CN108712314A - 一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，其时间片的发送形式：根据时间片发送具体包括检测是否处于自身的时间片；总线终端再用于：若不处于自身的时间片，从第二非实时数据容器中获取数据；数据传输规则：针对从两线制数据传输网络上接收到的每个数据；总控制器再用于：总线配置与监控元件分配时间片，总线配置与监控元件用于根据自身的时间片，以及正交频分复用技术或基带传输技术与总线控制器通信；系统：总线配置与监控元件，与所述总线控制器连接，用于将针对所述两线制数据传输网络上的至少一个设备的配置信息或监控指令发送给总线控制器。
Description
技术领域
本发明涉及一种互联网的制造方法，具体是一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法。
背景技术
目前在自动化和制造技术中，越来越频繁的使用串行的总线系统，所所有的使用者都通过串行总线连接成为网络，总线的数据交换通过主从原理来执行，现有技术中实现了一种具有集成总线监控功能的总线站系统，该系统通过在控制单元、网管、执行器和传感器中分别添加总线监控器，进而实现对总线数据的实时监控，该系统采用网关实现网络之间的互联，而多个总线监控器使得总线系统的结构过于复杂、硬件的成本过于高昂、后期管理维护工作困难。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种互联网制造领域的一种标题。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，具体实现方法如下：
(1)准备零部件以及装置：总线控制器、总线终端，总线控制器和个总线终端通过两线制数据传输网络连接，总线控制器与各总线终端进行时钟同步：总线终端，根据自身的时间片发送第二待发送数据。
(2)时间片的发送形式：根据时间片发送具体包括检测是否处于自身的时间片。
(3)总线终端再用于：若不处于自身的时间片，从第二非实时数据容器中获取数据，并采用载波监听多路访问及冲突检测技术发送获取的非实时数据。
(4)数据传输规则：针对从两线制数据传输网络上接收到的每个数据，检测该数据中携带的MAC地址、IP地址和总线设备地址之间的对应关系是否包含在三维对应关系中，若是则确定该数据为合法数据，否则确定该数据为非法数据。
(5)总控制器再用于：总线配置与监控元件分配时间片，总线配置与监控元件用于根据自身的时间片，以及正交频分复用技术或基带传输技术与总线控制器通信。
(6)系统：总线配置与监控元件，与所述总线控制器连接，用于将针对所述两线制数据传输网络上的至少一个设备的配置信息或监控指令发送给总线控制器，使得总线控制器将配置信息发送给对应的设备，以及接受总线控制器发送的两线制数据传输网络上的至少一个设备生成的运行状态信息。
作为本发明进一步的改进方案：根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法步骤(1)中需要至少一个总线终端，其中总线控制器还用于，采集数据后确定改数据是实时数据还是非实时数据，若是实时数据则将该实时数据存储至第一实时叔叔容器，若是非实时数据，则将该非实时数据，则将该非实时数据存储至第二非实时数据容器中。
作为本发明再进一步的改进方案：根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法步骤(2)若处于自身的时间片，则在该时间片内从第一实时数据容器中获取实时数据作为待发送数据并发送，若实时数据容器为空时，就从第一非实时数据容器中获取数据作为待发送数据并且发送数据。
作为本发明再进一步的改进方案：根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法步骤(3)中对于采集数据后确定该数据是实时数据的，总线控制器和总线终端具体用于基于时间触发以太网技术或TDMA技术实现根据时间片发送数据。
作为本发明再进一步的改进方案：根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法步骤(4)中总线控制器还用于，获取到需要向外网发送的数据后，将该数据转换为与外网对应格式的报文，并发送给外网。
作为本发明再进一步的改进方案：根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法步骤(5)中总控制器具体用于，根据自身的时间片，采用正交频分复用技术或基带传输方式发送第一待发送数据，正交频分复技术应用在物理层。
作为本发明再进一步的改进方案：根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法步骤(6)中总线配置与监控元件与总线控制器通过RS485总线通信，应用监控装置与总线控制连接，用于对总线控制器、个总线终端进行数据采集和实时控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的工厂互联网现场层宽总线架构系统中，通过时钟同步，并由总线控制器为自身和各总线终端分配时间片，总线控制器与各总线终端在自身的时间片内发送数据、能够保证数据发送的及时性和时间确定性，故此本发明实施例实现了一种高性能、高可靠、高实时的工业互联网现场层宽带总线架构系统，此外两线制数据传输网络的传输介质可以为双绞线和拓扑的同时提供了高性能的以太网通信，为实现工控系统现场层网络从传统的现场总线向工业以太网总线的转换提供高性能、高可靠、高实时和高安全的解决方案，因此本发明实施例提供的方法具有很好的普遍适用性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例提供了一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，具体实现方法如下：
(1)准备零部件以及装置：总线控制器、总线终端，总线控制器和个总线终端通过两线制数据传输网络连接，总线控制器与各总线终端进行时钟同步：总线终端，根据自身的时间片发送第二待发送数据，需要至少一个总线终端，其中总线控制器还用于，采集数据后确定改数据是实时数据还是非实时数据，若是实时数据则将该实时数据存储至第一实时叔叔容器，若是非实时数据，则将该非实时数据，则将该非实时数据存储至第二非实时数据容器中。
(2)时间片的发送形式：根据时间片发送具体包括检测是否处于自身的时间片，若处于自身的时间片，则在该时间片内从第一实时数据容器中获取实时数据作为待发送数据并发送，若实时数据容器为空时，就从第一非实时数据容器中获取数据作为待发送数据并且发送数据。
(3)总线终端再用于：若不处于自身的时间片，从第二非实时数据容器中获取数据，并采用载波监听多路访问及冲突检测技术发送获取的非实时数据，对于采集数据后确定该数据是实时数据的，总线控制器和总线终端具体用于基于时间触发以太网技术实现根据时间片发送数据。
(4)数据传输规则：针对从两线制数据传输网络上接收到的每个数据，检测该数据中携带的MAC地址、IP地址和总线设备地址之间的对应关系是否包含在三维对应关系中，若是则确定该数据为合法数据，否则确定该数据为非法数据，总线控制器还用于，获取到需要向外网发送的数据后，将该数据转换为与外网对应格式的报文，并发送给外网。
(5)总控制器再用于：总线配置与监控元件分配时间片，总线配置与监控元件用于根据自身的时间片，以及正交频分复用技术或基带传输技术与总线控制器通信，总控制器具体用于，根据自身的时间片，采用基带传输方式发送第一待发送数据，正交频分复技术应用在物理层。
(6)系统：总线配置与监控元件，与所述总线控制器连接，用于将针对所述两线制数据传输网络上的至少一个设备的配置信息或监控指令发送给总线控制器，使得总线控制器将配置信息发送给对应的设备，以及接受总线控制器发送的两线制数据传输网络上的至少一个设备生成的运行状态信息，总线配置与监控元件与总线控制器通过RS485总线通信，应用监控装置与总线控制连接，用于对总线控制器、个总线终端进行数据采集和实时控制。
实施例2
本实施例提供了一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，具体实现方法如下：
(1)准备零部件以及装置：总线控制器、总线终端，总线控制器和个总线终端通过两线制数据传输网络连接，总线控制器与各总线终端进行时钟同步：总线终端，根据自身的时间片发送第二待发送数据，需要至少一个总线终端，其中总线控制器还用于，采集数据后确定改数据是实时数据还是非实时数据，若是实时数据则将该实时数据存储至第一实时叔叔容器，若是非实时数据，则将该非实时数据，则将该非实时数据存储至第二非实时数据容器中。
(2)时间片的发送形式：根据时间片发送具体包括检测是否处于自身的时间片，若处于自身的时间片，则在该时间片内从第一实时数据容器中获取实时数据作为待发送数据并发送，若实时数据容器为空时，就从第一非实时数据容器中获取数据作为待发送数据并且发送数据。
(3)总线终端再用于：若不处于自身的时间片，从第二非实时数据容器中获取数据，并采用载波监听多路访问及冲突检测技术发送获取的非实时数据，对于采集数据后确定该数据是实时数据的，总线控制器和总线终端具体用于基于时间触发TDMA技术实现根据时间片发送数据。
(4)数据传输规则：针对从两线制数据传输网络上接收到的每个数据，检测该数据中携带的MAC地址、IP地址和总线设备地址之间的对应关系是否包含在三维对应关系中，若是则确定该数据为合法数据，否则确定该数据为非法数据，总线控制器还用于，获取到需要向外网发送的数据后，将该数据转换为与外网对应格式的报文，并发送给外网。
(5)总控制器再用于：总线配置与监控元件分配时间片，总线配置与监控元件用于根据自身的时间片，以及正交频分复用技术与总线控制器通信，总控制器具体用于，根据自身的时间片，采用正交频分复用技术发送第一待发送数据，正交频分复技术应用在物理层。
(6)系统：总线配置与监控元件，与所述总线控制器连接，用于将针对所述两线制数据传输网络上的至少一个设备的配置信息或监控指令发送给总线控制器，使得总线控制器将配置信息发送给对应的设备，以及接受总线控制器发送的两线制数据传输网络上的至少一个设备生成的运行状态信息，总线配置与监控元件与总线控制器通过RS485总线通信，应用监控装置与总线控制连接，用于对总线控制器、个总线终端进行数据采集和实时控制。
实施例3
本实施例提供了一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，具体实现方法如下：
(1)准备零部件以及装置：总线控制器、总线终端，总线控制器和个总线终端通过两线制数据传输网络连接，总线控制器与各总线终端进行时钟同步：总线终端，根据自身的时间片发送第二待发送数据，需要至少一个总线终端，其中总线控制器还用于，采集数据后确定改数据是实时数据还是非实时数据，若是实时数据则将该实时数据存储至第一实时叔叔容器，若是非实时数据，则将该非实时数据，则将该非实时数据存储至第二非实时数据容器中。
(2)时间片的发送形式：根据时间片发送具体包括检测是否处于自身的时间片，若处于自身的时间片，则在该时间片内从第一实时数据容器中获取实时数据作为待发送数据并发送，若实时数据容器为空时，就从第一非实时数据容器中获取数据作为待发送数据并且发送数据。
(3)总线终端再用于：若不处于自身的时间片，从第二非实时数据容器中获取数据，并采用载波监听多路访问及冲突检测技术发送获取的非实时数据，对于采集数据后确定该数据是实时数据的，总线控制器和总线终端具体用于基于时间触发以太网技术实现根据时间片发送数据。
(4)数据传输规则：针对从两线制数据传输网络上接收到的每个数据，检测该数据中携带的MAC地址、IP地址和总线设备地址之间的对应关系是否包含在三维对应关系中，若是则确定该数据为合法数据，否则确定该数据为非法数据，总线控制器还用于，获取到需要向外网发送的数据后，将该数据转换为与外网对应格式的报文，并发送给外网。
(5)总控制器再用于：总线配置与监控元件分配时间片，总线配置与监控元件用于根据自身的时间片，以及正交频分复用技术或基带传输技术与总线控制器通信，总控制器具体用于，根据自身的时间片，采用正交频分复用技术发送第一待发送数据，正交频分复技术应用在物理层。
(6)系统：总线配置与监控元件，与所述总线控制器连接，用于将针对所述两线制数据传输网络上的至少一个设备的配置信息或监控指令发送给总线控制器，使得总线控制器将配置信息发送给对应的设备，以及接受总线控制器发送的两线制数据传输网络上的至少一个设备生成的运行状态信息，总线配置与监控元件与总线控制器通过RS485总线通信，应用监控装置与总线控制连接，用于对总线控制器、个总线终端进行数据采集和实时控制。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (7)
1.一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，其特征是，具体步骤如下：
(1)准备零部件以及装置：总线控制器、总线终端，总线控制器和个总线终端通过两线制数据传输网络连接，总线控制器与各总线终端进行时钟同步：总线终端，根据自身的时间片发送第二待发送数据；
(2)时间片的发送形式：根据时间片发送具体包括检测是否处于自身的时间片；
(3)总线终端再用于：若不处于自身的时间片，从第二非实时数据容器中获取数据，并采用载波监听多路访问及冲突检测技术发送获取的非实时数据；
(4)数据传输规则：针对从两线制数据传输网络上接收到的每个数据，检测该数据中携带的MAC地址、IP地址和总线设备地址之间的对应关系是否包含在三维对应关系中，若是则确定该数据为合法数据，否则确定该数据为非法数据；
(5)总控制器再用于：总线配置与监控元件分配时间片，总线配置与监控元件用于根据自身的时间片，以及正交频分复用技术或基带传输技术与总线控制器通信；
(6)系统：总线配置与监控元件，与所述总线控制器连接，用于将针对所述两线制数据传输网络上的至少一个设备的配置信息或监控指令发送给总线控制器，使得总线控制器将配置信息发送给对应的设备，以及接受总线控制器发送的两线制数据传输网络上的至少一个设备生成的运行状态信息。
2.根据权利要求1所述的一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，其特征是，根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现步骤(1)中需要至少一个总线终端，其中总线控制器还用于，采集数据后确定改数据是实时数据还是非实时数据，若是实时数据则将该实时数据存储至第一实时叔叔容器，若是非实时数据，则将该非实时数据，则将该非实时数据存储至第二非实时数据容器中。
3.根据权利要求1所述的一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，其特征是，根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现步骤(2)中若处于自身的时间片，则在该时间片内从第一实时数据容器中获取实时数据作为待发送数据并发送，若实时数据容器为空时，就从第一非实时数据容器中获取数据作为待发送数据并且发送数据。
4.根据权利要求1所述的一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，其特征是，根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现步骤(3)中中对于采集数据后确定该数据是实时数据的，总线控制器和总线终端具体用于基于时间触发以太网技术或TDMA技术实现根据时间片发送数据。
5.根据权利要求1所述的一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，其特征是，根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现步骤(4)中总线控制器还用于，获取到需要向外网发送的数据后，将该数据转换为与外网对应格式的报文，并发送给外网。
6.根据权利要求1所述的一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，其特征是，根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现步骤(5)中总控制器具体用于，根据自身的时间片，采用正交频分复用技术或基带传输方式发送第一待发送数据，正交频分复技术应用在物理层。
7.根据权利要求1所述的一种工厂互联网现场层宽带总线技术实现的方法，其特征是，根据工厂互联网现场层宽带总线技术实现步骤(6)中总线配置与监控元件与总线控制器通过RS485总线通信，应用监控装置与总线控制连接，用于对总线控制器、个总线终端进行数据采集和实时控制。
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