符合控制器要求的协议格式；
3）提供C-Mbus总线仪表与一系列AnyBus所支持的工业网络协议产品之间进行双向信息交换。
本发明的另一个目的就是提供一种支持C-Mbus总线与工业网络互联的装置，它提供标准化的硬件和软件与自动化设备接口，以及仪表和控制器之间的数据交换与协议转换设备，实现了既能保证底层传统网络的正常运行，又不影响先进高效的工业总线的应用。
本发明的该目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有MCU微处理单元、电源接口电路、与仪表I/O设备数据端连接的C-Mbus接口电路和与控制器数据端连接的AnyBus接口电路，C-Mbus接口电路与MCU微处理单元电连接，MCU微处理单元与AnyBus接口电路电连接，电源接口电路为C-Mbus接口电路、MCU微处理单元和AnyBus接口电路供电。
进一步，所述装置还包括有以太网及RS232接口电路，以太网及RS232接口电路与MCU微处理器电连接。
进一步，C-Mbus接口电路包括有CMT100芯片。
进一步，所述MCU微处理单元为单片微型计算机。
进一步，AnyBus接口电路包括有Anybus-CC 即插式接口模块。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
本发明为仪表和控制器之间提供了数据与协议转换，能将接收到的总线上仪表采集到的符合C-Mbus行规的数据格式，通过内置自动处理命令和参数管理，再利用Anybus现场总线接口模块，确保输入遵循C-Mbus标准，输出支持几乎所有工业现场网络格式的互联。实现了现场检测和上位监视控制间，一网到底的双向数据传输和管理。同时，具有通讯速率高、设计简单、布线方便、抗干扰能力强和价格低廉的特点。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
本发明的附图说明如下。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
支持C-Mbus总线与工业网络互联的方法，具体步骤为：
1）支持C-Mbus总线上仪表采集到的符合C-Mbus行规的数据格式；
2）实现步骤1）接收后的数据通过AnyBus转换装置转换为符合控制器要求的协议格式；
3）提供C-Mbus总线仪表与一系列AnyBus所支持的工业网络协议产品之间进行双向信息交换。
当仪表I/O设备需要向控制器发送数据时，将仪表I/O设备数据端的数据转换为符合C-Mbus行规的数据格式，再通过AnyBus转换装置转换为符合控制器要求的协议格式，在两次数据转换之间，也可以根据需要增加其它方式的数据转换。当然控制器需要向仪表I/O设备发送控制指令时，只需要将数据进行逆向转换即可。
支持C-Mbus总线与工业网络互联的装置，所述装置包括有MCU微处理单元、电源接口电路、与仪表I/O设备数据端连接的C-Mbus接口电路和与控制器数据端连接的AnyBus接口电路，C-Mbus接口电路与MCU微处理单元电连接，MCU微处理单元与AnyBus接口电路电连接，电源接口电路为C-Mbus接口电路、MCU微处理单元和AnyBus接口电路供电。
C-Mbus接口电路接收总线上仪表输出的符合C-Mbus行规的传输数据，内置在MCU微处理单元的规约，自动处理命令和参数管理，梳理数据发送至AnyBus接口电路进行协议转换，使用CompactFlash连接器再发送至外部控制器，实现总线上仪表和外部控制器间的信息交互。MCU微处理单元控制着整个主板的运行，主要完成各通讯接口的驱动、通讯状态的控制、系统运行状态指示、系统参数运行、参数管理，以及应用程序的运行。
所述装置还包括有以太网及RS232接口电路，以太网及RS232接口电路与MCU微处理器电连接。
AnyBus接口电路包括有Anybus-CC 即插式接口模块，目前支持19种工业网络协议：BACnet/IP、BACnet MS/TP、CANopen、CC-Link、CompoNet、ControlNet、DeviceNet、EtherCAT、以太网/IP、Modbus RTU、Modbus TCP、Powerlink、Profibus DPV1、Profinet IO、Sercos III，以及Bluetooth、RS-232、RS-485/422、USB。满足了目前在售的绝大部分工业产品之间通讯要求，余下未包含在内的特殊产品，还可以通过标准以太网技术，甚至RS-232进行补充完善。
C-Mbus接口电路包括有CMT100芯片。 所述MCU微处理单元为单片微型计算机。
仪表总线Mbus是一种新型总线结构，由德国Paderborm大学的Ziegler教授和德国Techem AG公司以及德国的Texas Intrument公司共同开发，采用双绞线电缆连接及任意总线拓扑结构，总线极性可互换；同时提供仪表电源，惟一的地址码方便管理，实现300～9600 bps半双工异步通信，Mbus通讯规范是开源免费使用的。按各自理解、可充满想象地开发中国式的C-Mbus通讯行规细节，后续产品使用费除软件载体外几乎不计。带来应用灵活，价格低廉等诸多好处。尤其是应用不是过于复杂，不会消耗节点设备大量软硬件资源，嵌入和操作方便，具有易用性特征。
MCU微处理器单元与C-Mbus总线接口电路作为主通信单元，提供半双工串行两线制、双绞线的无极性接口，支持网络的自由拓扑结构，直接把自动化设备连接到C-Mbus总线上，改善后内置的行规功能自动处理命令和参数；利用AnyBus接口电路，其作用相当于OEM一个总线连接器，目前为止可以支持19种工业网络，构成一个方便、快速接入的通信节点。通过简单地互换 Anybus可选模块，就可以支持多种工业网络协议；包括：Siemens，Allen Bradley，Schneider Electric，Mitsubishi，ABB，Omron，Hitachi，Beckhoff，Phoenix Contact，Bosch Rexroth等公司产品。
本发明集成C-Mbus和Anybus两项技术，提供标准化的硬件和软件与自动化设备接口，最大化地减少了自动化设备网络接口连接其它工业网络之间的开发工作量，并能够确保完全遵循C-Mbus行规标准，来支持几乎所有工业现场网络互联。设计制造过程中，借助嵌入化技术，构建了一种简捷化、智能化、机电一体化产品应用链。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.支持C-Mbus总线与工业网络互联的方法，其特征在于，具体步骤为：
1）支持C-Mbus总线上仪表采集到的符合C-Mbus行规的数据格式；
2）实现步骤1）接收后的数据通过AnyBus转换装置转换为符合控制器要求的协议格式；
3）提供C-Mbus总线仪表与一系列AnyBus所支持的工业网络协议产品之间进行双向信息交换。
2.支持C-Mbus总线与工业网络互联的装置，其特征在于：所述装置包括有MCU微处理单元、电源接口电路、与仪表I/O设备数据端连接的C-Mbus接口电路和与控制器数据端连接的AnyBus接口电路，C-Mbus接口电路与MCU微处理单元电连接，MCU微处理单元与AnyBus接口电路电连接，电源接口电路为C-Mbus接口电路、MCU微处理单元和AnyBus接口电路供电。
3.如权利要求1所的述支持C-Mbus总线与工业网络互联的装置，其特征在于：所述装置还包括有以太网及RS232接口电路，以太网及RS232接口电路与MCU微处理器电连接。
4.如权利要求1所述的支持C-Mbus总线与工业网络互联的装置，其特征在于：C-Mbus接口电路包括有CMT100主站芯片。
5.如权利要求1所述的支持C-Mbus总线与工业网络互联的装置，其特征在于：所述MCU微处理单元为单片微型计算机。
6.如权利要求1所述的支持C-Mbus总线与工业网络互联的装置，其特征在于：AnyBus接口电路包括有Anybus-CC 即插式接口模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012104034629A CN102882755A (zh) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | 支持C-Mbus总线与工业网络互联的方法及其装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012104034629A CN102882755A (zh) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | 支持C-Mbus总线与工业网络互联的方法及其装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102882755A true CN102882755A (zh) | 2013-01-16 |
Family
ID=47483909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012104034629A Pending CN102882755A (zh) | 2012-10-22 | 2012-10-22 | 支持C-Mbus总线与工业网络互联的方法及其装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102882755A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106130965A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-16 | 中冶赛迪电气技术有限公司 | 工业总线与电信网互联方法及网关控制器 |
| CN106814646A (zh) * | 2015-12-01 | 2017-06-09 | 亚智科技股份有限公司 | 用于控制制造机器系统的方法及控制制造机器系统的装置 |
| CN107948059A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-04-20 | 中国电子信息产业集团有限公司第六研究所 | 基于SPARC架构微处理器的EtherCAT与Modbus协议转换网关 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2705957Y (zh) * | 2004-06-07 | 2005-06-22 | 上海电器科学研究所（集团）有限公司 | 一种现场总线通讯协议转换接口模块 |
| CN201252569Y (zh) * | 2008-01-24 | 2009-06-03 | 北京智强众信科技发展有限公司 | 一种现场总线协议转换装置 |
| CN201508625U (zh) * | 2009-08-29 | 2010-06-16 | 烟台德尔智能数码有限公司 | 基于c-mbus的低功耗远程自动抄表装置 |
| CN202334587U (zh) * | 2011-11-30 | 2012-07-11 | 上海龙创自控系统有限公司 | 一种用于总线报文互转的网关设备 |
-
2012
- 2012-10-22 CN CN2012104034629A patent/CN102882755A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2705957Y (zh) * | 2004-06-07 | 2005-06-22 | 上海电器科学研究所（集团）有限公司 | 一种现场总线通讯协议转换接口模块 |
| CN201252569Y (zh) * | 2008-01-24 | 2009-06-03 | 北京智强众信科技发展有限公司 | 一种现场总线协议转换装置 |
| CN201508625U (zh) * | 2009-08-29 | 2010-06-16 | 烟台德尔智能数码有限公司 | 基于c-mbus的低功耗远程自动抄表装置 |
| CN202334587U (zh) * | 2011-11-30 | 2012-07-11 | 上海龙创自控系统有限公司 | 一种用于总线报文互转的网关设备 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106814646A (zh) * | 2015-12-01 | 2017-06-09 | 亚智科技股份有限公司 | 用于控制制造机器系统的方法及控制制造机器系统的装置 |
| CN106130965A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-16 | 中冶赛迪电气技术有限公司 | 工业总线与电信网互联方法及网关控制器 |
| CN107948059A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-04-20 | 中国电子信息产业集团有限公司第六研究所 | 基于SPARC架构微处理器的EtherCAT与Modbus协议转换网关 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104243295B (zh) | 基于双网络混合通信的智能网关装置 | |
| CN101262473B (zh) | 一种epa工业以太网与hart现场总线互连的方法 | |
| CN105785958A (zh) | 基于智慧工厂的多功能数据采集器、采集系统及方法 | |
| CN104765321A (zh) | 一种兼容多种现场总线协议的运动控制器 | |
| CN101719922B (zh) | Profibus-dp工业现场总线与无线zigbee间的协议转换装置和方法 | |
| CN102231718B (zh) | 一种EtherCAT与CAN通信的网关及其通信方法 | |
| CN103905410A (zh) | 一种将自定义协议转换成Modbus协议的多路通讯协议转换器 | |
| CN205563260U (zh) | 基于智慧工厂的多功能数据采集器及采集系统 | |
| CN102291337B (zh) | EtherCAT协议与Profibus-DP协议通信转换的网关及其通信方法 | |
| CN102882755A (zh) | 支持C-Mbus总线与工业网络互联的方法及其装置 | |
| CN108809949A (zh) | profinet、FF H1、CAN和profibus协议之间转换和调度的方法 | |
| CN102833142A (zh) | 一种基于FPGA的Profibus-DP从站装置 | |
| CN102438017A (zh) | 基于路由功能的Modbus和BACnet Ethernet协议转化装置及转化方法 | |
| CN201163782Y (zh) | 用于epa/hart互连的智能网关 | |
| CN202111737U (zh) | 网管增强型e1/eth协议转换器 | |
| CN109274688A (zh) | 一种变电站规约转换功能的设计与实现方法 | |
| CN106130965A (zh) | 工业总线与电信网互联方法及网关控制器 | |
| CN203552252U (zh) | 基于物联网的数据转换装置 | |
| CN110519161A (zh) | 一种网关装置及数据协议转换的方法 | |
| CN109951383A (zh) | 工程安全监测无线网关系统 | |
| CN205336303U (zh) | 一种网络中控系统 | |
| CN205015457U (zh) | 一种伺服电机驱动测试装置 | |
| CN201167335Y (zh) | Profibus-DP总线串口服务器 | |
| CN202077051U (zh) | 远程通讯系统 | |
| CN102662621A (zh) | 一种基于配置驱动的多终端多分区显示交互界面控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130116 |