CN112671637A - 一种支持多工业协议的数据采集网关系统和方法 - Google Patents
一种支持多工业协议的数据采集网关系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112671637A CN112671637A CN202011589596.5A CN202011589596A CN112671637A CN 112671637 A CN112671637 A CN 112671637A CN 202011589596 A CN202011589596 A CN 202011589596A CN 112671637 A CN112671637 A CN 112671637A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data acquisition
- data
- protocol
- plc
- module
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 8
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明公开了一种支持多工业协议的数据采集网关系统和一种支持多工业协议的数据采集网关方法，其技术方案要点是数据采集网关系统包括数据采集网关设备，数据采集网关设备包括相互连接的工业存储卡、网卡以及工业以太网卡，工业存储卡内配置有相互连接的PLC设备配置模块、数据采集读写模块以及数据处理模块，PLC设备配置模块内存储有若干PLC设备配置文件，PLC设备配置文件包括与对应的PLC设备连接所需的配置参数，该系统能够支持多种工业协议，用于实现具有不同协议的设备之间的互联通信；一种支持多工业协议的数据采集网关方法能够基于该系统实现具有不同协议的设备之间的互联通信，以实现采集工业生产过程数据或控制工业设备的目的。
Description
技术领域
本发明涉及网关领域，更具体的说是涉及一种支持多工业协议的数据采集网关系统和方法。
背景技术
在企业自动化和信息化项目中，需要解决各种不同设备、系统之间的互联与集成。然而现有的PLC厂家很多，提供的协议也不统一。这种现象就会造成如果有多个PLC设备需要数据采集，只能一个一个的远程桌面进行数据采集。数据采集效率较低。
通讯方式和通讯协议的多样化问题越来越突出，导致工程技术人员需要投入大量的时间和精力解决异构系统之间的互联通信。当不同协议的PLC设备需要数据采集时，每种协议都要写对应的数据采集程序，造成了重复资源浪费。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种支持多工业协议的数据采集网关系统，该系统能够支持多种工业协议，用于实现具有不同协议的设备之间的互联通信，本发明的目的之二在于提供一种支持多工业协议的数据采集网关方法，该方法能够实现具有不同协议的设备之间的互联通信。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种支持多工业协议的数据采集网关系统，包括数据采集网关设备，所述数据采集网关设备包括相互连接的工业存储卡、网卡以及工业以太网卡，所述工业存储卡内配置有相互连接的PLC设备配置模块、数据采集读写模块以及数据处理模块；
所述PLC设备配置模块内存储有若干PLC设备配置文件，所述PLC设备配置文件包括与对应的PLC设备连接所需的配置参数，所述网卡根据所述配置参数与对应的PLC设备连接，所述数据采集读写模块用于对连接的PLC设备进行读写数据，所述数据处理模块用于对采集到的数据进行处理并存储处理结果；
所述工业以太网卡内配置有协议解析模块，所述协议解析模块用于对若干协议进行解析，以通过总线协议直接获取支持该协议设备的数据。
作为本发明的进一步改进，所述配置参数包括PLC地址、槽位号、PLC协议类型以及待采集数据信息，所述待采集数据信息表征需要从对应PLC设备采集的数据。
作为本发明的进一步改进，所述PLC协议类型包括倍福ADS协议和EtherCAT总线协议、西门子S7协议和ProfiNet总线协议以及OPC UA协议。
作为本发明的进一步改进，所述协议解析模块包括倍福EtherCAT协议解析单元、西门子ProfiNet协议解析单元以及EtherNet协议解析单元，分别用于对倍福EtherCAT协议、西门子ProfiNet协议以及EtherNet协议进行解析。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种支持多工业协议的数据采集网关方法，提供上述的一种支持多工业协议的数据采集网关系统，该方法包括如下步骤：
步骤S1：将与各PLC设备连接所需的配置参数配置到所述PLC设备配置文件中，在所述数据采集读写模块中配置数据采集读写程序，在所述数据处理模块中配置数据处理程序，并进入步骤S2；
步骤S2：选择要进行数据采集的PLC设备，在PLC配置文件中获取与该PLC设备对应的配置参数，并进入步骤S3；
步骤S3：所述网卡根据所述配置参数向该PLC设备发送TCP请求，获取PLC设备连接后进入步骤S4；
步骤S4:所述工业以太网卡通过TCP对若干协议的数据进行解析，并将解析结果通过所述数据处理模块进行储存，并进入步骤S5；
步骤S5：通过所述数据采集读写模块对PLC设备进行读写数据，并进入步骤S6；
步骤S6：通过所述数据处理模块对采集到的数据进行处理并存储处理结果。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S1还包括子步骤S11,所述子步骤S11包括对所述数据采集网关设备通电，检测无线网络是否连接、测试所述数据采集读写模块以及所述数据处理模块是否正常工作，若无线网络连接，且所述数据采集读写模块以及所述数据处理模块正常工作，则进入步骤S2，否则不进入步骤S2。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S3还包括有若与PLC设备连接失败则返回步骤S1。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S6还包括子步骤S61，所述子步骤S61包括所述数据处理模块配置有存储数据库，所述存储数据库内配置有数据表，所述数据处理模块将处理结果通过HTTP协议插入到所述存储表内。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S6还包括子步骤S62，所述子步骤S62包括所述数据处理模块配置有云地址信息，所述数据处理模块将处理结果通过HTTP协议发送至所述云地址信息对应的云端。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S6还包括子步骤S63，所述子步骤S63包括所述数据处理模块配置有上游系统地址信息，所述数据处理模块将处理结果通过HTTP协议发送至所述上游系统地址信息对应的上游系统。
本发明的有益效果：该数据采集网关系统通过在PLC设备配置模块内存储有若干PLC设备配置文件，PLC设备配置文件包括与对应的PLC设备连接所需的配置参数，以及协议解析模块用于对若干协议进行解析的设置，使得该数据采集网关系统能够支持多种PLC设备的多种工业协议，从而实现具有不同协议的设备之间的互联通信，以实现采集工业生产过程数据或控制工业设备的目的。
该数据采集网关方法通过获取需要连接的PLC设备的配置参数从而实现网卡与PLC设备的连接，并且工业以太网卡对协议进行解析，数据采集读写模块对PLC设备进行读写数据，数据处理模块对数据进行处理得到处理结果。从而实现了具有不同协议的设备之间的互联通信，以实现采集工业生产过程数据或控制工业设备的目的。
附图说明
图1为一种支持多工业协议的数据采集网关系统的框架示意图；
图2为一种支持多工业协议的数据采集网关方法的流程图。
附图标记：1、数据采集网关设备；2、工业存储卡；21、PLC设备配置模块；22、数据采集读写模块；23、数据处理模块；3、网卡；4、工业以太网卡；41、协议解析模块；411、倍福EtherCAT协议解析单元；412、西门子ProfiNet协议解析单元；413、EtherNet协议解析单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1：
参照图1所示，本实施例的一种支持多工业协议的数据采集网关系统，包括数据采集网关设备1，数据采集网关设备1包括相互连接的工业存储卡2、网卡3以及工业以太网卡4。
工业存储卡2内配置有相互连接的PLC设备配置模块21、数据采集读写模块22以及数据处理模块23。PLC设备配置模块21内存储有若干PLC设备配置文件，PLC设备配置文件包括与对应的PLC设备连接所需的配置参数，配置参数包括PLC地址、槽位号、PLC协议类型以及待采集数据信息，待采集数据信息表征需要从对应PLC设备采集的数据，例如对应的PLC设备为自动焊机时，待采集数据信息为焊接的电流、电压和送丝速度等。
PLC协议类型包括倍福ADS协议和EtherCAT总线协议、西门子S7协议和ProfiNet总线协议以及OPC UA协议。其中，西门子S7协议需要在配置文件中配置西门子PLC设备的IP地址、机柜、槽位号、字节长度以及数据偏移量，支持设备包括西门子S7-1200系列和S7-1500系列。倍福ADS协议需要在配置文件中配置倍福PLC设备的IP地址、端口号和变量名称。OPCUA协议需要在配置文件中配置PLC设备的IP地址和属性、属性层级和属性名称。
网卡3根据配置参数通过TCP与对应的PLC设备连接，数据采集读写模块22用于对连接的PLC设备进行读写数据，数据处理模块23用于对采集到的数据进行处理并存储处理结果。
工业以太网卡4内配置有协议解析模块41，协议解析模块41通过TCP对若干协议进行解析，以通过总线协议直接获取支持该协议设备的数据。协议解析模块41包括倍福EtherCAT协议解析单元411、西门子ProfiNet协议解析单元412以及EtherNet协议解析单元413，分别用于对倍福EtherCAT协议、西门子ProfiNet协议以及EtherNet协议进行解析。
实施例2：
参照图1、图2所示，本实施例的一种支持多工业协议的数据采集网关方法，提供如实施例1中的一种支持多工业协议的数据采集网关系统，该方法包括如下步骤：
步骤S1：将与各PLC设备连接所需的配置参数配置到PLC设备配置文件中，在数据采集读写模块22中配置数据采集读写程序，在数据处理模块23中配置数据处理程序，数据采集读写程序和数据处理程序支持远程升级。PLC设备配置文件支持远程设置，且能下发到设备。对数据采集网关设备1通电，检测无线网络是否连接、测试数据采集读写模块22以及数据处理模块23是否正常工作，若无线网络连接，且数据采集读写模块22以及数据处理模块23正常工作，则进入步骤S2，否则不进入步骤S2。
步骤S2：选择要进行数据采集的PLC设备，在PLC配置文件中获取与该PLC设备对应的配置参数，并进入步骤S3。
步骤S3：网卡3根据配置参数向该PLC设备发送TCP请求，若与PLC设备连接失败则返回步骤S1，成功获取PLC设备连接后进入步骤S4。
步骤S4:工业以太网卡4通过TCP对若干协议的数据进行解析，并将解析结果通过数据处理模块23进行储存，工业以太网卡4通过数据处理模块23将解析结果返回到指定地址并进入步骤S5。
步骤S5：通过数据采集读写模块22对PLC设备进行读写数据，具体读写操作包括读该PLC设备所有数据、读该PLC设备一条数据、读该PLC设备多条数据、写该PLC一条数据、写该PLC设备多条数据。数据写成功后，通过数据处理模块23返回读成功消息和相关的参数，并进入步骤S6。
步骤S6：通过数据处理模块23对采集到的数据进行处理并存储处理结果。存储处理结果包括子步骤S61、子步骤S62以及子步骤S63，子步骤S61包括数据处理模块23配置有存储数据库，存储数据库内配置有数据表，数据处理模块23将处理结果通过HTTP协议插入到存储表内；子步骤S62包括数据处理模块23配置有云地址信息，数据处理模块23将处理结果通过HTTP协议发送至云地址信息对应的云端；子步骤S63包括数据处理模块23配置有上游系统地址信息，数据处理模块23将处理结果通过HTTP协议发送至上游系统地址信息对应的上游系统。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种支持多工业协议的数据采集网关系统，包括数据采集网关设备(1)，其特征在于：所述数据采集网关设备(1)包括相互连接的工业存储卡(2)、网卡(3)以及工业以太网卡(4)，所述工业存储卡(2)内配置有相互连接的PLC设备配置模块(21)、数据采集读写模块(22)以及数据处理模块(23)；
所述PLC设备配置模块(21)内存储有若干PLC设备配置文件，所述PLC设备配置文件包括与对应的PLC设备连接所需的配置参数，所述网卡(3)根据所述配置参数与对应的PLC设备连接，所述数据采集读写模块(22)用于对连接的PLC设备进行读写数据，所述数据处理模块(23)用于对采集到的数据进行处理并存储处理结果；
所述工业以太网卡(4)内配置有协议解析模块(41)，所述协议解析模块(41)用于对若干协议进行解析，以通过总线协议直接获取支持该协议设备的数据。
2.根据权利要求1所述的一种支持多工业协议的数据采集网关系统，其特征在于：所述配置参数包括PLC地址、槽位号、PLC协议类型以及待采集数据信息，所述待采集数据信息表征需要从对应PLC设备采集的数据。
3.根据权利要求2所述的一种支持多工业协议的数据采集网关系统，其特征在于：所述PLC协议类型包括倍福ADS协议和EtherCAT总线协议、西门子S7协议和ProfiNet总线协议以及OPC UA协议。
4.根据权利要求1所述的一种支持多工业协议的数据采集网关系统，其特征在于：所述协议解析模块(41)包括倍福EtherCAT协议解析单元(411)、西门子ProfiNet协议解析单元(412)以及EtherNet协议解析单元(413)，分别用于对倍福EtherCAT协议、西门子ProfiNet协议以及EtherNet协议进行解析。
5.一种支持多工业协议的数据采集网关方法，其特征在于：提供如权利要求1所述的数据采集网关系统，该方法包括如下步骤：
步骤S1：将与各PLC设备连接所需的配置参数配置到所述PLC设备配置文件中，在所述数据采集读写模块(22)中配置数据采集读写程序，在所述数据处理模块(23)中配置数据处理程序，并进入步骤S2；
步骤S2：选择要进行数据采集的PLC设备，在PLC配置文件中获取与该PLC设备对应的配置参数，并进入步骤S3；
步骤S3：所述网卡(3)根据所述配置参数向该PLC设备发送TCP请求，获取PLC设备连接后进入步骤S4；
步骤S4:所述工业以太网卡(4)通过TCP对若干协议的数据进行解析，并将解析结果通过所述数据处理模块(23)进行储存，并进入步骤S5；
步骤S5：通过所述数据采集读写模块(22)对PLC设备进行读写数据，并进入步骤S6；
步骤S6：通过所述数据处理模块(23)对采集到的数据进行处理并存储处理结果。
6.根据权利要求5所述的一种支持多工业协议的数据采集网关系统，其特征在于：所述步骤S1还包括子步骤S11,所述子步骤S11包括对所述数据采集网关设备(1)通电，检测无线网络是否连接、测试所述数据采集读写模块(22)以及所述数据处理模块(23)是否正常工作，若无线网络连接，且所述数据采集读写模块(22)以及所述数据处理模块(23)正常工作，则进入步骤S2，否则不进入步骤S2。
7.根据权利要求6所述的一种支持多工业协议的数据采集网关系统，其特征在于：所述步骤S3还包括有若与PLC设备连接失败则返回步骤S1。
8.根据权利要求5所述的一种支持多工业协议的数据采集网关系统，其特征在于：所述步骤S6还包括子步骤S61，所述子步骤S61包括所述数据处理模块(23)配置有存储数据库，所述存储数据库内配置有数据表，所述数据处理模块(23)将处理结果通过HTTP协议插入到所述存储表内。
9.根据权利要求5所述的一种支持多工业协议的数据采集网关系统，其特征在于：所述步骤S6还包括子步骤S62，所述子步骤S62包括所述数据处理模块(23)配置有云地址信息，所述数据处理模块(23)将处理结果通过HTTP协议发送至所述云地址信息对应的云端。
10.根据权利要求5所述的一种支持多工业协议的数据采集网关系统，其特征在于：所述步骤S6还包括子步骤S63，所述子步骤S63包括所述数据处理模块(23)配置有上游系统地址信息，所述数据处理模块(23)将处理结果通过HTTP协议发送至所述上游系统地址信息对应的上游系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011589596.5A CN112671637A (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种支持多工业协议的数据采集网关系统和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011589596.5A CN112671637A (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种支持多工业协议的数据采集网关系统和方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112671637A true CN112671637A (zh) | 2021-04-16 |
Family
ID=75411737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011589596.5A Pending CN112671637A (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种支持多工业协议的数据采集网关系统和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112671637A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113341900A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-09-03 | 昆山罗亿智能科技有限公司 | 一种零代码配置的工业设备数据采集系统 |
| CN113660312A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-16 | 中建材（合肥）粉体科技装备有限公司 | 一种水泥厂设备数据采集系统及方法 |
| CN114253205A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-29 | 浙江省北大信息技术高等研究院 | 一种plc数据读取方法、装置及系统 |
| CN117170295A (zh) * | 2023-11-03 | 2023-12-05 | 上海能誉科技股份有限公司 | 一种工业边缘计算采集集中器及其数据采集方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1816530A1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-08 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Extending industrial control system communications capabilities |
| CN106982222A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-25 | 华南理工大学 | 一种工业4.0环境下可配置的多协议数据接入方法及装置 |
| CN107734028A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-23 | 佛山伊贝尔科技有限公司 | 一种数据安全存储的物联网网关系统及其实现方法 |
| CN111031034A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-17 | 研祥智能科技股份有限公司 | 多协议融合边缘计算网关 |
-
2020
- 2020-12-29 CN CN202011589596.5A patent/CN112671637A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1816530A1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-08 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Extending industrial control system communications capabilities |
| CN106982222A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-07-25 | 华南理工大学 | 一种工业4.0环境下可配置的多协议数据接入方法及装置 |
| CN107734028A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-23 | 佛山伊贝尔科技有限公司 | 一种数据安全存储的物联网网关系统及其实现方法 |
| CN111031034A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-17 | 研祥智能科技股份有限公司 | 多协议融合边缘计算网关 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113341900A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-09-03 | 昆山罗亿智能科技有限公司 | 一种零代码配置的工业设备数据采集系统 |
| CN113660312A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-16 | 中建材（合肥）粉体科技装备有限公司 | 一种水泥厂设备数据采集系统及方法 |
| CN114253205A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-03-29 | 浙江省北大信息技术高等研究院 | 一种plc数据读取方法、装置及系统 |
| CN117170295A (zh) * | 2023-11-03 | 2023-12-05 | 上海能誉科技股份有限公司 | 一种工业边缘计算采集集中器及其数据采集方法 |
| CN117170295B (zh) * | 2023-11-03 | 2024-03-12 | 上海能誉科技股份有限公司 | 一种工业边缘计算采集集中器及其数据采集方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112671637A (zh) | 一种支持多工业协议的数据采集网关系统和方法 | |
| US8190284B1 (en) | Auto discovery of embedded historians in network | |
| US20070094548A1 (en) | Method and Apparatus for Monitoring Host to Tool Communications | |
| US6799077B1 (en) | Communications architecture for process control system | |
| EP1921527A2 (en) | Adjustable data collection rate for embedded historians | |
| US7330473B1 (en) | System and methodology providing network data exchange between industrial control components | |
| CN106597991A (zh) | 数控机床远程监控方法及装置 | |
| CN108989358B (zh) | 一种基于tcp/ip协议纺机运行数据获取方法 | |
| DE102009028655B4 (de) | Verfahren zum Austausch eines Feldgeräts der Automatisierungstechnik durch ein typengleiches Feldgerät | |
| US20130345829A1 (en) | Industrial Hardware Installation Base Reporting And Failure Monitoring | |
| EP2042956A2 (de) | Schnittstelle zwischen einem Fertigungsmanagementsystem und einem Automatisierungssystem | |
| US10712731B2 (en) | Control device, control method, and non-transitory computer-readable recording medium | |
| US20160127207A1 (en) | System for Analyzing an Industrial Control Network | |
| DE102017109030A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Feldgeräts | |
| US8588943B2 (en) | Method for parameterizing operating means | |
| CN111026460A (zh) | 一种组态工具中利用区域模板快速配点的方法及装置 | |
| CN114070726A (zh) | 数据采集方法、系统、装置及存储介质 | |
| CN113986985B (zh) | 能源管理的io读取方法、系统、设备及存储介质 | |
| CN110460473B (zh) | 组态软件的通信配置方法、装置和计算机可读存储介质 | |
| EP3767410A1 (en) | Control system, controller, and control method | |
| CN109802943B (zh) | 数据采集装置 | |
| EP3723346A1 (en) | Selective address space aggregation | |
| EP3190472B1 (en) | System for analyzing an industrial control network | |
| CN114253205A (zh) | 一种plc数据读取方法、装置及系统 | |
| CN111726335B (zh) | 基于can总线通信协议的opc ua协议的转换系统 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210416 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |