一种主动式双向数据通讯设备及方法技术

本发明专利技术提供了一种主动式双向数据通讯方法，包括如下步骤：通讯设备将数据写入缓存区中；所述通讯设备解析可供第三方读取的数据；目标通讯设备配置寻址链表；所述通讯设备与所述目标通讯设备间，主动发起通讯请求；建立双向无线通讯，按照指令读取所需要的数据并进行解析。本发明专利技术通过一种结合数据通讯、数据缓存、转换传输、路由队列等方法，实现DCS控制系统、PLC控制器主动式端到端的数据通讯方式。具有远程无线通信能力，可将封闭的控制系统设备，通过安全的无线通信方式实现数据交互。同时，结合数据队列缓存机制，使系统具备多套设备间的双向交互能力。的双向交互能力。的双向交互能力。

【技术实现步骤摘要】
一种主动式双向数据通讯设备及方法


[0001]本专利技术涉及双向通讯领域，具体地，涉及一种主动式双向数据通讯设备及方法。

技术介绍

[0002]控制类仪表设备中，DCS控制系统与PLC设备是工业现场的核心设备。同时，为保障现场设备运行的安全性，此类设备选择尽可能的与外部公共通信网络进行隔离，通讯方式通常采用RS485通讯卡，通过主动发送通讯命令的方式，与外部设备进行数据交互，因此，称其为主动式通讯设备。
[0003]企业与企业间需要进行部分数据的互访，需要一套便捷、安全且低成本的数据交互方案。在现有技术中，无论是WebServ i ce、WebAP I通讯接口方式，还是MQTT物联网发布/订阅的方式，均需要中心服务器的支持，从而构成集中式的数据交互方式。而设立数据中心，在整体部署上增加了额外的部署开支和运维成本。
[0004]无线通讯网络的改造成本很高，需要一种成本低廉的无线通讯设备。现有技术中的无线通讯设备部署复杂，中心化的通讯也造成了现有技术中无线通讯设备的部署不够灵活，同时安全性问题也是目前数据通讯所需要解决的难点。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，为了灵活、低成本并安全的解决主动式远程多设备间的数据交互问题；本专利技术的目的是提供一种主动式双向数据通讯方法，包括如下步骤：
[0006]通讯设备将数据写入缓存区中；所述通讯设备解析可供第三方读取的数据；目标通讯设备配置寻址链表；所述通讯设备与所述目标通讯设备间，主动发起通讯请求；
[0007]当通讯设备向目标通讯设备请求通讯时：
[0008]所述通讯设备向所述目标通讯设备主动发起无线连接请求，所述请求中包含所述通讯设备的I P地址；所述目标通讯设备接收请求后在所述设备寻址链表内寻址，当所述请求内的设备地址在所述设备寻址链表内时，所述目标通讯设备与所述通讯设备建立无线连接，所述目标通讯设备接收请求并返回通讯命令；
[0009]当目标通讯设备向通讯设备请求通讯时：
[0010]所述目标通讯设备向所述通讯设备主动发起无线连接请求，所述请求中包含所述目标通讯设备的I P地址；所述通讯设备接收请求后在设备寻址链表内寻址，当所述请求内的设备地址再所述设备寻址链表内时，所述通讯设备与所述目标通讯设备建立无线连接，所述通讯设备接收请求并发送通讯命令；
[0011]所述目标通讯设备解析命令并读取数据。
[0012]所述通讯命令中包含所述写入缓存区中的数据。
[0013]所述写入缓冲区的数据，可供N*(N
‑
1)台通讯设备同时接入并双向访问读取；
[0014]其中，N小于等于255。
[0015]所述通讯设备间的通讯基于ModbusRTU通讯协议。
[0016]所述设备寻址链表至少配置有寻址编码及该编码对应的VPDN网络I P地址。
[0017]所述I P地址与所述ModbusRTU通讯协议中的RTU地址一致。
[0018]一种通讯设备，所述通讯设备包括边缘数采交互终端与缓存区；
[0019]所述边缘数采交互终端基于ModbusRTU通讯协议解析所述缓存区内的数据，形成可提供给第三方数采交互终端读取的数据。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0021]本专利技术通过边缘交互采集器设备，建立实时数据缓存区；主动式通讯设备将对外开放的数据，写入到该缓存区，实现从控制系统安全区域开放至可供外部网络访问的公网区域。而后，通过4G/5G+VPDN网络的组合模式，构建起虚拟专网，从而以一种通用的方式，实现多套主动式通讯设备间数据双向交互，其中，边缘交互采集器负责端到端的交互传输和数据缓存。
[0022]本专利技术中具有远程无线通信能力，可将封闭的控制系统设备，通过安全的无线通信方式实现数据交互。同时，结合数据队列缓存机制，使系统具备多套设备间的双向交互能力。
附图说明
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0024]图1为本专利技术实施例一提供的B端主动请求读取A端数据的流程图；
[0025]图2为本专利技术实施例二提供的A端主动请求B端读取A端数据的流程图；
[0026]图3为本专利技术实施例三提供的A端主动请求读取B端数据的流程图；
[0027]图4为本专利技术实施例四提供的B端主动请求A端读取B端数据的流程图。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0029]本专利技术是针对封闭型主动式通讯设备的远程无线通讯交互，设计的一种改造成本低、适用范围广、部署灵活便捷、通讯安全可靠且去中心化的技术方法
[0030]降低现有通讯网络的改造成本，提升交互通讯设备的适用性：改造成本除了包含有新设备的采购成本，更关键的是需要竟可能的不改变通讯设备和网络已有的运行环境，本专利技术配置RS485通讯卡以实现对外的数据交互，从而降低改造的难度。
[0031]部署灵活便捷：现有的通讯技术与设备一般需要Wi ndows环境的支持，不利于单纯的设备间交互；本专利技术仅通过主动式通讯设备的RS485，作为对外交互的通讯口，可降低部署的复杂度。
[0032]安全并简单：本专利技术通过VPDN虚拟专线技术并结合一套标准配置方法，实现主动式通讯设备数据在基于运营商的虚拟局域无线网络中的安全互访，从而达到端到端数据通讯的目的。
[0033]在网络中拥有两套主动式通讯设备，每套设备配置一台边缘数采交互终端；两套设备分别为，通讯设备与目标通讯设备；将通讯设备称之为A端，将目标通讯设备称之为B端，本专利技术技术方案的最小单元涉及A端和B端互访的过程，在其他实施例中还包括多个单位，多个设备端同时实时互访的过程。
[0034]一种主动式通讯设备实现端到端双向无线数据交互的方法，
[0035]在网络中拥有包括A端和B端设备在内的两套主动式通讯设备，每套设备配置一台边缘数采交互终端，采用ModbusRTU协议，涉及A端和B端互访的过程，包括：B端读取A端数据过程：
[0036]①
A端主动式通讯设备将需要对外发布的数据，写入到A端边缘数采交互终端的数据写入缓存区；
[0037]②
A端数采交互终端对写入缓存区的数据处理后，形成对外可供第三方数采交互终端读取的数据；
[0038]③
在B端数采交互终端，设置设备寻址链表，并配置寻址编码及该编码对应的VPDN网络I P地址，该地址与ModbusRTU通讯协议中的RTU地址(
远程终端单元
)一致；
[0039]④
B端主动式通讯设备发送数据读取命令至B端数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动式通讯设备实现端到端双向无线数据交互的方法，其特征在于，在网络中拥有包括A端和B端设备在内的两套主动式通讯设备，每套设备配置一台边缘数采交互终端，采用ModbusRTU协议，涉及A端和B端互访的过程，包括：B端读取A端数据过程
①
A端主动式通讯设备将需要对外发布的数据，写入到A端边缘数采交互终端的数据写入缓存区；
②
A端数采交互终端对写入缓存区的数据处理后，形成对外可供第三方数采交互终端读取的数据；
③
在B端数采交互终端，设置设备寻址链表，并配置寻址编码及该编码对应的VPDN网络IP地址，该地址与ModbusRTU通讯协议中的RTU地址一致；
④
B端主动式通讯设备发送数据读取命令至B端数采交互终端；
⑤
B端数采交互终端解析ModbusRTU通讯协议信息，获取RTU地址，该地址将作为寻址码，在设备寻址链表中寻找远程路由地址；
⑥
B端数采交互终端，通过寻址得到的路由地址，并基于VPDN的物联网通讯网络，发送至A端数采交互终端；
⑦
A端数采交互终端，在获取到B端发送的通讯命令后，对命令进行解析，并组织返回B端的数据帧，该数据帧中包含B端实际需要获取的数据；
⑧
数据帧返回至B端数采交互终端后，由B端的数采交互终端，将数据返回至B端主动式通讯设备；
⑨
B端主动式通讯设备解析数据帧，获得实际数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括A端数采交互终端缓冲区数据，可供多台设备访问读取。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在核心设备中配置寻址编码及其路由链表，该寻址编码来源于ModbusRTU通讯命令中设备地址码，通过解析获得该编码，而该编码对应VPDN网络中的IP地址，从而将数据转发至对应的边缘交...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈青峰，欧阳文涛，郅杏利，
申请(专利权)人：浙江中控自动化仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：