基于CAN总线通信协议的OPC UA协议的转换系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CAN总线通信协议的OPC UA协议的转换系统，该系统包括处理器、存储器、CAN总线控制器、以太网控制器；所述CAN总线控制器，用于获取CAN总线上N个待转换数据，根据每一个所述待转换数据的协议格式，从预设的协议栈中提取每一个所述待转换数据对应的转换方法，并根据所述转换方法将对应的待转换数据转换为用OPC UA协议格式表示的数据，获得N个转换数据；所述处理器，用于将所有所述转换数据按照所述存储器中的配置文件的格式进行存储，并将所有所述转换数据通过所述以太网控制器传输给OPC UA客户端；本发明专利技术能够获取各种CAN总线设备的数据，从而提高数据的采集效率。

【技术实现步骤摘要】
基于CAN总线通信协议的OPCUA协议的转换系统
本专利技术涉及工业现场数据通讯
，尤其涉及一种基于CAN总线通信协议的OPCUA协议的转换系统。
技术介绍
随着新一代信息技术与制造业深度融合，工业互联网日益成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石，对未来工业发展产生全方位、深层次、革命性影响。在自动化控制系统中，现场设备的通讯至关重要，工业控制中的各种智能仪表、PLC控制器、分布式I/O模块等设备都提供了与计算机的通讯协议，从而为计算机控制系统的设计提供了极大的方便。目前，CAN总线是国际上应用最广泛的现场总线之一，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面，然而工业控制系统中使用CAN协议的智能仪表、PLC控制器、分布式I/O模块等设备来自于不同生产商，加上各生产商因由于各种原因没有遵循统一的接口规范，导致设备之间无法直接进行通信，从而导致各种CAN总线设备之间不能相互共享数据资源，进而导致工业控制系统信息传输效率低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种基于CAN总线通信协议的OPCUA协议的转换系统，以解决现有的CAN总线没有遵循统一接口规范而导致无法获取各种CAN总线设备的数据资源的技术问题，本专利技术通过转换系统使得OPCUA协议的客户端能够获取各种CAN总线设备的数据，从而提高数据的采集效率。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于CAN总线通信协议的OPCUA协议的转换系统，包括：处理器、存储器、CAN总线控制器、以太网控制器；所述CAN总线控制器，用于获取CAN总线上N个待转换数据，根据每一个所述待转换数据的协议格式，从预设的协议栈中提取每一个所述待转换数据对应的转换方法，并根据所述转换方法将对应的待转换数据转换为用OPCUA协议格式表示的数据，获得N个转换数据；所述处理器，用于将所有所述转换数据按照所述存储器中的配置文件的格式进行存储，并将所有所述转换数据通过所述以太网控制器传输给OPCUA客户端。进一步地，所述CAN总线控制器包括CAN总线数据接收模块、协议转换模块、协议存储模块；所述CAN总线数据接收模块，用于获取CAN总线上N个待转换数据；所述协议转换模块，用于根据每一个所述待转换数据的协议格式，从所述协议存储模块中提取每一个所述待转换数据对应的转换方法，并根据所述转换方法将对应的待转换数据转换为用OPCUA协议格式表示的数据，获得N个转换数据；其中，N为大于0的整数；所述协议存储模块，用于存储若干个协议格式以及每一个协议格式对应的转换方法。进一步地，所述处理器包括RTDB数据库模块、转换数据控制模块；所述RTDB数据库模块，用于将所有所述转换数据按照所述存储器中的配置文件的格式进行存储；所述转换数据控制模块，用于接收所述OPCUA客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令从所述RTDB数据库模块中获取对应的转换数据，并将所述对应的转换数据发送至所述OPCUA客户端。进一步地，所述转换数据控制模块包括配置单元、转换数据浏览单元、转换数据管理单元、查询及订阅单元、事件及报警单元；所述配置单元，用于获取所述存储器中的配置文件，并控制所有所述转换数据按照所述配置文件的格式存储在所述RTDB数据库模块中；所述转换数据浏览单元，用于接收OPCUA客户端发送的至少任一所述转换数据的浏览请求，根据所述浏览请求从所述RTDB数据库模块中获取对应的转换数据，并将所述对应的转换数据发送至所述OPCUA客户端；所述转换数据管理单元，用于接收OPCUA客户端发送的节点修改指令，并根据所述节点修改指令修改所述RTDB数据库模块中各个转换数据之间的位置关系；所述查询及订阅单元，用于接收OPCUA客户端发送的至少任一所述转换数据的查询请求或订阅请求，根据所述查询请求或所述订阅请求对所述RTDB数据库模块中对应的转换数据进行查询，并将所述对应的转换数据发送至所述OPCUA客户端；所述事件及报警单元，用于接收OPCUA客户端发送的至少任一所述转换数据的事件请求或报警请求，根据所述事件请求或所述报警请求对所述RTDB数据库模块中对应的转换数据进行监控，并将所述对应的转换数据的异常情况进行报警。进一步地，所述以太网控制器包括TCP/IP模块和以太网控制模块。进一步地，所述处理器采用包含调试接口的STM32F429VIT6芯片。进一步地，所述存储器包括SDRAM存储器和NandFlash存储器；其中，所述SDRAM存储器采用容量为256Mbit的HY57V2562GTR芯片；所述NandFlash存储器采用容量为4Gbit的GD5F4GQ4UB芯片。进一步地，所述CAN总线控制器采用ADM3054芯片。进一步地，所述以太网控制器采用支持IPV6网络的W6100芯片。进一步地，还包括供电电源，所述供电电源用于对所述处理器、所述存储器、所述CAN总线控制器和所述以太网控制器进行供电。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术实施例提供的基于CAN总线通信协议的OPCUA协议的转换系统，该系统包括处理器、存储器、CAN总线控制器、以太网控制器；所述CAN总线控制器，用于获取CAN总线上N个待转换数据，根据每一个所述待转换数据的协议格式，从预设的协议栈中提取每一个所述待转换数据对应的转换方法，并根据所述转换方法将对应的待转换数据转换为用OPCUA协议格式表示的数据，获得N个转换数据；所述处理器，用于将所有所述转换数据按照所述存储器中的配置文件的格式进行存储，并将所有所述转换数据通过所述以太网控制器传输给OPCUA客户端；本专利技术将CAN总线上所有待转换数据转换为OPCUA协议格式表示的数据，使得OPCUA客户端无需改动就能够采用统一的方式获取各种CAN总线设备的数据，提高数据的采集效率。附图说明图1是本专利技术提供的基于CAN总线通信协议的OPCUA协议的转换系统的一个优选实施例的结构示意图；图2是本专利技术提供的基于CAN总线通信协议的OPCUA协议的转换系统的另一个优选实施例的结构示意图；图3是本专利技术提供的处理器的电路图；图4是本专利技术提供的SDRAM存储器的电路图；图5是本专利技术提供的NandFlash存储器的电路图；图6是本专利技术提供的CAN总线控制器的电路图；图7是本专利技术提供的以太网控制器的电路图；图8是本专利技术提供的供电电源的电路图；图9是本专利技术连接不同类型的CAN总线设备，封装为OPCUA服务器的逻辑结构图；其中，说明书附图中的附图标记如下：1、处理器；11、RTDB数据库模块；12、转换数据控制模块、121、配置单元；122、转换数据浏览单元；123、转换数据管理单元；124、查询及订阅单元；125、事件及报警单元；2、存储器；3、CAN总线控制器；31、CAN总线数据接收模块；32、协议转换模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CAN总线通信协议的OPC UA协议的转换系统，其特征在于，包括：处理器、存储器、CAN总线控制器、以太网控制器；/n所述CAN总线控制器，用于获取CAN总线上N个待转换数据，根据每一个所述待转换数据的协议格式，从预设的协议栈中提取每一个所述待转换数据对应的转换方法，并根据所述转换方法将对应的待转换数据转换为用OPC UA协议格式表示的数据，获得N个转换数据；/n所述处理器，用于将所有所述转换数据按照所述存储器中的配置文件的格式进行存储，并将所有所述转换数据通过所述以太网控制器传输给OPC UA客户端。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线通信协议的OPCUA协议的转换系统，其特征在于，包括：处理器、存储器、CAN总线控制器、以太网控制器；
所述CAN总线控制器，用于获取CAN总线上N个待转换数据，根据每一个所述待转换数据的协议格式，从预设的协议栈中提取每一个所述待转换数据对应的转换方法，并根据所述转换方法将对应的待转换数据转换为用OPCUA协议格式表示的数据，获得N个转换数据；
所述处理器，用于将所有所述转换数据按照所述存储器中的配置文件的格式进行存储，并将所有所述转换数据通过所述以太网控制器传输给OPCUA客户端。


2.如权利要求1所述的基于CAN总线通信协议的OPCUA协议的转换系统，其特征在于，所述CAN总线控制器包括CAN总线数据接收模块、协议转换模块、协议存储模块；
所述CAN总线数据接收模块，用于获取CAN总线上N个待转换数据；
所述协议转换模块，用于根据每一个所述待转换数据的协议格式，从所述协议存储模块中提取每一个所述待转换数据对应的转换方法，并根据所述转换方法将对应的待转换数据转换为用OPCUA协议格式表示的数据，获得N个转换数据；其中，N为大于0的整数；
所述协议存储模块，用于存储若干个协议格式以及每一个协议格式对应的转换方法。


3.如权利要求2所述的基于CAN总线通信协议的OPCUA协议的转换系统，其特征在于，所述处理器包括RTDB数据库模块、转换数据控制模块；
所述RTDB数据库模块，用于将所有所述转换数据按照所述存储器中的配置文件的格式进行存储；
所述转换数据控制模块，用于接收所述OPCUA客户端发送的控制指令，并根据所述控制指令从所述RTDB数据库模块中获取对应的转换数据，并将所述对应的转换数据发送至所述OPCUA客户端。


4.如权利要求3所述的基于CAN总线通信协议的OPCUA协议的转换系统，其特征在于，所述转换数据控制模块包括配置单元、转换数据浏览单元、转换数据管理单元、查询及订阅单元、事件及报警单元；
所述配置单元，用于获取所述存储器中的配置文件，并控制所有所述转换数据按照所述配置文件的格式存储在所述RTDB数据库模块中；
所述转换数据浏览单元，用于接收OPCUA客户端发送的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智，张昱，王佳相，郭旭，杨瑞，张东波，秦昊，魏千洲，凌翔，王晓旭，林利彬，
申请(专利权)人：广东省智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44