CN105827647A - 协议转换器 - Google Patents

协议转换器 Download PDF

Info

Publication number
CN105827647A
CN105827647A CN201610331671.5A CN201610331671A CN105827647A CN 105827647 A CN105827647 A CN 105827647A CN 201610331671 A CN201610331671 A CN 201610331671A CN 105827647 A CN105827647 A CN 105827647A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
protocol
controller
ram
data
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
Application number
CN201610331671.5A
Other languages
English (en)
Inventor
田龙
唐生迪
袁凤
何应华
徐庆文
沈佳林
陈高均
陈光超
吴宜春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Jing He Electronic Science And Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Jing He Electronic Science And Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Jing He Electronic Science And Technology Co Ltd filed Critical Zhejiang Jing He Electronic Science And Technology Co Ltd
Priority to CN201610331671.5A priority Critical patent/CN105827647A/zh
Publication of CN105827647A publication Critical patent/CN105827647A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/08—Protocols for interworking; Protocol conversion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Abstract

本发明涉及工业控制领域，公开了协议转换器，包括控制器、CAN协议模块、以太网协议模块、外围电路、外部RAM；外围电路为辅助电路，为整个系统供电；外部RAM分别设在控制器和以太网协议模块、控制器和CAN协议模块之间，用于为控制器和以太网协议模块、控制器和CAN协议模块之间数据传输和发送缓冲的临时存储区；外部RAM上设有延时关闭模块，延时关闭模块与外围电路连接，延时关闭模块用于在系统关闭时，延时关闭外部RAM，延时关闭模块上设有报警装置。本发明通过软件和硬件结合，实现以太网和CAN总线之间的相互通信，通过协议模块实现不同通信之间的协议转换，使本装置能高效的处理数据的传输，提高了数据的传输速率，减少了延时的通信。

Description

协议转换器
技术领域
本发明涉及工业控制领域，尤其涉及一种协议转换器。
背景技术
工业生产和自动化技术中，现场总线通信系统的应用日益广泛。现场总线是工厂底层设备之间的通信网络。现场设置的执行用户设备，如数控装置、伺服驱动器、I/O模块、传感器等通过现场总线互联，形成一个网络化、数字化、全开放、全分布的自动控制系统。
协议网关通常在使用不同协议的网络区域间做协议转换。这一转换过程可以发生在OSI参考模型的第2层、第3层或2、3层之间。但是有两种协议网关不提供转换的功能：安全网关和管道。由于两个互连的网络区域的逻辑差异，安全网关是两个技术上相似的网络区域间的必要中介。
随着协议转换器的推广及应用，目前遇到了以下几类问题：
1)支持大量设备时，程序不稳定；
2)程序在一段时间运行后，出现死锁情况；
3)报警支持较为有限，且不稳定。
发明内容
本发明针对现有技术中程序不稳定、成本高的缺点，提供了一种程序稳定、成本低的协议转换器。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
协议转换器，包括控制器、CAN协议模块、以太网协议模块、外围电路、外部RAM；
控制器分别与CAN协议模块、以太网协议模块、外围电路、外部RAM连接，控制器用于监控系统，实现网络协议的转换；
CNA协议模块用于在设备和控制器之间传输数据信号；以太网协议模块用于在终端服务器与控制器之间传输数据信号；
外围电路为辅助电路，为整个系统供电；
外部RAM分别设在控制器和以太网协议模块、控制器和CAN协议模块之间，用于为控制器和以太网协议模块、控制器和CAN协议模块之间数据传输和发送缓冲的临时存储区；
外部RAM上设有延时关闭模块，延时关闭模块与外围电路连接，延时关闭模块用于在系统关闭时，延时关闭外部RAM，延时关闭模块上设有报警装置。
作为优选，控制器内还设有链路层接口模块、内部RAM、RAM管理模块；
链路层接口模块用于接收CAN协议模块的通用报文，并对接收的通用报文进行检错和纠错，再把有效数据传输到内部RAM中；
内部RAM用于接收链路层接口模块处理后的通用报文，完成控制器内接收数据的缓存，同时控制数据上传的流量；
RAM管理模块根据控制器的控制信号分别对内部RAM和外部RAM产生控制信号，内部RAM和外部RAM均与RAM管理模块连接。
作为优选，控制器内还设有初始化模块、协议转换模块、存储单元、系统管理模块；
初始化模块用于在系统开启后完成初始化工作，清楚外部RAM内的数据组，确定协议的转换组的工作优先级；
协议转换模块用于分析不同的数据组，完成不同数据组协议之间的转换，并将转换后的数据传输至外部RAM中；
存储单元用于存储备份设备数据元素的信息；
系统管理模块根据协议转换组的工作优先级分别发送控制信号至外部RAM、内部RAM、协议转换模块进行数据的传输和转换。
作为优选，CAN协议模块包括CAN收发器和用于连接设备的CAN接口，CAN收发器用于接收和发出CNA格式电信号；以太网协议模块包括以太网收发器和与以太网收发器连接的服务终端，以太网收发器用于接收和发出符合以太网数据格式电信号。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：通过软件和硬件结合，实现以太网和CAN总线之间的相互通信，通过协议模块实现不同通信之间的协议转换，通过设置外部RAM和内部RAM提高了数据的缓冲区，并通过链路层接口模块控制数据传输的准确性和数据传输的流量，使本装置能高效的处理数据的传输，提高了数据的传输速率，减少了延时的通信。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—控制器、2—CAN协议模块、3—以太网协议模块、4—外围电路、5—外部RAM、6—延时关闭模块、7—链路层接口模块、8—内部RAM、9—RAM管理模块、10—初始化模块、11—协议转换模块、12—存储单元、13—系统管理模块、14—CAN收发器、15—CAN接口、16—以太网收发器、17—服务终端、18—报警装置。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
协议转换器，如图1所示，包括控制器1、CAN协议模块2、以太网协议模块3、外围电路4、外部RAM5；控制器1分别与CAN协议模块2、以太网协议模块3、外围电路4、外部RAM5连接，控制器1用于监控系统，实现网络协议的转换；CNA协议模块用于在设备和控制器1之间传输数据信号；以太网协议模块3用于在终端服务器与控制器1之间传输数据信号；外围电路4为辅助电路，为整个系统供电；
外部RAM5分别设在控制器1和以太网协议模块3、控制器1和CAN协议模块2之间，用于为控制器1和以太网协议模块3、控制器1和CAN协议模块2之间数据传输和发送缓冲的临时存储区；在控制器1和以太网协议模块3、控制器1和CAN协议模块2之间均单独设置外部RAM5，提高数据传输和接收的缓冲区，避免由于数据紊乱造成暂时性“死锁”，保证通信的及时有效，使设备能够得到及时的响应。
外部RAM5上设有延时关闭模块6，延时关闭模块6与外围电路4连接，延时关闭模块6用于在系统关闭时，在系统出现故障关闭时，延时关闭模块6单独控制外部RAM5开启，避免外部RAM5中的数据丢失，保证在排出故障开启转换器后，外部RAM5能及时介入进行工作，延时关闭外部RAM5，延时关闭模块6上设有报警装置18，控制器内还设有寄存器，寄存器用于完成协议转换配置参数和接收数据、发送数据的存储。
控制器1内还设有链路层接口模块7、内部RAM8、RAM管理模块9；链路层接口模块7用于接收CAN协议模块2的通用报文，并对接收的通用报文进行检错和纠错，再把有效数据传输到内部RAM8中；内部RAM8用于接收链路层接口模块7处理后的通用报文，完成控制器1内接收数据的缓存，同时控制数据上传的流量，保证协议转换过程中通信数据有效准确的传输；RAM管理模块9根据控制器1的控制信号分别对内部RAM8和外部RAM5产生控制信号，内部RAM8和外部RAM5均与RAM管理模块9连接。
控制器1内还设有初始化模块10、协议转换模块11、存储单元12、系统管理模块13；初始化模块10用于在系统开启后完成初始化工作，清楚外部RAM5内的数据组，确定协议的转换组的工作优先级；协议转换模块11用于分析不同的数据组，完成不同数据组协议之间的转换，并将转换后的数据传输至外部RAM5中；存储单元12用于备份设备数据元素的信息，存储单元12将控制器1通过CAN协议模块2接收的设备数据信息进行备份存储，当设备出现故障时，方便为维修人员提供及时有效分析帮助，并且存储单元12设有自动删除模块，当存储单元12内数据到达一定的流量时，自动删除模块启动删除之前的协议数据；系统管理模块13根据协议转换组的工作优先级分别发送控制信号至外部RAM5、内部RAM8、协议转换模块11进行数据的传输和转换。
CAN协议模块2包括CAN收发器14和用于连接设备的CAN接口15，CAN收发器14用于接收和发出CNA格式电信号；以太网协议模块3包括以太网收发器16和与以太网收发器16连接的服务终端17，以太网收发器16用于接收和发出符合以太网数据格式电信号。
协议转换器的工作过程如下：1.协议转换器开启，初始化模块10完成外部RAM5、内部RAM8、CAN协议模块2、以太网协议模块3的初始化；2.CNA接口15与设备连接，设备的数据通过CAN接口15传输到CAN收发器14，CAN收发器14将接收到的数据进行相应的处理转换为协议数据，转换后有效的协议数据保存到外部RAM5缓冲区中；3.链路层接口模块7根据工作优先级依次读取外部RAM5中有效的协议数据，将有效的协议数据进行检错和纠错，将检错和纠错后的数据传输到内部RAM8中的缓冲区，控制数据传输的流量，避免数据传输流量过大造成冲突；4.协议转换模块11接收内部RAM8中缓冲区的协议数据，进行协议转换，并将转后的数据传输到控制器1和以太网协议模块3之间的外部RAM5中的缓冲区，以太网协议模块3中的以太网收发器16依次接收相应的协议数据并传送到服务终端18；服务终端18读取外部RAM5中缓冲区的数据，依次产生控制信号，并将控制信号传输至控制器1和以太网协议模块3之间的外部RAM5中的缓冲区；5.协议转换模块11接收外部RAM5中缓冲区的数据，进行数据的协议转换，并将转换后的数据传输给控制器1和CAN协议模块2之间的外部RAM5中的缓冲区，CAN收发器14依次读取外部RAM5中缓冲区的控制信号，并将控制信号转为电信号通过CAN接口15传输给相应的设备，完成依次的协议转换。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (4)

1.协议转换器，其特征在于：包括控制器(1)、CAN协议模块(2)、以太网协议模块(3)、外围电路(4)、外部RAM(5)；
控制器(1)分别与CAN协议模块(2)、以太网协议模块(3)、外围电路(4)、外部RAM(5)连接，控制器(1)用于监控系统，实现网络协议的转换；
CNA协议模块用于在设备和控制器(1)之间传输数据信号；以太网协议模块(3)用于在终端服务器与控制器(1)之间传输数据信号；
外围电路(4)为辅助电路，为整个系统供电；
外部RAM(5)分别设在控制器(1)和以太网协议模块(3)、控制器(1)和CAN协议模块(2)之间，用于为控制器(1)和以太网协议模块(3)、控制器(1)和CAN协议模块(2)之间数据传输和发送缓冲的临时存储区；
外部RAM(5)上设有延时关闭模块(6)，延时关闭模块(6)与外围电路(4)连接，延时关闭模块(6)用于在系统关闭时，延时关闭外部RAM(5)，延时关闭模块(6)上设有报警装置(18)。
2.根据权利要求1所述的协议转换器，其特征在于：控制器(1)内还设有链路层接口模块(7)、内部RAM(8)、RAM管理模块(9)；
链路层接口模块(7)用于接收CAN协议模块(2)的通用报文，并对接收的通用报文进行检错和纠错，再把有效数据传输到内部RAM(8)中；
内部RAM(8)用于接收链路层接口模块(7)处理后的通用报文，完成控制器(1)内接收数据的缓存，同时控制数据上传的流量；
RAM管理模块(9)根据控制器(1)的控制信号分别对内部RAM(8)和外部RAM(5)产生控制信号，内部RAM(8)和外部RAM(5)均与RAM管理模块(9)连接。
3.根据权利要求2所述的协议转换器，其特征在于：控制器(1)内还设有初始化模块(10)、协议转换模块(11)、存储单元(12)、系统管理模块(13)；
初始化模块(10)用于在系统开启后完成初始化工作，清楚外部RAM(5)内的数据组，确定协议的转换组的工作优先级；
协议转换模块(11)用于分析不同的数据组，完成不同数据组协议之间的转换，并将转换后的数据传输至外部RAM(5)中；
存储单元(12)用于存储备份设备数据元素的信息；
系统管理模块(13)根据协议转换组的工作优先级分别发送控制信号至外部RAM(5)、内部RAM(8)、协议转换模块(11)进行数据的传输和转换。
4.根据权利要求1所述的协议转换器，其特征在于：CAN协议模块(2)包括CAN收发器(14)和用于连接设备的CAN接口(15)，CAN收发器(14)用于接收和发出CNA格式电信号；以太网协议模块(3)包括以太网收发器(16)和与以太网收发器(16)连接的服务终端(17)，以太网收发器(16)用于接收和发出符合以太网数据格式电信号。
CN201610331671.5A 2016-05-18 2016-05-18 协议转换器 Pending CN105827647A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610331671.5A CN105827647A (zh) 2016-05-18 2016-05-18 协议转换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610331671.5A CN105827647A (zh) 2016-05-18 2016-05-18 协议转换器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105827647A true CN105827647A (zh) 2016-08-03

Family

ID=56530944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610331671.5A Pending CN105827647A (zh) 2016-05-18 2016-05-18 协议转换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105827647A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106597880A (zh) * 2016-11-02 2017-04-26 惠州市蓝微新源技术有限公司 一种can通信控制方法及系统、上位机、bms厂家及客户终端
WO2018040016A1 (zh) * 2016-08-31 2018-03-08 深圳配天智能技术研究院有限公司 一种协议转换器及协议转换方法
WO2018170774A1 (zh) * 2017-03-22 2018-09-27 深圳配天智能技术研究院有限公司 RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050096083A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-05 Chen Kuo L. Dual communication mode wireless network transmission device
EP1814281B1 (de) * 2002-04-02 2008-05-07 Siemens Aktiengesellschaft Webserver mit integrierter Automatisierungsfunktionalität und zusätzlichem direktem Zugriff auf die Echtzeit-Kommunikationsebene des Realtime-Ethernets
CN101656737A (zh) * 2009-09-10 2010-02-24 中兴通讯股份有限公司 一种实现多协议接入的方法及接口平台
CN102158414A (zh) * 2011-04-12 2011-08-17 中兴通讯股份有限公司 中间设备的协议处理方法及装置
CN102170430A (zh) * 2011-03-24 2011-08-31 华中科技大学 一种多端口多网络协议转换器
CN102231718A (zh) * 2011-07-20 2011-11-02 国电南京自动化股份有限公司 一种EtherCAT与CAN通信的网关及其通信方法
CN102263709A (zh) * 2011-08-23 2011-11-30 国电南京自动化股份有限公司 一种EtherCAT与RS485通信转换的网关及其通信方法
CN102780705A (zh) * 2012-08-10 2012-11-14 浙江工业大学 Ethernet-CAN协议转换器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1814281B1 (de) * 2002-04-02 2008-05-07 Siemens Aktiengesellschaft Webserver mit integrierter Automatisierungsfunktionalität und zusätzlichem direktem Zugriff auf die Echtzeit-Kommunikationsebene des Realtime-Ethernets
US20050096083A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-05 Chen Kuo L. Dual communication mode wireless network transmission device
CN101656737A (zh) * 2009-09-10 2010-02-24 中兴通讯股份有限公司 一种实现多协议接入的方法及接口平台
CN102170430A (zh) * 2011-03-24 2011-08-31 华中科技大学 一种多端口多网络协议转换器
CN102158414A (zh) * 2011-04-12 2011-08-17 中兴通讯股份有限公司 中间设备的协议处理方法及装置
CN102231718A (zh) * 2011-07-20 2011-11-02 国电南京自动化股份有限公司 一种EtherCAT与CAN通信的网关及其通信方法
CN102263709A (zh) * 2011-08-23 2011-11-30 国电南京自动化股份有限公司 一种EtherCAT与RS485通信转换的网关及其通信方法
CN102780705A (zh) * 2012-08-10 2012-11-14 浙江工业大学 Ethernet-CAN协议转换器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018040016A1 (zh) * 2016-08-31 2018-03-08 深圳配天智能技术研究院有限公司 一种协议转换器及协议转换方法
CN106597880A (zh) * 2016-11-02 2017-04-26 惠州市蓝微新源技术有限公司 一种can通信控制方法及系统、上位机、bms厂家及客户终端
CN106597880B (zh) * 2016-11-02 2019-08-30 惠州市蓝微新源技术有限公司 一种can通信控制方法及系统、上位机、bms厂家及客户终端
WO2018170774A1 (zh) * 2017-03-22 2018-09-27 深圳配天智能技术研究院有限公司 RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统
CN109328449A (zh) * 2017-03-22 2019-02-12 深圳配天智能技术研究院有限公司 RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101296065B (zh) 一种提高冗余主站可靠性的方法及系统
CN108650273A (zh) 一种物联网设备通讯协议适配控制方法及其控制系统
CN102945597B (zh) 可更新的红外转发系统及其更新方法
WO2014094982A1 (en) Commissioning system and method for a secure exchange of sensitive information for the commissioning and configuring of technical equipment
US20220219942A1 (en) Elevator system with a multipurpose edge-gateway and method for data communication
CN105827647A (zh) 协议转换器
CN105893091A (zh) 一种智能机器人软件程序升级的方法及系统
CN108449250A (zh) 一种支持多总线的io-link主站装置及方法
CN101310232A (zh) 网络单元及使用该网络单元的可编程控制器
CN113115346A (zh) 一种基于5g的网关多协议转换装置及其方法
EP3543815B1 (en) Gateway system for heterogeneous fieldbus
CN101464686B (zh) 一种基于cpci总线的嵌入式子站
CN110850802A (zh) 一种支持云化数据互联的安全智能可编程逻辑控制器
Iglesias et al. Internet of agricultural machinery: Integration of heterogeneous networks
CN104184637A (zh) 综采工作面数据传输系统及其数据传输方法
CN104505942A (zh) 基于数据总线的配电自动化馈线终端及其网络
CN102983988A (zh) 一种设备代理装置以及网络管理装置
CN111459517A (zh) 一种光纤环网架构下的主从设备在线程序升级方法
CN117041865A (zh) 一种远动终端装置的级联及通信方法
CN105743927B (zh) 一种CANopen与DP协议数据转换方法
CN208386578U (zh) 一种支持多总线的io-link主站装置
CN210327718U (zh) 一种智慧水务触发安全拨号呼叫管控系统
CN202331168U (zh) 一种用于智能建筑终端设备集成的嵌入式控制器
CN109194699A (zh) 一种智能物联监控系统
CN201355817Y (zh) 一种基于cpci总线的嵌入式子站

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160803

RJ01 Rejection of invention patent application after publication