CN110300055A - 异构现场总线用网关系统 - Google Patents
异构现场总线用网关系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110300055A CN110300055A CN201910216405.1A CN201910216405A CN110300055A CN 110300055 A CN110300055 A CN 110300055A CN 201910216405 A CN201910216405 A CN 201910216405A CN 110300055 A CN110300055 A CN 110300055A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inverter
- control
- instruction
- response
- monitoring
- 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.)
- Granted
Links
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 68
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 60
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims description 183
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 177
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 9
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000013502 data validation Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/40052—High-speed IEEE 1394 serial bus
- H04L12/40097—Interconnection with other networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/403—Bus networks with centralised control, e.g. polling
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/40169—Flexible bus arrangements
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/407—Bus networks with decentralised control
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/66—Arrangements for connecting between networks having differing types of switching systems, e.g. gateways
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
- H04L2012/40228—Modbus
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L2012/4026—Bus for use in automation systems
Abstract
本发明提供一种异构现场总线网关系统。本发明的系统包括:控制装置,发送指示向主逆变器和多个从逆变器发送相同的监测或控制指令的数据;以及主逆变器,当基于所述数据确认到向所述主逆变器和所述多个从逆变器发送相同的监测或控制指令时,将关于相应指令的响应发送到所述控制装置,并且向所述多个从逆变器分别发送相应指令,从而接收关于上述指令的响应并将其发送到所述控制装置。
Description
技术领域
本发明涉及异构现场总线用网关系统(GATEWAY SYSTEM FOR HETEROGENEOUSFIELDBUS)。
背景技术
诸如逆变器或可编程控制器(programmble logic controller,PLC)等工业设备通过各种现场总线通信来提供相互之间的通信连接性,以便用户进行监测或控制。现场总线是用于实时分布控制的工业计算机网络协议的统称。
由此,用户通过现场总线通信在最上位控制系统中监测或控制诸如PLC的中间控制系统,而中间控制系统通过现场总线通信来监测或控制逆变器等最下位设备。或者,用户可以通过现场总线通信在最上位控制系统中直接对逆变器等最下位设备进行监测或控制。
存在用于监测或控制上述工业设备的各种现场总线通信设备和协议,近年来,诸如云服务等基于先进网络的新型服务在工业设备中也已成为决定产品竞争力的重要的要素。为此,现场总线通信从过去以低成本的Modbus/RTU(Remote Terminal Unit)等的串行通信(RS232、RS485)为中心发展成为以诸如Modbus/TCP(Transmission ControlProtocol)、以太网(Ethernet)/IP(Internet Protocol)、EtherCAT、PROFINET等以太网通信为中心。
然而,以太网现场总线通信设备由于成本高,因此在逆变器等最下位设备中以选项形式提供而不是基本搭载,上述最下位设备中仅基本搭载了诸如Modbus/RTU的串行通信。因此,为了最上位控制系统和最下位设备之间的通信而使用网关系统。
上述异构现场总线通信联动方式虽然成本效率高,但是在用户进行监测或控制的方面存在速度受限等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术课题是提供一种能够提高异构现场总线通信网的通信效率的异构现场总线用网关系统。
为了解决上述技术课题,本发明一实施例的异构现场总线网关系统可以包括:控制装置,发送指示向主逆变器和多个从逆变器发送相同的监测或控制指令的数据;以及所述主逆变器,当通过分析所述数据确认到所述控制装置向所述主逆变器和所述多个从逆变器发送相同的监测或控制指令时,将关于相应指令的响应发送到所述控制装置,并且向所述多个从逆变器分别发送相应指令,从而接收关于上述指令的响应并将其发送到所述控制装置。
在本发明的一实施例中,所述数据可以输入到所述控制装置向所述主逆变器发送的数据协议的头部中包含的唯一标识ID信息中。
在本发明的一实施例中,所述主逆变器可以包括:第一通信单元,通过第一通信方式与所述控制装置通信;第二通信单元,通过第二通信方式分别与所述多个从逆变器通信;以及控制单元,利用所述第一通信单元与所述控制装置执行通信,以收发所述监测或控制指令以及关于上述指令的响应,利用所述第二通信单元与所述多个从逆变器执行通信,以收发所述监测或控制指令以及关于上述指令的响应。
在本发明的一实施例中,当通过分析利用所述第一通信单元接收的所述数据确认到所述控制装置向所述主逆变器和所述多个从逆变器发送相同的监测或控制指令时,所述控制单元可以利用所述第一通信单元将关于上述指令的响应发送到所述控制装置,并利用所述第二通信单元将相应指令发送到所述多个从逆变器中的第一从逆变器,当接收到关于上述指令的响应时,利用所述第一通信单元将所述第一从逆变器的响应发送到所述控制装置,并利用所述第二通信单元将相应指令发送到所述多个从逆变器中的第二从逆变器,当接收到关于上述指令的响应时,利用所述第一通信单元将所述第二从逆变器的响应发送到所述控制装置。
在本发明的一实施例中,所述控制单元可以同时或者顺序地执行对所述控制装置发送响应、以及对所述第一从逆变器发送指令。
在本发明的一实施例中,所述控制单元可以同时或者顺序地执行所述第一从逆变器的响应的发送、以及对所述第二从逆变器发送指令。
在本发明的一实施例中,所述控制单元可以同时执行对所述第一从逆变器发送指令、以及对所述第二从逆变器发送指令。
在本发明的一实施例中,所述控制单元可以将所述第一从逆变器的响应发送时间和所述第二从逆变器的响应发送时间彼此不同地进行指定,从而发送所述监测或控制指令。
根据上述本发明,当从控制装置向全部或部分下位设备发送相同的监测或控制指令时,主逆变器直接向从逆变器发送相应指令而不需要控制装置介入,与现有技术相比,具有提高通信数据处理效率的效果。
上述数据处理效率的提高随着下位设备数量的增加而增加,因此,与现有的现场总线通信方式相比,可以增加下位设备的数量,从而具有降低成本且系统的效用性增高的效果,并且由此可以确保产品竞争力。
附图说明
图1是基于以太网的现场总线通信网的结构图。
图2A是异构现场总线通信网的结构图,图2B是举例说明图2A的通信方式的概略图。
图3A是以太网通信的通信协议,图3B是用于说明串行通信的通信协议的图。
图4是示出现有的以太网通信和串行通信相互联动动作时以时间为基准表示动作流程和通信流程的图。
图5是用于概略性地说明本发明一实施例的异构现场总线用网关系统的结构图。
图6是本发明一实施例的以时间为基准图示动作流程和通信流程示例图。
图7是本发明另一实施例的以时间为基准图示动作流程和通信流程的示例图。
附图标记的说明
1:控制装置
2:主逆变器
3:从逆变器
20:控制单元
21、22:通信单元
具体实施方式
为了充分理解本发明的结构和效果,将参考附图描述本发明的优选实施例。然而,本发明不限于下面描述的实施例,而是可以以各种形式实施,并且可以进行各种改变。然而,本实施例的描述旨在提供本发明的完整公开,并且向本发明所属领域的普通技术人员充分公开本发明的范围。在附图中,为了便于说明,构成要素的尺寸被放大,并且构成要素的比例可以被夸大或减小。
术语“第一”、“第二”等可以用于描述各种构成要素,但是这些构成要素不应受限于上述术语。上述术语仅可用于区分一个构成要素与另一个构成要素。例如,在不脱离本发明的范围的情况下,“第一构成要素”可以被命名为“第二构成要素”,并且类似地,“第二构成要素”也可以被命名为“第一构成要素”。此外,除非上下文另有明确规定,否则单数的表达包括多个表示。除非另外定义,否则本发明的实施例中使用的术语可以被解释为本领域技术人员公知的。
下面将参照图1至图4对现有的异构现场总线网关系统进行描述,并且参照图5至图7对本发明一实施例的异构现场总线网关系统进行说明。
图1是基于以太网的现场总线通信网的结构图,示出了基于先进以太网通信而不考虑成本的系统。
用户通过现场总线通信在诸如PC或PLC的控制系统100中监测或控制诸如逆变器210~250的最下位设备。
为此,逆变器210~250中需要额外地安装基于以太网通信的通信模块310~350,而控制系统100中安装与逆变器210~250相同通信方式的通信模块。
在上述系统中,用户利用在所有设备中安装的基于以太网的通信模块来监测或控制最下位设备210~250,因此能够提供最佳的通信性能,但是存在成本效率低的问题。
图2A是一般的异构现场总线通信网的结构图,图2B是举例说明图2A的通信方式的概略图,示出了利用一个以太网现场总线通信设备来监测或控制下位的搭载有串行通信模块的设备以提高成本效率的网关方式。
用户通过现场总线通信在控制系统100中监测或控制多个逆变器200、300,仅对其中一个逆变器200(主逆变器)安装基于以太网通信的通信模块400,对于其余的逆变器300a、300b、300c、300d(从逆变器,以下统称为300)则安装串行通信模块。因此,安装有以太网通信模块400的主逆变器200起到使以太网通信和串行通信相互联动的网关的作用。此时,控制系统100中搭载与主逆变器200相同的通信模块。
控制系统100向主逆变器200发送监测或控制指令,以通过诸如Modbus/TCP的以太网通信来监测或控制逆变器200、300等最下位设备。当上述指令是关于自身的指令时,安装有以太网通信模块400的主逆变器200在执行相应动作之后通过以太网通信将响应发送到控制系统100。另一方面,当上述指令不是关于自身的指令时,主逆变器200通过诸如Modbus/RTU的串行通信将指令发送到其他设备300,主逆变器200可以通过串行通信从其他设备300接收响应,然后再次通过以太网通信将上述响应发送到控制系统100。
如上所述,利用一个以太网通信现场总线通信设备(主逆变器200)来监测或控制下位的搭载有串行通信模块的设备300的网关方式虽然成本效率高,但是在用户进行监测或控制的方面存在速度受限的局限性。
另外,目前广泛使用的基于以太网通信和串行通信的现场总线通信协议分别单独地标准化为国际标准,因此,使用网关方式来降低异构现场总线通信网的局限性的方法只能应用在标准化的范围内,从而存在其应用方法受限的问题。
图3A是以太网通信的通信协议,图3B是用于说明串行通信的通信协议的图,图3A示出了Modbus/TCP通信协议,图3B示出了Modbus/RTU通信协议。
参照图3A,以太网通信协议由头信息3A、命令信息3B和数据信息3C组成,用于设备之间的通信,头信息3A中可以包含用于与串行通信相互联动的唯一标识ID信息3D。此时,整个数据协议称为应用数据单元(ApplicationData Unit,ADU),其中的命令信息3B和数据信息3C称为协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU)。
当包括以太网通信模块的控制系统100对包括以太网通信模块400的主逆变器200进行监测或控制时,不需要与串行通信相互联动,此时可以向唯一标识ID信息3D输入和发送预定数据0xFF。
另外,当控制系统100对通过串行通信与主逆变器200连接的其他设备300进行监测或控制时,需要与串行通信相互联动,此时向唯一标识ID信息3D输入和发送所连接的其他设备300的ID信息。
主逆变器200再次通过串行通信将指令发送到其他设备300,此时使用的串行通信协议如图3B所示,并且,图3A的以太网通信协议的唯一标识ID信息3D在串行通信协议中可以用作其他设备300的地址信息3E。
即,当接收到如图3A所示的以太网通信协议时,主逆变器200可以将其转换为如图3B所示的串行通信协议并发送到相应设备300,以太网通信协议的命令信息3B和数据信息3C用作串行通信协议的命令信息3F和数据信息3G,并且,串行通信协议还包括用于检查错误的信息3H。
图4是示出现有的以太网通信和串行通信相互联动动作时的基于时间的动作流程和通信流程的图,示出了从逆变器300的数量为三个(300a、300b、300c)的情况。此时,假设控制系统100在监测或控制主逆变器200或从逆变器300时对各个逆变器200、300中的每一个监测或控制相同数量的信息(参数)并进行了图形化。
如图所示,计算控制系统100用于监测或控制主逆变器200和从逆变器300的总执行时间计算为控制系统100自身的命令生成和响应处理时间A、通过以太网通信与安装有以太网通信模块400的主逆变器200收发数据的时间T1、主逆变器200的命令生成和响应处理时间B、通过串行通信收发数据的时间T2、以及搭载有串行通信模块的从逆变器300的响应处理时间C。
如上所述,在现有的网关方式的异构现场总线通信网中,在控制系统100和逆变器200、300之间存在起到网关作用的主逆变器200,控制系统100和逆变器200、300之间本质上执行1:1通信。
即,控制系统100用于监测或控制所有四个逆变器200、300的周期计算为5A+8T1+7B+6T2+3C。相反,如图1所示,当所有下位逆变器200、300均通过以太网通信连接时,控制系统100用于监测或控制四个逆变器200、300的周期计算为5A+8T1+4B。因此,随着下位设备的数量增加,上述性能差异变得越大。
由于上述原因,用户考虑到成本和性能将限制通过网关方式监测或控制的下位设备的数量,因此存在通信效率降低的问题。
本发明一实施例的网关系统用于提高通过网关方式的异构现场总线通信网的通信效率,通过起到网关作用的主逆变器的数据处理来能够提高通信效率。
图5是用于概略性地说明本发明一实施例的异构现场总线用网关系统的结构图。
如图所示,本发明一实施例的系统可以包括最上位控制装置1、通过以太网通信与控制装置1连接以执行通信的主逆变器2、以及通过串行通信与主逆变器1连接以分别执行通信的多个从逆变器3a、3b、3c(以下统称为3)。在本发明的一实施例中,举例说明了三个从逆变器,但是本发明不限于此,还可以应用更少或更多的从逆变器。另外,在本发明的一实施例中,举例说明了假设主逆变器2为网关设备,并且假设从逆变器3为下位设备,但是不限于此,还可以使用各种工业下位设备。
控制装置1例如可以是个人计算机(PC)或可编程逻辑控制器(PLC)等。控制装置1和主逆变器2可以通过Modbus/TCP、以太网/IP、EtherCAT、PROFINET等以太网通信方式连接。需要说明的是,这是示例性的,本发明的通信方式不限于上述示例,可以通过其他通信方式连接。
另外,主逆变器2和从逆变器3可以通过诸如Modbus/RTU、RS232、RS485的串行通信方式连接,但是不限于此,可以通过其他通信方式连接。
即,主逆变器2与控制装置1连接的通信方式和与多个从逆变器3的通信方式不同,从而构成异构现场总线网络。
为此,主逆变器2可以包括与控制装置1执行通信的例如以太网方式的第一通信单元21、以及与多个从逆变器3执行通信的例如串行方式的第二通信单元22,并且可以包括用于处理数据的控制单元20。
在本发明的一实施例中,当控制装置1分别向逆变器2、3指示相同的监测或控制指令(相同参数的监测或控制指令)时,主逆变器2扩展数据处理功能,从而与现有技术相比能够提高整体通信数据处理效率。
即,当控制装置1向所有逆变器2、3发送相同的监测或控制指令时,可以向图3A的唯一标识ID信息3D输入和发送预定数据。如上所述,当唯一标识ID信息3D的数据为0xFF时可以是关于主逆变器2的指令。
即,控制装置1可以向发送到主逆变器2的ADU的头部3A中包含的唯一标识ID信息3D输入和发送指示对所有逆变器2、3发送相同的监测或控制指令的数据。此时,指示对所有逆变器2、3发送相同的监测或控制指令的数据例如可以是0x00,但是不限于此,各种设定数据可以是指示对所有逆变器2、3发送相同的监测或控制指令的数据。
主逆变器2的控制单元20对ADU的唯一标识ID信息3D的数据进行分析,当确认到控制装置1对所有逆变器2、3发送相同的监测或控制指令时,可以利用第一通信单元21通过以太网通信方式将关于相应监测或控制指令的响应发送到控制装置1。与此同时或者顺序地,可以利用第二通信单元22通过串行通信方式将相应监测或控制指令发送到第一从逆变器3a。需要说明的是,可以由主逆变器2的控制单元20对ADU的唯一标识ID信息3D的数据进行分析,从而确认控制装置1对所有逆变器2、3发送相同的监测或控制指令,但是也可以由通信单元21确认上述信息。在上述情况下,可以由通信单元21确认来自控制装置1的监测或控制指令,并将从控制装置1对所有逆变器2、3发送了相同的监测或控制指令通知给主逆变器2的控制单元20。
此时,当主逆变器2的控制单元20顺序地将响应和指令分别发送到控制装置1和第一从逆变器3a时,通常可以首先向控制装置1发送响应,但是不限于此。由于主逆变器2的控制单元20分别利用额外的通信单元21、22发送响应和指令,因此可以在同一时间向控制装置1和第一从逆变器3a发送响应和指令。
第一从逆变器3a可以生成关于相应指令的响应,并通过串行通信方式将上述响应发送到主逆变器2的第二通信单元22。主逆变器2的控制单元20在利用第二通信单元22接收到关于相应指令的响应时,可以利用第一通信单元21通过以太网通信方式将相应响应发送到控制装置1。
另外,与此同时或者顺序地,主逆变器2的控制单元20可以利用第二通信单元22通过串行通信方式将相应监测或控制指令发送到第二从逆变器3b。
第二从逆变器3b可以生成关于相应指令的响应,并通过串行通信方式将上述响应发送到主逆变器2的第二通信单元22。主逆变器2的控制单元20在利用第二通信单元22接收到关于相应指令的响应时,可以利用第一通信单元21通过以太网通信方式将相应响应发送到控制装置1。
另外,与此同时或者顺序地,主逆变器2的控制单元20可以利用第二通信单元22通过串行通信方式将相应监测或控制指令发送到第三从逆变器3c。
第三从逆变器3c可以生成关于相应指令的响应,并通过串行通信方式将上述响应发送到主逆变器2的第二通信单元22。主逆变器2的控制单元20在利用第二通信单元22接收到关于相应指令的响应时,可以利用第一通信单元21通过以太网通信方式将相应响应发送到控制装置1。
此时,控制单元20可以分别向第一至第三从逆变器3a、3b、3c同时发送相应监测或控制指令。需要说明的是,根据串行通信的数据协议,控制单元20不能同时从第一至第三从逆变器3a、3b、3c接收响应。因此,控制单元20在同时向第一至第三从逆变器3a、3b、3c发送相应监测或控制指令时,可以将响应时间分别指定为彼此不同的时间并进行发送,在该情况下,第一至第三从逆变器3a、3b、3c还可以在指定的响应时间通过串行通信方式将响应发送到主逆变器2。
需要说明的是,这是对串行通信方式的数据协议规定的标准,如果主逆变器和从逆变器通过除串行通信方式以外的其他通信方式连接,则可以同时向第一至第三从逆变器3a、3b、3c分别发送响应。
图6是根据本发明一实施例对基于时间的动作流程和通信流程进行图形化的一示例图。
如图所示,从控制装置1接收指示对所有逆变器2、3发送相同的监测或控制指令的数据的主逆变器2,可以在利用第一通信单元21将关于相应指令的响应发送到控制装置1的同时或者之后,利用第二通信单元22将相应指令发送到第一从逆变器3a。
从第一从逆变器3a接收响应的主逆变器2可以在利用第一通信单元21将相应响应发送到控制装置1的同时或者之后,利用第二通信单元22将相应指令发送到第二从逆变器3b。
从第二从逆变器3b接收响应的主逆变器2可以在利用第一通信单元21将相应响应发送到控制装置1的同时或者之后,利用第二通信单元22将相应指令发送到第三从逆变器3c。
从第三从逆变器3c接收响应的主逆变器2可以利用第一通信单元21将相应响应发送到控制装置1。
根据上述结构,在控制装置1用于监测或控制所有四个逆变器2、3的周期计算为5A+5T1+4B+6T2+3C,因此可以发现上述周期与现有的周期即5A+8T1+7B+6T2+3C相比有变短。
在本发明的一实施例中,描述了控制装置1对所有逆变器2、3发送相同的监测或控制指令,但是在对其部分下位逆变器也发送相同的监测或控制指令时也可以应用本发明。
即,例如,主逆变器2和多个从逆变器3可以构成预定组。需要说明的是,即使在构成组的情况下,执行网关功能的主逆变器2仍可以包含在所有组中。
在本发明的一实施例中,例示了由主逆变器2、第一从逆变器3a和第三从逆变器3c构成的第一组、以及由主逆变器2、第一从逆变器3a和第二从逆变器3b构成的第二组。需要说明的是,这是示例性的,组中包含的设备可以根据配置下位工业设备的位置等各种环境而不同。如上所述,预定下位设备的组可以被预先设定并预先存储在控制装置1和主逆变器2的存储单元(未图示)中。
下面将对控制装置1向第一组发送相同的监测或控制指令的情况进行说明。
图7是根据本发明另一实施例对基于时间的动作流程和通信流程进行图形化的一示例图。
控制装置1可以向发送到主逆变器2的ADU的头部3A中包含的唯一标识ID信息3D输入和发送指示对下位设备的第一组发送监测或控制指令的数据。此时,指示对下位设备的第一组发送监测或控制指令的数据例如可以是0x01,但是不限于此,各种设定数据可以是指示对下位设备的第一组发送监测或控制指令的数据。
当主逆变器2的控制单元20在基于ADU的唯一标识ID信息3D的数据确认到对下位设备的第一组发送监测或控制指令时,可以利用第一通信单元21通过以太网通信方式发送关于相应监测或控制指令的响应。与此同时或者顺序地,可以利用第二通信单元22通过串行通信方式向第一组中包含的第一从逆变器3a发送相应监测或控制指令。
从第一从逆变器3a接收响应的主逆变器2可以在利用第一通信单元21将相应响应发送到控制装置1的同时或者之后,利用第二通信单元22将相应指令发送到第一组中包含的第三从逆变器3c。
从第三从逆变器3c接收响应的主逆变器2可以利用第一通信单元21将相应响应发送到控制装置1。
根据上述结构,控制装置1可以监测或控制第一组的逆变器,并且对于第二组也可以以相同的方式发送监测或控制指令。
如上所述,根据本发明,当从控制装置1向全部或部分最下位设备发送相同的监测或控制指令时,主逆变器2直接向从逆变器3发送相应指令而不需要控制装置1介入,与现有技术相比,能够提高通信数据处理效率。即,在现有的情况下,当向所有最下位设备发送相同的监测或控制指令时,需要5A+8T1+7B+6T2+3C的执行时间(参照图4),相反,根据本发明仅需要5A+5T1+4B+6T2+3C的执行时间,因此可以发现将监测或控制指令发送到下位设备并接收响应的执行时间有缩短。
上述执行时间的缩减随着下位设备数量的增加而增加,因此,与现有的现场总线通信方式相比,可以增加下位设备的数量,从而具有降低成本且系统的效用性增高的效果,并且由此可以确保产品竞争力。
需要说明的是,以上所说明的本发明的实施例仅仅是示例性的,本领域技术人员可以由此实施各种变形和等同范围内的实施例。因此,本发明真正的技术保护范围应由所附的权利要求书确定。
Claims (8)
1.一种异构现场总线网关系统,包括主逆变器(2)和控制装置(1),其中,
所述控制装置(1)发送指示向所述主逆变器(2)和多个从逆变器(3a、3b、3c)发送相同的监测或控制指令的数据,
当通过分析所述数据,确认到所述控制装置(1)向所述主逆变器(2)和多个所述从逆变器(3a、3b、3c)发送相同的监测或控制指令时,所述主逆变器(2)将关于所述监测或控制指令的响应发送到所述控制装置(1),并且向多个所述从逆变器(3a、3b、3c)分别发送所述监测或控制指令,从而接收关于所述监测或控制指令的响应并将其发送到所述控制装置(1)。
2.根据权利要求1所述的异构现场总线网关系统,其中,
所述数据输入到所述控制装置(1)向所述主逆变器(2)发送的数据协议的头部中包含的唯一标识ID信息中。
3.根据权利要求1所述的异构现场总线网关系统,其中,
所述主逆变器(2)包括:
第一通信单元(21),通过第一通信方式与所述控制装置(1)通信;
第二通信单元(22),通过第二通信方式与多个所述从逆变器(3a、3b、3c)中的各从逆变器通信;以及
控制单元(20),利用所述第一通信单元(21)与所述控制装置(1)执行通信,以接收所述监测或控制指令以及发送关于所述监测或控制指令的响应,利用所述第二通信单元(22)与多个所述从逆变器(3a、3b、3c)执行通信,以发送所述监测或控制指令以及接收关于所述监测或控制指令的响应。
4.根据权利要求3所述的异构现场总线网关系统,其中,
当通过分析利用所述第一通信单元(21)接收的所述数据,确认到所述控制装置(1)向所述主逆变器(2)和多个所述从逆变器(3a、3b、3c)发送相同的监测或控制指令时,
所述控制单元(20)利用所述第一通信单元(21)将关于所述监测或控制指令的响应发送到所述控制装置(1),
利用所述第二通信单元(22)将所述监测或控制指令发送到多个所述从逆变器(3a、3b、3c)中的第一从逆变器(3a),当接收到关于发送到所述第一从逆变器(3a)的所述监测或控制指令的响应时,利用所述第一通信单元(21)将所述第一从逆变器(3a)的响应发送到所述控制装置(1),
利用所述第二通信单元(22)将所述监测或控制指令发送到多个所述从逆变器(3a、3b、3c)中的第二从逆变器(3b),当接收到关于发送到所述第二从逆变器(3b)的所述监测或控制指令的响应时,利用所述第一通信单元(21)将所述第二从逆变器(3b)的响应发送到所述控制装置(1)。
5.根据权利要求4所述的异构现场总线网关系统,其中,
所述控制单元(20)同时或者顺序地执行对所述控制装置(1)发送响应以及对所述第一从逆变器(3a)发送指令。
6.根据权利要求4所述的异构现场总线网关系统,其中,
所述控制单元(20)同时或者顺序地执行所述第一从逆变器(3a)的响应的发送以及对所述第二从逆变器(3b)发送指令。
7.根据权利要求4所述的异构现场总线网关系统,其中,
所述控制单元(20)同时执行对所述第一从逆变器(3a)发送指令以及对所述第二从逆变器(3b)发送指令。
8.根据权利要求7所述的异构现场总线网关系统,其中,
所述控制单元(20)通过将所述第一从逆变器(3a)的响应时间和所述第二从逆变器(3b)的响应时间指定成彼此不同,来发送所述监测或控制指令。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2018-0032480 | 2018-03-21 | ||
KR1020180032480A KR102475542B1 (ko) | 2018-03-21 | 2018-03-21 | 이기종 필드버스용 게이트웨이 시스템 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110300055A true CN110300055A (zh) | 2019-10-01 |
CN110300055B CN110300055B (zh) | 2021-09-07 |
Family
ID=65951496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910216405.1A Expired - Fee Related CN110300055B (zh) | 2018-03-21 | 2019-03-21 | 异构现场总线用网关系统 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190296936A1 (zh) |
EP (1) | EP3543815B1 (zh) |
JP (1) | JP6657456B2 (zh) |
KR (1) | KR102475542B1 (zh) |
CN (1) | CN110300055B (zh) |
ES (1) | ES2896022T3 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017122437A1 (de) * | 2017-09-27 | 2019-03-28 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Bussystem und Slave-Einheit für ein Bussystem |
US11240061B2 (en) * | 2019-06-03 | 2022-02-01 | Progress Rail Locomotive Inc. | Methods and systems for controlling locomotives |
JP7335124B2 (ja) | 2019-10-08 | 2023-08-29 | 株式会社チノー | データ変換装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101425948A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-05-06 | 上海大学 | 工业无线网接入工业以太网和现场总线的多协议网关及协议转换方法 |
CN102402213A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-04-04 | 南通纺织职业技术学院 | 基于异构网络的风光互补电站远程监控系统 |
CN104506401A (zh) * | 2015-01-06 | 2015-04-08 | 西安航天自动化股份有限公司 | 基于ISA100.11a工业传感网实现Modbus协议传输的方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7574512B2 (en) * | 2004-04-15 | 2009-08-11 | Schneider Automation Sas | MODBUS encapsulated transport interface |
US8229596B2 (en) * | 2008-05-16 | 2012-07-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Systems and methods to interface diverse climate controllers and cooling devices |
US8700747B2 (en) * | 2011-04-19 | 2014-04-15 | Schneider Electric It Corporation | System and method for automatically addressing devices in a multi-drop network |
US8837314B2 (en) * | 2012-04-05 | 2014-09-16 | Schneider Electric Industries Sas | Connection timeout management in a communication network with network redundancy |
JP6502908B2 (ja) * | 2016-10-12 | 2019-04-17 | ファナック株式会社 | スレーブ機器 |
-
2018
- 2018-03-21 KR KR1020180032480A patent/KR102475542B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-03-19 EP EP19163794.1A patent/EP3543815B1/en active Active
- 2019-03-19 ES ES19163794T patent/ES2896022T3/es active Active
- 2019-03-20 JP JP2019053030A patent/JP6657456B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2019-03-20 US US16/358,982 patent/US20190296936A1/en not_active Abandoned
- 2019-03-21 CN CN201910216405.1A patent/CN110300055B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101425948A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-05-06 | 上海大学 | 工业无线网接入工业以太网和现场总线的多协议网关及协议转换方法 |
CN102402213A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-04-04 | 南通纺织职业技术学院 | 基于异构网络的风光互补电站远程监控系统 |
CN104506401A (zh) * | 2015-01-06 | 2015-04-08 | 西安航天自动化股份有限公司 | 基于ISA100.11a工业传感网实现Modbus协议传输的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
IDA MODBUS: "Implementation Guide V1.0b", 《MODBUS MESSAGING ON TCP/IP IMPLEMENTATION GUIDE V1.0B》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102475542B1 (ko) | 2022-12-07 |
EP3543815A1 (en) | 2019-09-25 |
ES2896022T3 (es) | 2022-02-23 |
EP3543815B1 (en) | 2021-08-18 |
CN110300055B (zh) | 2021-09-07 |
US20190296936A1 (en) | 2019-09-26 |
KR20190110705A (ko) | 2019-10-01 |
JP6657456B2 (ja) | 2020-03-04 |
JP2019169945A (ja) | 2019-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106850611A (zh) | 一种跨系统物联网安全通讯技术服务平台方法 | |
EP3907641A1 (en) | Intelligent management method and system based on edge computing | |
CN111835565A (zh) | 一种基于数字孪生的通信网络优化方法、装置和系统 | |
CN110300055A (zh) | 异构现场总线用网关系统 | |
CN110943991B (zh) | 变电站巡检与生产管理业务联动系统及方法 | |
CN111797163B (zh) | 基于数字孪生的虚实同步系统及实现方法 | |
CN106374439A (zh) | 基于智能变电站保护控制系统的软件定义实现方法 | |
CN107734042A (zh) | 一种低成本远程调试系统及方法 | |
Murar et al. | Monitoring and controlling of smart equipments using Android compatible devices towards IoT applications and services in manufacturing industry | |
CN104717050A (zh) | 多帧速率系统 | |
CN105490960B (zh) | 基于sdn架构的报文转发方法及系统 | |
CN112055047A (zh) | 一种面向智慧燃煤电厂的基于发布订阅的数据通信方法 | |
CN103728957B (zh) | 一种基于实时数据库的hart现场设备管理方法及系统 | |
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 | |
CN109884971A (zh) | 远程控制方法、装置及系统 | |
CN112039746A (zh) | 一种工业控制网络系统 | |
CN104426752B (zh) | 主逆变器与从逆变器之间的数据共享系统 | |
CN207939552U (zh) | 一种实时多用户的设备数据采集与控制系统 | |
CN108243232B (zh) | 一种工业网络信息互联方法与系统 | |
CN205596147U (zh) | WirelessHART适配器、网络节点及网络 | |
CN112192564B (zh) | 一种机器人的远端控制方法、装置、设备和存储介质 | |
CN104578410A (zh) | 一种安防监测数据传输的方法及系统 | |
CN106850806A (zh) | 基于物联网的智能建筑及能效监控系统的数据交换方法及装置 | |
CN208671152U (zh) | 换热机组云智能远程维护平台 | |
CN112764944A (zh) | 一种基于opc ua协议的mom系统自动化设备数据交互集成平台及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210907 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |