CN202759477U - 工业通讯协议转换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业通讯协议转换系统，它包括PLC、第一、第二协议转换系统，其中：PLC包括CPU单元和通讯单元，CPU单元的相应IO接口与通讯单元的通讯信号接口连接，第一、第二协议转换系统的数据传送接口分别与通讯单元的相应数据传送接口连接，第一协议转换系统的通讯接口与和其使用同一工业通讯协议进行通讯的第一通讯系统的通讯接口连接，第二协议转换系统的通讯接口与和其使用同一工业通讯协议进行通讯的第二通讯系统的通讯接口连接，第一通讯系统与第二通讯系统在通讯时所使用的工业通讯协议不同。本实用新型基于PLC实现了软网关功能，可实现不同工业通讯协议间的数据转换，且成本低，抗干扰能力强，兼容性好。

Description

工业通讯协议转换系统

技术领域

本实用新型涉及一种工业通讯协议转换系统，属于通讯协议转换领域。

背景技术

目前，在工业自动化领域，所有的通讯协议转换都是依赖于专门的网关设备，该网关设备本质上扮演了两种不同通讯网络中的不同角色，其内部使用共同的数据存储区域，以此来实现交换两种协议下的数据。

虽然已有的网关设备可以实现交换两种协议下的数据目的，但是，其存在如下缺陷：

第一，已有的网关设备的价格较高，且网关设备与和其通讯的硬件设备间普遍存在兼容性问题。

第二，跨协议的网关设备仅能实现数据通道，对于数据的内容和地址重排不能做任何的修改。例如，一个使用Modbus RTU协议的从站设备存在上百个参数，而主控制系统通讯使用的Profibus DP协议只需要其中的10个参数，而且这10个参数的地址又不连贯，这就给主控制系统的编程带来很多不便，效率上也有很大损失。

第三，已有的网关设备所提供的诊断功能是指将自身的工作状态提供给其他通讯伙伴方，但网关设备两侧所连接的通讯系统之间无法获取其诊断信息。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工业通讯协议转换系统，该系统基于PLC实现了软网关功能，可实现不同工业通讯协议间的数据转换。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种工业通讯协议转换系统，其特征在于：它包括PLC、第一协议转换系统、第二协议转换系统，其中：该PLC包括CPU单元和通讯单元，该CPU单元的相应IO接口与该通讯单元的通讯信号接口连接，该第一、第二协议转换系统的数据传送接口分别与该通讯单元的相应数据传送接口连接，该第一协议转换系统的通讯接口与和其使用同一工业通讯协议进行通讯的第一通讯系统的通讯接口连接，该第二协议转换系统的通讯接口与和其使用同一工业通讯协议进行通讯的第二通讯系统的通讯接口连接，该第一通讯系统与该第二通讯系统在通讯时所使用的工业通讯协议不同。

所述工业通讯协议转换系统包括通讯状态指示灯和故障诊断指示灯，该通讯状态指示灯、该故障诊断指示灯的输入端口分别与所述CPU单元的相应IO接口连接。

所述第一协议转换系统、所述第二协议转换系统均包括CPU。

本实用新型的优点是：

本实用新型替代了已有的网关设备（硬件），基于PLC实现了软网关功能，可实现不同工业通讯协议间的数据转换，且本实用新型成本低，性能高，通讯抗干扰能力强，兼容性好，工作稳定可靠。并且，通过对PLC的设置，本实用新型还可实现数据重组、数据预处理及诊断信息的跨协议传递这些已有的网关设备所不能完成的功能，这些功能的实现可使得不同工业通讯协议间的数据转换执行难度降低、执行速度提升。

附图说明

图1是本实用新型的组成示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型工业通讯协议转换系统10包括PLC（可编程逻辑控制器）11、第一协议转换系统14、第二协议转换系统15，其中：

该PLC 11包括CPU单元12和通讯单元13，该CPU单元12的相应IO接口与该通讯单元13的通讯信号接口连接，CPU单元12与通讯单元13之间通过内部总线连接，该第一协议转换系统14、第二协议转换系统15的数据传送接口分别与该通讯单元13的相应数据传送接口连接，该第一协议转换系统14的通讯接口与和其使用同一工业通讯协议进行通讯的第一通讯系统20的通讯接口连接，该第二协议转换系统15的通讯接口与和其使用同一工业通讯协议进行通讯的第二通讯系统30的通讯接口连接，该第一通讯系统20与该第二通讯系统30在通讯时所使用的工业通讯协议不同。

在实际设计中，PLC 11可采用与第一通讯系统20或第二通讯系统30一致的PLC产品，以便降低成本，降低PLC 11和其中一方通讯的编程难度。

PLC 11、第一协议转换系统14、第二协议转换系统15由供电单元（图中未示出）供电，同时所有设备的逻辑接地也在该供电单元中完成。

本实用新型工业通讯协议转换系统10还可包括通讯状态指示灯17和故障诊断指示灯16，该通讯状态指示灯17、该故障诊断指示灯16的输入端口分别与CPU单元12的相应IO接口连接。

在实际设计中，本实用新型工业通讯协议转换系统10可置于一个箱体内，箱体前面板上设置有通讯状态指示灯17和故障诊断指示灯16。

如图，在实际设计中，第一协议转换系统14、第二协议转换系统15均包括CPU。

举例：在实际应用中，第一通讯系统20可为使用Modbus RTU协议进行通讯的现场设备，第二通讯系统30可为使用Profibus DP协议进行通讯的主控系统，因现场设备与主控系统各自所使用的工业通讯协议不同，因此，互相之间无法直接进行通讯的现场设备与主控系统之间可设置本实用新型工业通讯协议转换系统10，同样使用Modbus RTU协议进行通讯的第一协议转换系统14与现场设备进行数据交换，同样使用Profibus DP协议进行通讯的第二协议转换系统15与主控系统进行数据交换。

本实用新型的工作过程为：

当第一通讯系统20要向第二通讯系统30传送数据时，第一通讯系统20首先将数据传送给第一协议转换系统14（第一通讯系统20与第一协议转换系统14间的通讯基于同一工业通讯协议实现），然后第一协议转换系统14将接收到的数据转换为PLC 11可接收形式的数据后传送给PLC 11，从而PLC 11对接收到的数据进行相应处理后，将处理后的数据传送给第二协议转换系统15，继而经由第二协议转换系统15对接收到的数据进行相应转换后发送给第二通讯系统30（第二通讯系统30与第二协议转换系统15间的通讯基于同一工业通讯协议实现），完成第一通讯系统20向第二通讯系统30传送数据的目的。

当第二通讯系统30要向第一通讯系统20发送指令（也可为数据）时，第二通讯系统30首先将指令传送给第二协议转换系统15，然后第二协议转换系统15将接收到的指令转换为PLC 11可接收数据形式的指令后传送给PLC 11，从而PLC 11对接收到的指令进行相应处理后，将处理后的指令传送给第一协议转换系统14，继而经由第一协议转换系统14对接收到的指令进行相应转换后发送给第一通讯系统20，完成第二通讯系统30向第一通讯系统20发送指令的目的。

在实际工作过程中，PLC 11还会对接收的数据、指令等进行相应的分析、判断、存储等操作，根据数据交换情况，通过通讯状态指示灯17和故障诊断指示灯16显示此时通讯是否正常等。

另外，通过对PLC 11的编程设置，还可实现数据重组、数据预处理及诊断信息的跨协议传递功能，具体如下：

第一，本实用新型可实现数据重组，将一方通讯系统（指第一通讯系统20、第二通讯系统30中的其中之一）上的不连贯地址数据读取之后，以一个连贯的地址区域提供给另一方通讯系统。

第二，本实用新型根据需求，可通过PLC 11中编程来实现数据预处理，从而大大减轻其中一方通讯系统的通讯负荷。

第三，本实用新型通过PLC 11中编程，可实现两种不同协议网络中的设备诊断通道，具体为：在第一通讯系统20经由第一协议转换系统14与PLC 11进行正常数据（或指令等）通讯的同时，按照设定的固定周期更新的诊断通讯也在进行，诊断通讯包括设备的工作模式、错误代码等诊断信息，因此，这些诊断信息都会收集到PLC 11中，从而，第二通讯系统30可通过访问PLC 11来查询这些诊断信息，完成对第一通讯系统20的诊断。反之，如果第一通讯系统20需要了解第二通讯系统30，也可通过访问PLC 11来查询。对于一个工厂而言，诊断信息的跨协议传递可大大扩展工厂的自动化维护系统，真正做到全厂统一、跨协议、跨网络、跨厂商的设备维护诊断。

在本实用新型中，PLC 11、第一协议转换系统14、第二协议转换系统15均为公知技术，其具体构成不在这里详述。

本实用新型的优点是：

本实用新型替代了已有的网关设备（硬件），基于PLC实现了软网关功能，可实现不同工业通讯协议间的数据转换，且本实用新型成本低，性能高，通讯抗干扰能力强，兼容性好，工作稳定可靠。并且，通过对PLC的设置，本实用新型还可实现数据重组、数据预处理及诊断信息的跨协议传递这些已有的网关设备所不能完成的功能，这些功能的实现可使得不同工业通讯协议间的数据转换执行难度降低、执行速度提升。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1.一种工业通讯协议转换系统，其特征在于：它包括PLC、第一协议转换系统、第二协议转换系统，其中：

该PLC包括CPU单元和通讯单元，该CPU单元的相应IO接口与该通讯单元的通讯信号接口连接，该第一、第二协议转换系统的数据传送接口分别与该通讯单元的相应数据传送接口连接，该第一协议转换系统的通讯接口与和其使用同一工业通讯协议进行通讯的第一通讯系统的通讯接口连接，该第二协议转换系统的通讯接口与和其使用同一工业通讯协议进行通讯的第二通讯系统的通讯接口连接，该第一通讯系统与该第二通讯系统在通讯时所使用的工业通讯协议不同。

2.如权利要求1所述的工业通讯协议转换系统，其特征在于：

所述工业通讯协议转换系统包括通讯状态指示灯和故障诊断指示灯，该通讯状态指示灯、该故障诊断指示灯的输入端口分别与所述CPU单元的相应IO接口连接。

3.如权利要求1或2所述的工业通讯协议转换系统，其特征在于：

所述第一协议转换系统、所述第二协议转换系统均包括CPU。

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