本发明专利技术涉及工业物联网技术领域，具体为一种多功能数据采集转换装置，接收主端设备发送的指令，所述多功能数据采集转换装置接收主端设备发送的指令后，判断是否需要回复数据,按照协议转换格式内容对指令进行转换，多功能数据采集转换装置将转换后的数据帧发送到待采集设备，待采集设备按照通讯协议返回数据或执行动作，多功能数据采集设备将被采集设备返回的数据按照协议转换格式进行转换并回复到主采集端；有益效果为：本发明专利技术提出的多功能数据采集转换装置通过协议转换实现数据采集的快速接入，减少现场人员的开发成本和采集难度。通过数据采集转换，不仅提高数据交互的质量和效率，还有效解决了不同系统设备的兼容性问题。题。题。
【技术实现步骤摘要】
一种多功能数据采集转换装置
[0001]本专利技术涉及工业物联网
，具体为一种多功能数据采集转换装置。
技术介绍
[0002]工业设备常用Modbus协议进行通信，多使用RS232、RS422、RS485和TCP以太网等接口，存在多种标准协议和各厂家的私有协议，在PLC、仪器仪表、数控机床、工业机器人等设备上使用，各种设备协议间的异构网络极大的限制的工业数据通信，进而影响到设备管理和数据分析。
[0003]现有技术中，随着工业物联网发展，设备数据联网和交互越来越多，多功能数据采集转换装置可以实现协议转换和数据采集控制；在数据采集现场端，很多厂家仪器对外开放接口各种各样，硬件接口和软件协议也不同，多数仪器使用厂家的私有协议，对接数据的工作人员很难实现统一的数据采集。但是，对数据的查询和维护增加了很多的开发成本。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种多功能数据采集转换装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多功能数据采集转换装置，接收主端设备发送的指令，所述多功能数据采集转换装置接收主端设备发送的指令后，判断是否需要回复数据,按照协议转换格式内容对指令进行转换，多功能数据采集转换装置将转换后的数据帧发送到待采集设备，待采集设备按照通讯协议返回数据或执行动作，多功能数据采集设备将被采集设备返回的数据按照协议转换格式进行转换并回复到主采集端。
[0006]优选的，所述多功能数据采集转换装置绑定物理接口，实现多个通讯接口同时接收数据，多功能数据采集转换装置使用宽电源供电输入，多功能数据采集转换装置内置电源、信号的输入、信号的输出之间双重隔离。
[0007]优选的，所述多功能数据采集转换装置采用两个大容量数据缓存寄存器映射协议集，实现上行和下行数据转换的格式。
[0008]优选的，通过数据缓存寄存器实现两种协议字段映射转换，对需要编码转换的字段规则通过输入对应的标识符，完成两种协议的校验方式。
[0009]优选的，采集设备的数据发送端MCU根据定义的字段提取数据缓存寄存器中的数据，判断是否为符合数据的帧头和帧尾，通过预置映射的字段集，分别提取对应字段的数。
[0010]优选的，采集设备的数据接收端MCU按照接收协议格式分别从映射到发送端的数据字典提取原始数据，根据设置的发送协议分别将数据转换添加符合接收协议格式的数据，重新添加数据帧的各个字段打包。
[0011]优选的，采集设备的数据发送端和采集设备的接收端MCU的主监控程序负责对发送方和接收方的接收缓冲区中FIFO进行监视。
[0012]优选的，FIFO中使用两个指针：接收数据指针和发送数据指针，当两个指针不相等
时即证明FIFO中存在有效数据；FIFO接收数据指针的调整是通过接收中断子程序实现的，而发送数据指针的调整则通过发送子程序实现。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0014]本专利技术提出的多功能数据采集转换装置通过协议转换实现数据采集的快速接入，减少现场人员的开发成本和采集难度。通过数据采集转换，不仅提高数据交互的质量和效率，还有效解决了不同系统设备的兼容性问题。
附图说明
[0015]图1为本专利技术数据发送和转换图；
[0016]图2为本专利技术数据发送接收流程图；
[0017]图3为本专利技术协议转换图。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本专利技术实施例，并不用于限定本专利技术实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]实施例一
[0020]请参阅图1至图3，本专利技术提供一种技术方案：一种多功能数据采集转换装置，接收主端设备发送的指令，所述多功能数据采集转换装置接收主端设备发送的指令后，判断是否需要回复数据,按照协议转换格式内容对指令进行转换，多功能数据采集转换装置将转换后的数据帧发送到待采集设备，待采集设备按照通讯协议返回数据或执行动作，多功能数据采集设备将被采集设备返回的数据按照协议转换格式进行转换并回复到主采集端。
[0021]多功能数据采集转换装置的数据交换过程是主端设备发送指令后多功能数据采集转换装置接收指令，判断是否需要回复数据,按照协议转换格式内容对指令进行转换；由多功能数据采集转换装置将转换后的数据帧发送到待采集设备，采集设备按照自己的通讯协议返回数据或执行动作；之后由多功能数据采集设备将被采集设备返回的数据按照协议转换格式进行转换并回复到主采集端完成。
[0022]一种多功能数据采集转换装置通过绑定物理接口实现多个通讯接口同时接收数据；使用宽电源供电输入，满足多变的现场应用；内置电源、信号的输入、信号的输出之间双重隔离。通过装置LED屏显示各个接口的配置信息及收发数据，方便现场调试，对于出现数据采集失败的情况可以快速定位是发送端还是接收端出现故障。在物理接口转换增加不同速率转换功能，方便不同设置的设备进行采集通讯。
[0023]一种多功能数据采集转换装置通过两个大容量数据缓存寄存器映射协议集，实现上行和下行数据转换的格式，为了提高数据响应时间在上行和下行两端MCU可同时进行协议解析和数据转换。工业现场常用协议通过内置协议集自动匹配常用数据帧结构，对于标准协议的数据采集直接使用标准协议的数据转换。
[0024]不同私有协议设备数据的转换通过设置上下行数据包独立字段结构实现映射转
换。首先定义各私有协议数据字段的数量，每个字段的标志符，字段中字符长度最小值和最大值，映射字段的样式。通过内部的数据寄存器实现两种协议字段映射转换，对需要编码转换的字段规则通过输入对应的标识符，最后完成两种协议的校验方式。
[0025]数据采集过程由数据发送端MCU根据定义的字段提取寄存器中的数据，首先判断是否为符合数据的帧头和帧尾，通过预置映射的字段集，分别提取对应字段的数据。数据接收端MCU按照接收协议格式分别从映射到发送端的数据字典提取原始数据，根据设置的发送协议分别将数据转换添加符合接收协议格式的数据，重新添加数据帧的各个字段打包。
[0026]数据发送端和接收端MCU的主监控程序负责对发送方和接收方的接收缓冲区中FIFO进行监视，程序判断接收缓冲区中是否有报文，从而决定是否发送以及发送给谁。FIFO中使用两个指针：接收数据指针和发送数据指针。当两个指针不相等时即证明FIFO中存在有效数据。FIFO接收数据指针的调整是通过接收中断子程序实现的，而发送数据指针的调整则通过发送子程序实现。在转发报文后，要对相应的FIFO缓冲区进行参数调整。
[0027]如果数据不需要协议转换进行透传则通过物理接口在两端实现数据透传。如通过设备的RS485本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多功能数据采集转换装置，接收主端设备发送的指令，其特征在于：所述多功能数据采集转换装置接收主端设备发送的指令后，判断是否需要回复数据,按照协议转换格式内容对指令进行转换，多功能数据采集转换装置将转换后的数据帧发送到待采集设备，待采集设备按照通讯协议返回数据或执行动作，多功能数据采集设备将被采集设备返回的数据按照协议转换格式进行转换并回复到主采集端。2.根据权利要求1所述的一种多功能数据采集转换装置，其特征在于：所述多功能数据采集转换装置绑定物理接口，实现多个通讯接口同时接收数据，多功能数据采集转换装置使用宽电源供电输入，多功能数据采集转换装置内置电源、信号的输入、信号的输出之间双重隔离。3.根据权利要求1所述的一种多功能数据采集转换装置，其特征在于：所述多功能数据采集转换装置采用两个大容量数据缓存寄存器映射协议集，实现上行和下行数据转换的格式。4.根据权利要求3所述的一种多功能数据采集转换装置，其特征在于：通过数据缓存寄存器实现两种协议字段映射转换，对需要编码转换的字段规则通过输入对应的标识符，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建峰，朱翔宇，金长新，李锐，魏子重，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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