CN107465620B - 一种通用数据路由器及其通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通用数据路由器及其通信方法，通用数据路由器中配置有通信驱动动态库和多个节点，并采用线程池的模式来动态检测和管理通信链路；所述通信驱动动态库在被通信被激活的情况下，供数据路由器自动加载通信驱动；每个所述节点对应一个通信设备，每个所述节点是利用组态元件AI、AO作为与通信设备进行数据交互的接口；且每个节点都配置一个计算引擎，用于运行用户利用组态形式所编辑的通信逻辑，并将运行所生成的结果写入该节点对应的共享内存中，供其它节点调用。

Description

一种通用数据路由器及其通信方法
技术领域
本发明涉及一种通用数据路由器及其通信方法，属于工业自动化控制技术领域。
背景技术
随着信息科学技术快速发展，传感器技术及物联网技术也得到了飞速的进步。在现在设备联控、智能工厂的要求下，PLC、上位计算机、传感器和其他智能设备之间的信息交互变得尤为重要。当今各国都尝试建设自己的物联网，通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。
然而，当前不同厂商所生产的信息传感设备所采用的通信协议通常是不相同的，通信协议种类的繁多，也导致了通信驱动的多样化。同时绝大多数的通信驱动都是处于黑盒状态，用户针对单个硬件设备重新开发通信驱动存在较大难度，工作量繁重。这就为用户同时采集多个异构设备间的数据信息带来极大不便，为物联网的推广造成了巨大阻力。
本申请就是基于现有技术的不足，提供一种能同时实现对异构设备进行通信的方法，以轻松实现产品信息互通，信息传递不再受限。通过以数据路由器为通信桥梁，实现不同通信协议的异构设备间的互联，促进物联网的发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种通用数据路由器及其通信方法，通过元件组态的形式，实现对不同的通信设备、协议的通信能力，在数据路由器各个节点之间共享、引用。
本发明的数据路由器是这样实现的：一种通用数据路由器，所述数据路由器中配置有通信驱动动态库和多个节点；
所述通信驱动动态库在被通信被激活的情况下，供数据路由器自动加载通信驱动；
每个所述节点对应一个通信设备，每个所述节点是利用组态元件AI、AO作为与通信设备进行数据交互的接口；且每个节点都配置一个计算引擎，用于运行用户利用组态形式所编辑的通信逻辑，并将运行所生成的结果写入该节点对应的共享内存中，供其它节点调用。
进一步的，所述通信逻辑中包含：
通信激活元件，用于向通信线程发送指令，确认是否开始工作；
通信数据类型元件，用于确定通信的数据类型，线程将根据该数据类型调用相应的通信驱动；以及
通信条数配置元件，用于定义需收发的字段位于通信协议的具体位置，从而实现对指定数据的读写。
本发明方法是这样实现的：一种通用数据路由器的通信方法，采用本发明上述的通用数据路由器；并采用线程池的模式来动态检测和管理通信链路。
进一步的，所述动态检测和管理通信链路具体是：每次在所述计算引擎启动完成之后，所述线程池检测所启动的计算引擎的数量，从而得到对应节点的数量，进而启动相应数量的线程，使一个线程为一个节点服务。
进一步的，所述线程池需要调用的接口有多引擎内存区接口和通信驱动接口，且该两个接口保存在所述驱动动态库。
进一步的，本发明通信方法的具体过程是：
通信前所述数据路由器先启动N个节点，同时创建N个共享内存；
然后在相应的线程池中激活N个线程，并且进入睡眠模式，等待组态软件的组态数据，下载至各个节点；
线程池内睡眠线程接收到通信任务时，将激活通信驱动动态库并且调用相应的通信驱动，进而开始通信。
本发明具有如下优点：本发明提供的通用数据路由器把通信过程需要的数据与产生的数据，通过元件组态的形式，进行参数配置、数据拆分、数据拼接，以达到实现对不同的通信设备、协议的通信能力，在数据引擎各个节点之间共享、引用。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明数据路由器软件配置架构框图。
图2为本发明通信方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明的数据路由器中配置有通信驱动动态库和多个节点；
所述通信驱动动态库在被通信被激活的情况下，供数据路由器自动加载通信驱动；
每个所述节点对应一个通信设备，每个所述节点是利用组态元件AI、AO作为与通信设备进行数据交互的接口；通过组态元件AI将通信设备的信息存入对应节点；通过组态元件AO将数据写入通信设备；
且每个节点都配置一个计算引擎，用于运行用户利用组态形式所编辑的通信逻辑，并将运行所生成的结果写入该节点对应的共享内存中，供其它节点调用。
所述通信逻辑中包含：
通信激活元件，用于向通信线程发送指令，确认是否开始工作；
通信数据类型元件，用于确定通信的数据类型，线程将根据该数据类型调用相应的通信驱动；以及
通信条数配置元件，用于定义需收发的字段位于通信协议的具体位置，从而实现对指定数据的读写。
基于本发明上述的通用数据路由器，本发明的通信方法采用线程池的模式来动态检测和管理通信链路。具体是：每次在所述计算引擎启动完成之后，所述线程池检测所启动的计算引擎的数量，从而得到对应节点的数量，进而启动相应数量的线程，使一个线程为一个节点服务。
所述线程池需要调用的接口有多引擎内存区接口和通信驱动接口，且该两个接口保存在所述驱动动态库，即以动态库的形式，存放在usr/lib，这样在修改驱动程序的时候，只需要修改驱动部分，就能重新安装至硬件设备。
从而使本发明的通用数据路由器形成如图1所示的软件结构，其包括三个部分，分别为Linux多引擎，共享内存以及线程池。
如图2所示，本发明通信方法的具体过程是：
通信前所述数据路由器先启动N个节点，同时创建N个共享内存；
然后在相应的线程池中激活N个线程，并且进入睡眠模式，等待组态软件的组态数据，下载至各个节点；
线程池内睡眠线程接收到通信任务时，将激活通信驱动动态库并且调用相应的通信驱动，然后设置通信参数，读取通信条数后即可开始通信。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种通用数据路由器，其特征在于：所述数据路由器中配置有通信驱动动态库和多个节点；
所述通信驱动动态库在被通信被激活的情况下，供数据路由器自动加载通信驱动；
每个所述节点对应一个通信设备，每个所述节点是利用组态元件AI、AO作为与通信设备进行数据交互的接口；且每个节点都配置一个计算引擎，用于运行用户利用组态形式所编辑的通信逻辑，并将运行所生成的结果写入该节点对应的共享内存中，供其它节点调用；所述通信逻辑中包含：
通信激活元件，用于向通信线程发送指令，确认是否开始工作；
通信数据类型元件，用于确定通信的数据类型，线程将根据该数据类型调用相应的通信驱动；以及
通信条数配置元件，用于定义需收发的字段位于通信协议的具体位置，从而实现对指定数据的读写。
2.一种通用数据路由器的通信方法，其特征在于：采用权利要求1所述的通用数据路由器；并采用线程池的模式来动态检测和管理通信链路。
3.根据权利要求2所述的一种通用数据路由器的通信方法，其特征在于：所述动态检测和管理通信链路具体是：每次在所述计算引擎启动完成之后，所述线程池检测所启动的计算引擎的数量，从而得到对应节点的数量，进而启动相应数量的线程，使一个线程为一个节点服务。
4.根据权利要求2所述的一种通用数据路由器的通信方法，其特征在于：所述线程池需要调用的接口有多引擎内存区接口和通信驱动接口，且该两个接口保存在所述驱动动态库。
5.根据权利要求2所述的一种通用数据路由器的通信方法，其特征在于：具体过程是：
通信前所述数据路由器先启动N个节点，同时创建N个共享内存；
然后在相应的线程池中激活N个线程，并且进入睡眠模式，等待组态软件的组态数据，下载至各个节点；
线程池内睡眠线程接收到通信任务时，将激活通信驱动动态库并且调用相应的通信驱动，进而开始通信。
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