应用于工业设备通信协议转换的控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于工业设备通信协议转换的控制系统及控制方法，包括现场设备数据采集系统、光纤转换器、通信模块、通信控制器和电源模块，所述现场设备数据采集系统与所述光纤转换器之间通过信号连接，所述光纤转化器与所述通信模块之间通过信号连接，所述通信模块与所述通信控制器之间通过信号连接，所述电源模块为所述现场设备数据采集系统、所述光纤转换器、所述通信模块和所述通信控制器提供电源。本发明专利技术便于实现数据的交换、共享和信息处理，减少各种设备之间的通信接口的转换，提高数据传输的可靠性及实时性，有利于各种设备的智能一体化管理与控制。

【技术实现步骤摘要】
应用于工业设备通信协议转换的控制系统及控制方法
本专利技术属于工业通信
，特别是涉及一种应用于工业设备通信协议转换的控制系统及控制方法。
技术介绍
在电力、石油、化工、冶金、钢铁、交通等各个行业，现场信号通过数据采集系统进行连接采集和处理后，需要通过数据通信网络传送至上位DAS、DCS等监控系统，由于现场设备与监控设备对于数据的处理和传输不同，因此现场信号传送至上位监控系统的过程中经常需要经过不同的数据通信网络。另外，由于设备的生产厂商的不同和数据来源的多元化，许多现场设备所采用的通信协议也各不相同，导致现场设备采用的通信接口各不相同及各种通信协议不兼容等问题，特别是在工业监控领域，现场设备之间往往需要相互通信，但是通信协议和接口的不同为设备间通信造成了极大地难度。同时，由于设备的不同，对于工业现场设备的集中监控也造成了很大的难度。就现在市面上的集成监控软件，都是针对不同的通信模块开发一套独立的接口，每一种接口只能服务于一种通信协议的现场设备。不仅使工业现场设备采用的通信接口各不相同，还造成了各类通信协议不兼容的等问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种应用于工业设备通信协议转换的控制系统及控制方法，便于实现数据的交换、共享和信息处理，减少各种设备之间的通信接口的转换，提高数据传输的可靠性及实时性，有利于各种设备的智能一体化管理与控制。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种应用于工业设备通信协议转换的控制系统，包括现场设备数据采集系统、光纤转换器、通信模块、通信控制器和电源模块，所述现场设备数据采集系统与所述光纤转换器之间通过信号连接，所述光纤转化器与所述通信模块之间通过信号连接，所述通信模块与所述通信控制器之间通过信号连接，所述电源模块为所述现场设备数据采集系统、所述光纤转换器、所述通信模块和所述通信控制器提供电源；还包括数据监控模块，所述数据监控模块与所述通信控制器之间通过信号连接；所述通信控制器包括数据采集模块、数据处理模块、协议转换模块、数据重组模块和数据输出模块，所述数据采集模块与所述数据处理模块电连接，所述数据处理模块与所述协议转换模块电连接，所述协议转换模块与所述数据重组模块电连接，所述数据重组模块与所述数据输出模块电连接，所述数据输出模块与所述光纤转换器信号连接；所述现场设备数据采集系统包括OPC设备、Modbus设备、PLC设备、PROFIBUS和PROFINET中的至少两种。进一步地说，所述OPC设备主要收集新型干法水泥生产线的磨机系统中磨辊的压力、循环风的风量和选粉机的转速的参数；所述Modbus设备主要收集新型干法水泥生产线的液压系统的压力和温度、磨辊的高度和主电机震动的参数；所述PLC设备主要收集新型干法水泥生产线的窑系统中窑内温度、篱冷机的风量、五级旋风筒的压力和温度的参数；所述PROFIBUS主要收集新型干法水泥生产线的熟料冷却系统中篱冷机的风量及篱板的运动和速度控制参数；所述PROFINET主要收集新型干法水泥生产线的主电机设备的启停、板喂机的转速、物料配比和窑头窑尾收尘器入口温度的参数。进一步地说，所述数据处理模块还包括共享内存模块。进一步地说，所述数据采集模块还包括存储模块。进一步地说，所述数据监控模块为闪烁指示灯、警铃和扬声器中的至少一种。进一步地说，所述光纤转换器为PDH光纤转换器、SDH光纤转换器或SPDH光纤转换器。进一步地说，所述通信模块为以太网通信模块或无线通信模块。进一步地说，所述存储模块包括程序存储模块和数据存储模块。所述的应用于工业设备通信协议转换的控制系统的控制方法，包括以下步骤(以现场设备A到现场设备B为例)：S1、对现场设备A和B进行初始化，并对现场设备A和B一一编写独立的IP地址；S2、现场设备A将原始数据在光纤转换器的作用下信号接入通信模块中，再传输到通信控制器；S3、通信控制器中的数据采集模块获取现场设备A的原始数据后，传输给数据处理模块，对需要运算的数据进行处理，并将数据打包传输到协议转换模块，协议转换模块根据现场设备B的数据协议格式进行解析并转换，数据重组模块对转换的数据进行重组并重新打包通过数据输出模块经光纤转换器传输至现场设备B，即实现现场设备A和现场设备B之间的数据传输。所述的应用于工业设备通信协议转换的控制系统的控制方法，包括以下步骤(以现场设备A到另一现场设备A为例)：S1、对现场设备A和另一现场设备A进行初始化，并对现场设备A和另一现场设备A一一编写独立的IP地址；S2、现场设备A将原始数据在光纤转换器的作用下信号接入通信模块中，再传输到通信控制器；S3、通信控制器中的数据采集模块获取现场设备A的原始数据后，传输给数据处理模块，对需要运算的数据进行处理，并将数据打包传输到协议转换模块，协议转换模块根据另一现场设备A的数据协议格式进行解析并转换，数据重组模块对转换的数据进行重组并重新打包通过数据输出模块经光纤转换器传输至另一现场设备A，即实现现场设备A和另一现场设备A之间的数据传输。本专利技术的有益效果至少具有以下几点：一、本专利技术采用光纤转换器将现场设备的实时数据转换成信号接入以太网，没有接口的协议转换，可以让不同的现场设备的数据在同一网络中进行传输，有利于各种设备的智能一体化管理与控制；二、本专利技术采用数据监控模块，对数据控制器中的运行状态进行监控，若发生异常，能够发出警报提醒工作人员进行设备的复位处理；三、本专利技术的现场设备数据采集系统包括OPC设备、Modbus设备、PLC设备、PROFIBUS和PROFINET中的至少两种，能够实现不同设备以及同一设备异地的数据传输，减少各种设备之间的通信接口的转换，数据传输速率快且实时性及可靠性高。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；附图中各部件的标记如下：现场设备数据采集系统1、光纤转换器2、通信模块3、通信控制器4、数据监控模块5、OPC设备11、Modbus设备12、PLC设备13、PROFIBUS14、PROFINET15、数据采集模块41、数据处理模块42、协议转换模块43、数据重组模块44和数据输出模块45。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。实施例：一种应用于工业设备通信协议转换的控制系统，本专利技术包括现场设备数据采集系统1、光纤转换器2、通信模块3、通信控制器4和电源模块，所述现场设备数据采集系统1与所述光纤转换器2之间通过信号连接，所述光纤转化器2与所述通信模块3之间通过信号连接，所述通信模块3与所述通信控制器4之间通过信号连接，所述电源模块为所述现场设备数据采集系统1、所述光纤转换器2、所述通信模块3和所述通信控制器4提供电源；还包括数据监控模块5，所述数据监控模块5与所述通信控制器4之间通过信号连接；所述通信控制器4包括数据采集模块41、数据处理模块42、协议转换模块43、数据重组模块44和数据输出模块45，所述数据采集模块41与所述数据处理模块42电连接，所述数据处理模块42与所述协议转换模块43电连接，所述协议转换模块43与所述数据重组模块44电连接，所述数据重组模块44与所述数据输出模块45电连接，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于工业设备通信协议转换的控制系统，其特征在于：包括现场设备数据采集系统、光纤转换器、通信模块、通信控制器和电源模块，所述现场设备数据采集系统与所述光纤转换器之间通过信号连接，所述光纤转化器与所述通信模块之间通过信号连接，所述通信模块与所述通信控制器之间通过信号连接，所述电源模块为所述现场设备数据采集系统、所述光纤转换器、所述通信模块和所述通信控制器提供电源；还包括数据监控模块，所述数据监控模块与所述通信控制器之间通过信号连接；所述通信控制器包括数据采集模块、数据处理模块、协议转换模块、数据重组模块和数据输出模块，所述数据采集模块与所述数据处理模块电连接，所述数据处理模块与所述协议转换模块电连接，所述协议转换模块与所述数据重组模块电连接，所述数据重组模块与所述数据输出模块电连接，所述数据输出模块与所述光纤转换器信号连接；所述现场设备数据采集系统包括OPC设备、Modbus设备、PLC设备、PROFIBUS和PROFINET中的至少两种。

【技术特征摘要】
1.一种应用于工业设备通信协议转换的控制系统，其特征在于：包括现场设备数据采集系统、光纤转换器、通信模块、通信控制器和电源模块，所述现场设备数据采集系统与所述光纤转换器之间通过信号连接，所述光纤转化器与所述通信模块之间通过信号连接，所述通信模块与所述通信控制器之间通过信号连接，所述电源模块为所述现场设备数据采集系统、所述光纤转换器、所述通信模块和所述通信控制器提供电源；还包括数据监控模块，所述数据监控模块与所述通信控制器之间通过信号连接；所述通信控制器包括数据采集模块、数据处理模块、协议转换模块、数据重组模块和数据输出模块，所述数据采集模块与所述数据处理模块电连接，所述数据处理模块与所述协议转换模块电连接，所述协议转换模块与所述数据重组模块电连接，所述数据重组模块与所述数据输出模块电连接，所述数据输出模块与所述光纤转换器信号连接；所述现场设备数据采集系统包括OPC设备、Modbus设备、PLC设备、PROFIBUS和PROFINET中的至少两种。2.根据权利要求1所述的应用于工业设备通信协议转换的控制系统，其特征在于：所述OPC设备主要收集新型干法水泥生产线的磨机系统中磨辊的压力、循环风的风量和选粉机的转速的参数；所述Modbus设备主要收集新型干法水泥生产线的液压系统的压力和温度、磨辊的高度和主电机震动的参数；所述PLC设备主要收集新型干法水泥生产线的窑系统中窑内温度、篱冷机的风量、五级旋风筒的压力和温度的参数；所述PROFIBUS主要收集新型干法水泥生产线的熟料冷却系统中篱冷机的风量及篱板的运动和速度控制参数；所述PROFINET主要收集新型干法水泥生产线的主电机设备的启停、板喂机的转速、物料配比和窑头窑尾收尘器入口温度的参数。3.根据权利要求1所述的应用于工业设备通信协议转换的控制系统，其特征在于：所述数据处理模块还包括共享内存模块。4.根据权利要求1所述的应用于工业设备通信协议转换的控制系统，其特征在于：所述数据采集模块还包括存储模块。5.根据权利要求1所述的应用于工业设备通信协议转换的控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉中，
申请(专利权)人：苏州中材建设有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32