一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及工业数据采集技术领域，具体公开了一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统，包括4G旁路设备、工业数据云平台、带工业串口PLC和工业串口屏。通过将4G旁路设备安装在带工业串口PLC和工业串口屏之间，用户在带工业串口PLC和工业串口屏之间连接了该装置之后，会被动和主动获取工业数据。它不需要手动地址路由信息，会自动获取，解决了自动化控制系统缺乏数采接口，仅保留PLC与串口屏的接口，无法获取PLC的工艺参数的问题。无法获取PLC的工艺参数的问题。无法获取PLC的工艺参数的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统


[0001]本专利技术涉及工业数据采集
，尤其涉及一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统。

技术介绍

[0002]目前随着计算机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显得重要。无论设备与设备之间的通讯，还是设备与计算机之间的通讯都变得尤为重要。串口通信是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。随着通讯技术的发展，经典代表有rs
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485，rs
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485采用平衡发送和差分接收方式实现通信：发送端将串行口的ttl电平信号转换成差分信号a,b两路输出，经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成ttl电平信号。由于传输线通常使用双绞线，又是差分传输，所以有强大的抗共模干扰的能力，总线收发器灵敏度很高，可以检测到低至200mv电压。故传输信号在千米之外都是可以恢复。rs
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485最大的通信距离约为1219m，最大传输速率为10mb/s，传输速率与传输距离成反比，在10kb/s的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。rs
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485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。rs
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485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。如果需要使用星型结构，就必须使用485中继器或者485集线器才可以。rs
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485总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。随着串口通讯的发展，用户对于数据采集要求越来越高，随即出现了旁路技术。所谓数据旁路就是设置相关专用通路，即不等前一条指令把计算结果写回寄存器组，下一条指令不再读寄存器组，而是直接把前一条指令的计算结果(可能是ALU的计算结果，或者访存得到的结果)作为自己的输入数据开始计算过程，使本来需要暂停的操作变得可以继续执行，这种称为数据定向或数据旁路技术。
[0003]现有的自动化控制系统缺乏数采接口，仅保留PLC与串口屏的接口，无法获取PLC的工艺参数的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统，旨在解决现有技术中的自动化控制系统缺乏数采接口，仅保留PLC与串口屏的接口，无法获取PLC的工艺参数的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统，包括4G旁路设备、工业数据云平台、带工业串口PLC和工业串口屏，所述4G旁路设备安装在所述带工业串口PLC和所述工业串口屏之间。
[0006]所述4G旁路设备包括PLC端串口、屏端串口、串口接收模块和串口发送模块，所述PLC端串口与所述带工业串口连接，所述屏端串口与所述工业串口屏连接，所述串口接收模
块用于监听所述PLC端串口，所述串口发送模块用于监听所述屏端串口。
[0007]所述4G旁路设备还包括伪终端命令模块，所述伪终端命令模块，用于发送命令至所述PLC端串口。
[0008]本专利技术还提出一种采用上述所述的基于Linux的工业串口数据旁路系统的方法，包括如下步骤：
[0009]划分主动模式和被动模式；
[0010]在主动模式下，所述伪终端命令模块向串口发送特定命令，所述串口发送模块向所述PLC端串口发送特定命令，然后从所述PLC端串口等待回复数据，并将该回复数据通过4G链路成对发送到所述工业数据云平台；
[0011]在被动模式下，所述PLC端串口的数据直接从所述屏端串口发出、所述屏端串口上的数据直接从所述PLC端串口发出。
[0012]所述特定命令由多种命令与所述回复数据一起构成一个命令数据向量，最后由服务器定义周期为采集周期，形成一个工业时序数据集合。
[0013]本专利技术的一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统，通过将所述4G旁路设备安装在所述带工业串口PLC和所述工业串口屏之间，用户在所述带工业串口PLC和所述工业串口屏之间连接了该装置之后，会被动和主动获取工业数据。它不需要手动地址路由信息，会自动获取，解决了自动化控制系统缺乏数采接口，仅保留PLC与串口屏的接口，无法获取PLC的工艺参数的问题。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0015]图1为本专利技术的基于Linux的工业串口数据旁路系统的原理示意图。
[0016]图2为本专利技术的主动和被动两种模式原理示意图。
[0017]图3为本专利技术的4G旁路设备结构示意图。
[0018]图4为本专利技术的工业数据云平台结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
[0020]请参阅图1至图4，本专利技术提供了一种基于Linux的工业串口数据旁路系统，包括4G旁路设备、工业数据云平台、带工业串口PLC和工业串口屏，所述4G旁路设备安装在所述带工业串口PLC和所述工业串口屏之间；
[0021]所述4G旁路设备包括PLC端串口、屏端串口、串口接收模块和串口发送模块，所述PLC端串口与所述带工业串口连接，所述屏端串口与所述工业串口屏连接，所述串口接收模块用于监听所述PLC端串口，所述串口发送模块用于监听所述屏端串口；
[0022]所述4G旁路设备还包括伪终端命令模块，所述伪终端命令模块，用于发送命令至所述PLC端串口；
[0023]所述工业数据云平台包括数据接收模块和数据存储模块；
[0024]所述数据接收模块，用于接收所述4G旁路设备的数据，所述数据存储模块用于对接收到的数据进行转译后保存；
[0025]所述数据接收模块还包括命令发送模块，所述命令发送模块用于向所述4G旁路设备发送指令。
[0026]在本实施方式中，所述基于Linux的工业串口数据旁路系统应用于工业数据的采集，所述4G旁路设备包含串口接收模块、串口发送模块、伪终端命令模块；所述工业数据云平台包含数据接收模块、数据存储模块、命令发送模块，其中所述带工业串口PLC、工业串口屏是系统已有设备，所述4G旁路设备安装在所述带工业串口PLC和所述工业串口屏之间。旁路方法由串口接收模块监听Uart
plc
接口，串口发送模块监听所述PLC端串口(Uart
plc
接口)，所述串口接收模块监听所述屏端串口(Uart
screen
接口)。
[0027]所述4G旁路设备的特征在于能对任何协议数据获取，该旁路方法分为2种模式，分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Linux的工业串口数据旁路系统，其特征在于，包括4G旁路设备、工业数据云平台、带工业串口PLC和工业串口屏，所述4G旁路设备安装在所述带工业串口PLC和所述工业串口屏之间。2.如权利要求1所述的基于Linux的工业串口数据旁路系统，其特征在于，所述4G旁路设备包括PLC端串口、屏端串口、串口接收模块和串口发送模块，所述PLC端串口与所述带工业串口连接，所述屏端串口与所述工业串口屏连接，所述串口接收模块用于监听所述PLC端串口，所述串口发送模块用于监听所述屏端串口。3.如权利要求2所述的基于Linux的工业串口数据旁路系统，其特征在于，所述4G旁路设备还包括伪终端命令模块，所述伪终端命令模块，用于发送命令至所述PL...

【专利技术属性】
技术研发人员：张启飞，李文娟，吴文辉，常乐，赵斌，
申请(专利权)人：宁波明物智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：