CN118250345A - AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置及方法、设备 - Google Patents
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Abstract
AUTBUS总线与Profibus‑DP总线的协议转换装置及方法、设备，协议转换装置包括依次连接的RS485接口电路、控制单元以及AUTBUS接口模块；RS485接口电路连接Profibus‑DP总线，接收Profibus‑DP总线数据并传输至控制单元；控制单元用于接收所述RS485接口电路传输的Profibus‑DP数据数据，将Profibus‑DP数据拆包封装得到AUTBUS类型数据，并储存至缓存区；控制单元还包括接收来自于所述AUTBUS总线上指定时隙的AUTBUS类型数据。通过协议转换装置及方法，使得多个Profibus‑DP设备之间可以使用AUTBUS总线与Profibus‑DP总线的协议转换方法及装置进行信息交换，AUTBUS总线网络中的其它设备可以与Profibus‑DP设备进行信息交换。
Description
技术领域
本发明涉及工业通信技术领域，具体涉及一种AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置及方法、设备。
背景技术
Profibus由Profibus-DP、Profibus-PA和Profibus-FMS三个部分组成。其中，Profibus-DP主要用于现场设备级的控制系统与分散式I/O设备之间的高速数据传输，解决自动控制系统通过高速串行总线与分散的现场设备之间的通讯任务。使用Profibus-DP可取代现场的24V或4～20mA的并行信号传输技术。
Profibus-DP系统安装简单，数据传输速率最高可达12Mbps，支持多种网络拓扑结构(总线型、星型、环型)以及可选的光纤双环冗余。它是一个主/从方式工作的总线系统，主站功能可由自控仪表/系统(1类主站)或一个PC(2类主站)来完成。1类主站完成自动化调节和控制功能，通过循环和非循环的报文对现场仪表进行完全访问。2类主站在需要时可通过非循环报文同1类主站交换上传、下装和诊断数据，以及同现场仪表交换数据。
新型工业通信系统很多采用了的AUTBUS总线，因为跟其他现有工业总线的基础通信机制不同，使得Profibus-DP总线和AUTBUS总线之间不能兼容，无法实现信息的共享，难以在不同协议设备间实现互操作，阻碍了工业系统在更新过程中的信息互通，导致了新设备或者新生产线与旧设备或旧生产线之间不同够通讯，往往需要整条生产线的更换，成本代价高昂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置及方法、设备，解决Profibus-DP总线与AUTBUS总线之间数据不能互联交互的问题。可以使具有Profibus-DP总线的设备或装置在网络中作为一种AUTBUS总线从站设备使用，可以与其它支持Profibus-DP协议的设备通讯。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置，协议转换装置包括依次连接的RS485接口电路、控制单元以及AUTBUS接口模块；
RS485接口电路连接Profibus-DP总线，接收Profibus-DP总线数据并传输至控制单元；
控制单元用于接收所述RS485接口电路传输的Profibus-DP数据数据，将Profibus-DP数据拆包封装得到AUTBUS类型数据，并储存至缓存区；当获得AUTBUS总线资源，传输至AUTBUS接口模块； AUTBUS接口模块连接AUTBUS总线，将控制单元输出的AUTBUS数据传输至AUTBUS总线，实现Profibus-DP总线至AUTBUS总线的数据传输；
控制单元还包括接收来自于所述AUTBUS总线上指定时隙的AUTBUS类型数据；将AUTBUS类型数据处理成Profibus-DP数据；通过所述RS485电路发送所述Profibus-DP数据到Profibus-DP总线，实现AUTBUS总线至Profibus-DP总线的传输。
上述的控制单元包括依次连接的Profibus-DP数据收发块、Profibus-DP协议块、协议转换块。
上述的Profibus-DP数据收发块用于对Profibus-DP总线数据进行校验，判断是否为无效指令，若是，则丢弃；若否，则将Profibus-DP总线数据传输至所述Profibus-DP协议块；
上述的Profibus-DP协议块对Profibus-DP总线数据进行解析，得到Profibus-DP协议数据传输至所述协议转换块；
上述的协议转换块对Profibus-DP协议数据进行拆包封装，处理为AUTBUS类型数据，并进行储存，当获得AUTBUS总线资源，传输至所述AUTBUS接口模块。
上述的AUTBUS接口模块还用于接收来自于AUTBUS总线上指定时隙的AUTBUS类型数据；
上述的协议转换块将AUTBUS协议数据转换为Profibus-DP协议数据，并传输至所Profibus-DP协议块； Profibus-DP协议块对Profibus-DP协议数据进行分组打包后传输至所述Profibus-DP数据收发块；
上述的Profibus-DP数据收发块通过RS485接口电路将数据发送至Profibus-DP设备。
使用上述AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置的协议转换方法，转换的步骤为：
S10、Profibus-DP数据收发块对Profibus-DP总线数据进行校验，判断是否为无效指令，若是，则丢弃；若否，则将Profibus-DP总线数据传输至Profibus-DP协议块；
S20、Profibus-DP协议块对Profibus-DP总线数据进行解析，去掉无用数据，如功能码、帧校验、数据长度等数据，提取数据域中的数据DU，得到Profibus-DP协议数据中关于用户的应用数据，将该应用数据传输至协议转换块；
S30、协议转换块将来自Profibus-DP协议块的数据储存在缓冲区；
S40、协议转换模块收到AUTBUS接口模块的报文请求时，根据报文请求的数据长度将缓冲区的数据进行封装得到AUTBUS类型数据；
在AUTBUS接口模块获得AUTBUS总线资源时时候，向控制单元发送报文请求；控制单元获得报文请求之后，根据报文请求的数据长度，对缓冲区的数据进行分片；若报文请求的数据长度大于等于缓冲区Profibus-DP数据与头部信息之和，则将头部信息与缓冲区Profibus-DP数据作为一个AUTBUS类型数据；报文请求数据长度小于缓冲区Profibus-DP数据与头部信息长度之和，则将缓冲区Profibus-DP数据进行切割得到至少一个分片报文，并于头部信息组合成一个AUTBUS类型数据；
AUTBUS数据帧格式中源NAOID和目的NAOID分别代表发送报文设备的节点地址编号，和接收报文的设备节点地址编号，将Profibus-DP协议数据帧格式中的目的地址DA和源地址SA分别填充至目的NAOID和源NAOID；Fragement_No代表包的序号，从0开始增加；
S50、协议转换块通过AUTBUS接口模块发送AUTBUS类型数据到AUTBUS总线上。
使用上述AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置的协议转换方法，转换的步骤为：
S60、控制单元通过AUTBUS接口模块接收来自于AUTBUS总线上指定时隙的AUTBUS类型数据；
AUTBUS总线采用分时处理方式，AUTBUS总线的节点通过软件配置，设置接收指定时隙的AUTBUS类型数据，即根据AUTBUS总线的资源配置表，设置只接收指定节点发送的AUTBUS类型数据；
转换装置连接Profibus设备接收或其他节点设备，转换装置的控制器根据上述软件配置，通过AUTBUS接口模块接收指定时隙的AUTBUS类型数据；即只有在设备节点获得总线资源的情况下读取对应时隙的数据；
S70、控制单元将AUTBUS类型数据组合成完整的Profibus-DP报文；基于每个AUTBUS类型数据中的头部信息，确定Profibus-DP报文的分片个数和组合顺序；接收到的AUTBUS类型数据预期顺序应该与分片顺序相同，重组过程按照AUTBUS数据包的Fragement_No的顺序进行，确定Profibus报文的分片个数和组合顺序，任何数据包的Fragement_No的颠倒都会导致一个失败的分片重组；根据Profibus-DP报文的分片个数和组合顺序，组合成完整的Profibus-DP报文；
S80、Profibus-DP协议块对数据进行分组打包后传Profibus-DP数据收发块；
S90、Profibus-DP数据收发块将数据发送至Profibus-DP设备。
包含上述的AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置和方法的电子设备，电子设备包括输出单元、输入单元、处理器、存储器、通讯接口以及内存单元；
存储器作为一种非暂态计算机可读存储器，用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块；
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器使用协议转换方法；
存储器包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电子器件的使用所创建的数据。
本发明提供的一种AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置及方法、设备，与现有技术相比，通过协议转换装置及方法，使得多个Profibus-DP设备之间可以使用AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换方法及装置进行信息交换，AUTBUS总线网络中的其它设备可以与Profibus-DP设备进行信息交换。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明提供的一种AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换系统功能框图。
图2是本发明提供的一种AUTBUS总线与Profibus总线的协议转换装置功能框图
图3是本发明提供的一种AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置的控制单元结构框图。
图4是本发明提供的一种AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换方法流程示意图。
图5是本发明提供的另一种AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换方法流程示意图。
图6是AUTBUS设备只接收指定节点发送的Profibus报文示意图。
图7是本发明实施例提供的一种电子设备功能组成框图；
图8是AUTBUS数据帧格式示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置，协议转换装置包括依次连接的RS485接口电路、控制单元以及AUTBUS接口模块；
RS485接口电路连接Profibus-DP总线，接收Profibus-DP总线数据并传输至控制单元；
控制单元用于接收所述RS485接口电路传输的Profibus-DP数据数据，将Profibus-DP数据拆包封装得到AUTBUS类型数据，并储存至缓存区；当获得AUTBUS总线资源，传输至AUTBUS接口模块； AUTBUS接口模块连接AUTBUS总线，将控制单元输出的AUTBUS数据传输至AUTBUS总线，实现Profibus-DP总线至AUTBUS总线的数据传输；
控制单元还包括接收来自于所述AUTBUS总线上指定时隙的AUTBUS类型数据；将AUTBUS类型数据处理成Profibus-DP数据；通过所述RS485电路发送所述Profibus-DP数据到Profibus-DP总线，实现AUTBUS总线至Profibus-DP总线的传输。
上述的控制单元包括依次连接的Profibus-DP数据收发块、Profibus-DP协议块、协议转换块。
上述的Profibus-DP数据收发块用于对Profibus-DP总线数据进行校验，判断是否为无效指令，若是，则丢弃；若否，则将Profibus-DP总线数据传输至所述Profibus-DP协议块；
上述的Profibus-DP协议块对Profibus-DP总线数据进行解析，得到Profibus-DP协议数据传输至所述协议转换块；
上述的协议转换块对Profibus-DP协议数据进行拆包封装，处理为AUTBUS类型数据，并进行储存，当获得AUTBUS总线资源，传输至所述AUTBUS接口模块。
上述的AUTBUS接口模块还用于接收来自于AUTBUS总线上指定时隙的AUTBUS类型数据；
上述的协议转换块将AUTBUS协议数据转换为Profibus-DP协议数据，并传输至所Profibus-DP协议块； Profibus-DP协议块对Profibus-DP协议数据进行分组打包后传输至所述Profibus-DP数据收发块；
上述的Profibus-DP数据收发块通过RS485接口电路将数据发送至Profibus-DP设备。
使用上述AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置的协议转换方法，转换的步骤为：
S10、Profibus-DP数据收发块对Profibus-DP总线数据进行校验，判断是否为无效指令，若是，则丢弃；若否，则将Profibus-DP总线数据传输至Profibus-DP协议块；
S20、Profibus-DP协议块对Profibus-DP总线数据进行解析，去掉无用数据，如功能码、帧校验、数据长度等数据，提取数据域中的数据DU，得到Profibus-DP协议数据中关于用户的应用数据，将该应用数据传输至协议转换块；
S30、协议转换块将来自Profibus-DP协议块的数据储存在缓冲区；
S40、协议转换模块收到AUTBUS接口模块的报文请求时，根据报文请求的数据长度将缓冲区的数据进行封装得到AUTBUS类型数据；
在AUTBUS接口模块获得AUTBUS总线资源时时候，向控制单元发送报文请求；控制单元获得报文请求之后，根据报文请求的数据长度，对缓冲区的数据进行分片；若报文请求的数据长度大于等于缓冲区Profibus-DP数据与头部信息之和，则将头部信息与缓冲区Profibus-DP数据作为一个AUTBUS类型数据；报文请求数据长度小于缓冲区Profibus-DP数据与头部信息长度之和，则将缓冲区Profibus-DP数据进行切割得到至少一个分片报文，并于头部信息组合成一个AUTBUS类型数据；
AUTBUS数据帧格式中源NAOID和目的NAOID分别代表发送报文设备的节点地址编号，和接收报文的设备节点地址编号，将Profibus-DP协议数据帧格式中的目的地址DA和源地址SA分别填充至目的NAOID和源NAOID；Fragement_No代表包的序号，从0开始增加；
S50、协议转换块通过AUTBUS接口模块发送AUTBUS类型数据到AUTBUS总线上。
使用上述AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置的协议转换方法，转换的步骤为：
S60、控制单元通过AUTBUS接口模块接收来自于AUTBUS总线上指定时隙的AUTBUS类型数据；
AUTBUS总线采用分时处理方式，AUTBUS总线的节点通过软件配置，设置接收指定时隙的AUTBUS类型数据，即根据AUTBUS总线的资源配置表，设置只接收指定节点发送的AUTBUS类型数据；
转换装置连接Profibus设备接收或其他节点设备，转换装置的控制器根据上述软件配置，通过AUTBUS接口模块接收指定时隙的AUTBUS类型数据；即只有在设备节点获得总线资源的情况下读取对应时隙的数据；
S70、控制单元将AUTBUS类型数据组合成完整的Profibus-DP报文；基于每个AUTBUS类型数据中的头部信息，确定Profibus-DP报文的分片个数和组合顺序；接收到的AUTBUS类型数据预期顺序应该与分片顺序相同，重组过程按照AUTBUS数据包的Fragement_No的顺序进行，确定Profibus报文的分片个数和组合顺序，任何数据包的Fragement_No的颠倒都会导致一个失败的分片重组；根据Profibus-DP报文的分片个数和组合顺序，组合成完整的Profibus-DP报文；
S80、Profibus-DP协议块对数据进行分组打包后传Profibus-DP数据收发块；
S90、Profibus-DP数据收发块将数据发送至Profibus-DP设备。
包含上述的AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置和方法的电子设备，电子设备包括输出单元301、输入单元302、处理器303、存储器304、通讯接口305以及内存单元306；
存储器304作为一种非暂态计算机可读存储器，用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块；
当一个或多个程序被一个或多个处理器303执行，使得一个或多个处理器303使用协议转换方法；
存储器304包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电子器件的使用所创建的数据。
实施例1：
AUTBUS总线是一种采用两线非桥接媒介，具有多节点、高带宽、时间敏感的工业现场总线，常用于过程控制和离散控制等自动化控制工业现场的实时数据和非实时数据的传输与应用，且兼容ISO/IEC/IEEE8802-3以太网、IPv6等应用；AUTBUS总线具有高带宽高实时、远距离高可靠性传输等特性，布线和安装简单，且便于网络维护，支持对现有线缆资产的利用；AUTBUS使用总线方式组网，通过总线预配置或动态申请的方式，提供固定带宽数据服务和支持突发数据的可变带宽数据服务；AUTBUS总线针对周期性采样数据，突发性的控制、告警以及ISO/IEC/IEEE 8802-3以太网格式的IPv4/IPv6数据均能提供可靠和确定性的承载，且具有高精度时钟同步的功能，能够基于时间触发提供对时间敏感性和非时间敏感性业务提供确定性的数据传输服务；因此，AUTBUS总线被广泛应用于工业控制、汽车电子、航空、智能城市等领域。一个AUTBUS总线系统可支持254个有效节点，其中一个为控制节点、其他为终端用户节点；控制节点负责管理、分配、回收各系统资源，并实时给所有节点推送系统配置、分配通信带宽等。用户节点使用分配获得的带宽资源进行信息交换。AUTBUS总线也可称为两线制总线，也称为宽带现场总线、两线制工业控制总线。
AUTBUS总线系统中的控制节点配置成生成资源调度信息，并将其发送给至少一个从节点。资源调度信息用于指定各节点所使用的固定时隙。在两线制网络中，最小的时间片单位是时隙。64个时隙组成一个信号帧，256个帧构成一个超帧。
本实施例针对现有的Profibus-DP总线与AUTBUS总线之间数据不能互联交互的问题，提供了一种Profibus-DP总线与AUTBUS总线之间数据交互的装置，实现Profibus-DP总线与AUTBUS总线之间数据实时交互 ，可以使具有Profibus总线的设备或装置在网络中作为一种AUTBUS总线从站设备使用，可以与任何支持Profibus-DP协议的主站设备通讯。
如图2，该Profibus-DP总线与AUTBUS总线之间数据转换的装置包括：Rs485接口电路、控制单元、AUTBUS接口模块；其中，RS485接口电路通过双绞线连接Profibus-DP总线，接收Profibus-DP总线数据并传输至控制单元；控制单元将Profibus-DP总线数据处理成AUTBUS协议数据并储存至缓冲区，当获得AUTBUS总线资源时，将AUTBUS数据发送至AUTBUS接口模块，通过AUTBUS模块发送AUTBUS总线，实现Profibus-DP总线至AUTBUS总线的数据传输。
当数据从AUTBUS总线向Profibus-DP总线传送时，AUTBUS接口模块接收来自AUTBUS总线的数据，并将数据传输给控制单元，控制单元将AUTBUS总线数据处理成Profibus-DP协议数据并传输至Rs485接口电路，进而发送至Profibus-DP总线，实现AUTBUS总线至Profibus-DP总线的数据传输，达到AUTBUS总线与Profibus-DP总线之间数据交互的目的。
如图3，控制单元包括Profibus-DP数据收发块、Profibus-DP协议块、协议转换块。
该Profibus-DP数据收发块用于对Profibus-DP总线数据进行校验，判断是否为无效指令，若是，则丢弃；若否，则将Profibus-DP总线数据传输至Profibus-DP协议块；其中 ，Profibus-DP总线数据是符合Profibus-DP协议数据帧格式的数据，Profibus-DP协议数据帧格式定义如表1：
表1
对Profibus-DP总线数据进行校验时，采用累加和运算的方法对Profibus-DP总线数据进行校验，即将一帧Profibus-DP协议数据中所有数据进行相加，把总和值按照16进制格式的最后一位与收到的校验值对比，若不同，则判为无效指令，将该数据帧丢弃不作处理；若相同，则判为有效指令，将该数据帧传给Profibus-DP协议块。
Profibus-DP协议块对Profibus-DP总线数据进行解析，去掉无用数据，如功能码、帧校验、数据长度等数据，提取数据域中的数据DU，得到Profibus-DP协议数据中关于用户的应用数据，将该应用数据传输至协议转换块。
协议转换块对Profibus-DP协议数据（即数据域的数据）进行编码转换为符合AUTBUS总线编码方式的数据信号，当获得AUTBUS总线资源时，将数据传输给AUTBUS接口模块。
图4是本发明提供的一种AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换方法流程示意图。
在S10中Profibus-DP数据收发块对Profibus-DP总线数据进行校验，判断是否为无效指令，若是，则丢弃；若否，则将Profibus-DP总线数据传输至Profibus-DP协议块。
在S20中Profibus-DP协议块对Profibus-DP总线数据进行解析，去掉无用数据，如功能码、帧校验、数据长度等数据，提取数据域中的数据DU，得到Profibus-DP协议数据中关于用户的应用数据，将该应用数据传输至协议转换块。
在S30中协议转换块将来自Profibus-DP协议块的数据储存在缓冲区
在S40中协议转换模块收到AUTBUS接口模块的报文请求时，根据报文请求的数据长度将缓冲区的数据进行封装得到AUTBUS类型数据。
在AUTBUS接口模块获得AUTBUS总线资源时时候，向控制单元发送报文请求；控制单元获得报文请求之后，根据报文请求的数据长度，对缓冲区的数据进行分片；若报文请求的数据长度大于等于缓冲区Profibus-DP数据与头部信息之和，则将头部信息与缓冲区Profibus-DP数据作为一个AUTBUS类型数据；报文请求数据长度小于缓冲区Profibus-DP数据与头部信息长度之和，则将缓冲区Profibus-DP数据进行切割得到至少一个分片报文，并于头部信息组合成一个AUTBUS类型数据。
如图8中所示，AUTBUS数据帧中源NAOID和目的NAOID分别代表发送报文设备的节点地址编号，和接收报文的设备节点地址编号。
将Profibus-DP协议数据帧格式中的目的地址DA和源地址SA分别填充至目的NAOID和源NAOID；Fragement_No代表包的序号，从0开始增加。
在S50中协议转换块通过AUTBUS接口模块发送AUTBUS类型数据到AUTBUS总线上。
图5是本发明提供的另一种AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换方法流程示意图。
在S60中 ，控制单元通过AUTBUS接口模块接收来自于AUTBUS总线上指定时隙的AUTBUS类型数据。
AUTBUS总线采用分时处理方式，AUTBUS总线的节点可以通过软件配置，设置接收指定时隙的AUTBUS类型数据，也就是说根据AUTBUS总线的资源配置表，可以设置只接收指定节点发送的AUTBUS类型数据。转换装置连接Profibus设备接收或其他节点设备，转换装置的控制器根据上述软件配置，通过AUTBUS接口模块接收指定时隙的AUTBUS类型数据。即只有在设备节点获得总线资源的情况下读取对应时隙的数据。
在S70中，控制单元将AUTBUS类型数据组合成完整的Profibus-DP报文。基于每个AUTBUS类型数据中的头部信息，确定Profibus-DP报文的分片个数和组合顺序。接收到的AUTBUS类型数据预期顺序应该与分片顺序相同，重组过程按照上述表2的头部信息中包的Fragement_No的顺序进行，确定Profibus报文的分片个数和组合顺序，任何包的Fragement_No的颠倒都会导致一个失败的分片重组；根据Profibus-DP报文的分片个数和组合顺序，组合成完整的Profibus-DP报文。
如图6所示，在AUTBUS总线上的节点Tn1和节点Tn2发送Profibus-DP报文，经过转换装置转换成AUTBUS类型数据发送到AUTBUS总线上，节点Tn3选择接收节点Tn1发送的Profibus-DP报文，不接收Tn2的Profibus-DP报文，节点Cn选择不接收节点Tn1的Profibus-DP报文，接收Tn2的Profibus-DP报文。
图7是本申请实施例提供的一种电子设备功能组成框图。
电子设备可以包括输出单元301、输入单元302、处理器303、存储器304、通讯接口305，以及内存单元306。
存储器304作为一种非暂态计算机可读存储器，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块；当一个或多个程序被一个或多个处理器303执行，使得一个或多个处理器303实现如上所述的方法。
存储器304可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电子器件的使用所创建的数据等；此外，存储器304可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。在一些实施例中，存储器304可选包括相对于处理器303远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。
本申请实施例提供的技术方案，可以快速完成Profibus-DP总线和AUTBUS总线的协议转换，协议转换过程由硬件完成，无需软件参与，极大提升了转换的效率。
Claims (7)
1. AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置，其特征在于，协议转换装置包括依次连接的RS485接口电路、控制单元以及AUTBUS接口模块；
RS485接口电路连接Profibus-DP总线，接收Profibus-DP总线数据并传输至控制单元；
控制单元用于接收所述RS485接口电路传输的Profibus-DP数据数据，将Profibus-DP数据拆包封装得到AUTBUS类型数据，并储存至缓存区；当获得AUTBUS总线资源，传输至AUTBUS接口模块； AUTBUS接口模块连接AUTBUS总线，将控制单元输出的AUTBUS数据传输至AUTBUS总线，实现Profibus-DP总线至AUTBUS总线的数据传输；
控制单元还包括接收来自于所述AUTBUS总线上指定时隙的AUTBUS类型数据；将AUTBUS类型数据处理成Profibus-DP数据；通过所述RS485电路发送所述Profibus-DP数据到Profibus-DP总线，实现AUTBUS总线至Profibus-DP总线的传输。
2.根据权利要求1所述的AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置，其特征在于，所述的控制单元包括依次连接的Profibus-DP数据收发块、Profibus-DP协议块、协议转换块。
3.根据权利要求2所述的AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置，其特征在于，所述的Profibus-DP数据收发块用于对Profibus-DP总线数据进行校验，判断是否为无效指令，若是，则丢弃；若否，则将Profibus-DP总线数据传输至所述Profibus-DP协议块；
所述的Profibus-DP协议块对Profibus-DP总线数据进行解析，得到Profibus-DP协议数据传输至所述协议转换块；
所述的协议转换块对Profibus-DP协议数据进行拆包封装，处理为AUTBUS类型数据，并进行储存，当获得AUTBUS总线资源，传输至所述AUTBUS接口模块。
4.根据权利要求3所述的AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置，其特征在于，所述的AUTBUS接口模块还用于接收来自于AUTBUS总线上指定时隙的AUTBUS类型数据；
所述的协议转换块将AUTBUS协议数据转换为Profibus-DP协议数据，并传输至所Profibus-DP协议块； Profibus-DP协议块对Profibus-DP协议数据进行分组打包后传输至所述Profibus-DP数据收发块；
所述的Profibus-DP数据收发块通过RS485接口电路将数据发送至Profibus-DP设备。
5.使用上述权利要求4所述的AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置的协议转换方法，其特征在于，转换的步骤为：
S10、Profibus-DP数据收发块对Profibus-DP总线数据进行校验，判断是否为无效指令，若是，则丢弃；若否，则将Profibus-DP总线数据传输至Profibus-DP协议块；
S20、Profibus-DP协议块对Profibus-DP总线数据进行解析，去掉无用数据，如功能码、帧校验、数据长度等数据，提取数据域中的数据DU，得到Profibus-DP协议数据中关于用户的应用数据，将该应用数据传输至协议转换块；
S30、协议转换块将来自Profibus-DP协议块的数据储存在缓冲区；
S40、协议转换模块收到AUTBUS接口模块的报文请求时，根据报文请求的数据长度将缓冲区的数据进行封装得到AUTBUS类型数据；
在AUTBUS接口模块获得AUTBUS总线资源时时候，向控制单元发送报文请求；控制单元获得报文请求之后，根据报文请求的数据长度，对缓冲区的数据进行分片；若报文请求的数据长度大于等于缓冲区Profibus-DP数据与头部信息之和，则将头部信息与缓冲区Profibus-DP数据作为一个AUTBUS类型数据；报文请求数据长度小于缓冲区Profibus-DP数据与头部信息长度之和，则将缓冲区Profibus-DP数据进行切割得到至少一个分片报文，并于头部信息组合成一个AUTBUS类型数据；
AUTBUS数据帧格式中源NAOID和目的NAOID分别代表发送报文设备的节点地址编号，和接收报文的设备节点地址编号，将Profibus-DP协议数据帧格式中的目的地址DA和源地址SA分别填充至目的NAOID和源NAOID；Fragement_No代表包的序号，从0开始增加；
S50、协议转换块通过AUTBUS接口模块发送AUTBUS类型数据到AUTBUS总线上。
6.使用上述权利要求4所述的AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置的协议转换方法，其特征在于，转换的步骤为：
S60、控制单元通过AUTBUS接口模块接收来自于AUTBUS总线上指定时隙的AUTBUS类型数据；
AUTBUS总线采用分时处理方式，AUTBUS总线的节点通过软件配置，设置接收指定时隙的AUTBUS类型数据，即根据AUTBUS总线的资源配置表，设置只接收指定节点发送的AUTBUS类型数据；
转换装置连接Profibus设备接收或其他节点设备，转换装置的控制器根据上述软件配置，通过AUTBUS接口模块接收指定时隙的AUTBUS类型数据；即只有在设备节点获得总线资源的情况下读取对应时隙的数据；
S70、控制单元将AUTBUS类型数据组合成完整的Profibus-DP报文；基于每个AUTBUS类型数据中的头部信息，确定Profibus-DP报文的分片个数和组合顺序；接收到的AUTBUS类型数据预期顺序应该与分片顺序相同，重组过程按照AUTBUS数据包的Fragement_No的顺序进行，确定Profibus报文的分片个数和组合顺序，任何数据包的Fragement_No的颠倒都会导致一个失败的分片重组；根据Profibus-DP报文的分片个数和组合顺序，组合成完整的Profibus-DP报文；
S80、Profibus-DP协议块对数据进行分组打包后传Profibus-DP数据收发块；
S90、Profibus-DP数据收发块将数据发送至Profibus-DP设备。
7.包含权利要求5和6中任一所述的AUTBUS总线与Profibus-DP总线的协议转换装置和方法的电子设备，其特征在于，电子设备包括输出单元（301）、输入单元（302）、处理器（303）、存储器（304）、通讯接口（305）以及内存单元（306）；
存储器（304）作为一种非暂态计算机可读存储器，用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块；
当一个或多个程序被一个或多个处理器（303）执行，使得一个或多个处理器（303）使用协议转换方法；
存储器（304）包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电子器件的使用所创建的数据。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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