一种异构工业网络通信系统以及方法技术方案

本申请提供了一种异构工业网络通信系统以及方法，用于针对工业应用场景，提出一种部署简便且运作高效的异构工业网络通信系统，从而降低通信系统的通信工作成本还有维护工作成本，为工业应用提供更为安全可靠的通信环境支持。支持。支持。

【技术实现步骤摘要】
一种异构工业网络通信系统以及方法


[0001]本申请涉及信息领域，具体涉及一种异构工业网络通信系统以及方法。

技术介绍

[0002]在工业应用场景中，随着计算机，通信技术以及“工业4.0”的蓬勃发展，使得工业网络的应用呈现出迅速发展的特点，而工业网络的组网又有着有线网络和无线网络的区别。
[0003]其中，无线网络在小范围的工厂应用场景中组网较为方便，尤其是对于一些禁止使用通信电缆(如超净或真空封闭的房间)或者很难使用电缆(如高速旋转的设备、强腐蚀恶劣环境)的工业应用场景，通常采用无线网络来组建现场互连网络；同时，对于大范围要求高可靠的通信需求，则通常由有线网络来完成。
[0004]然而，本申请专利技术人在实际应用过程中发现一个问题，工业应用场景中的异构工业网络网通信系统(包括无线网络和有线网络)，由于涉及的各种设备之间存在着各种各样的网络协议，存在着系统复杂度高、设备可靠性未知以及可二次开发程度低等问题，而这对于通信系统的通信工作还有维护工作来说，都带来了不小的难题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种异构工业网络通信系统以及方法，用于针对工业应用场景，提出一种部署简便且运作高效的异构工业网络通信系统，从而降低通信系统的通信工作成本还有维护工作成本，为工业应用提供更为安全可靠的通信环境支持。
[0006]第一方面，本申请提供了一种异构工业网络通信系统，异构工业网络通信系统包括应用层、中间层和数据链路层，应用层存放有无线网络上层协议和有线网络上层协议，中间层包括第一设备控制器、第二设备控制器和数据映像区，数据链路层存放有IEEE802.15.4a无线协议和profibus有线协议；
[0007]应用层通过无线网络上层协议或者有线网络上层协议，获取应用接口传输过来的应用数据；
[0008]若应用数据为无线网络类型，则第一设备控制器调用IEEE802.15.4a无线协议，将应用数据进行底层数据转化处理，得到转化结果，并存储于数据映像区供相关的数据处理使用；
[0009]若应用数据为有线网络类型，则第二设备控制器调用profibus有线协议，将应用数据进行底层数据转化处理，得到转化结果，并存储于数据映像区供相关的数据处理使用。
[0010]结合本申请第一方面，在本申请第一方面第一种可能的实现方式中，第一设备控制器结合工业无线网络控制器的访问控制策略采用令牌机制，其中，由无线主站来负责逻辑环的建立、逻辑环的维护、无线从站的加入和无线从站的退出；
[0011]在无线主站建立的逻辑环中，所有需要通信的无线从站在加入逻辑环后才能收发数据，逻辑环上所有的站点都知道自身相应的前驱站和后继站，当无线主站生成逻辑环后，
逻辑令牌沿着逻辑环传递，当传递到目标站点时目标站点在独占通信信道的情况下开始发送等待的数据帧，以进行数据传输。
[0012]结合本申请第一方面，在本申请第一方面第二种可能的实现方式中，数据映像区为每个无线站点设置对应的虚拟站点数据结构，并相互映射；
[0013]虚拟站点数据结构由单向循环链表构成，并分为两个部分，一个部分是接收部分，用于存储无线网段各站点发送到有线网段站点的数据，另一个部分是发送部分，用于存储有线网段站点发往无线网段的数据。
[0014]结合本申请第一方面第二种可能的实现方式，在本申请第一方面第三种可能的实现方式中，有线站点将虚拟站点数据结构当做真实站点，通过虚拟站点数据结构实现对无线站点的数据读写。
[0015]结合本申请第一方面第二种可能的实现方式，在本申请第一方面第四种可能的实现方式中，虚拟站点数据结构按照预设的采集周期采集无线站点的数据以进行同步更新。
[0016]结合本申请第一方面第四种可能的实现方式，在本申请第一方面第五种可能的实现方式中，预设的采集周期具体分为不同无线站点适配的不同采集周期。
[0017]结合本申请第一方面第四种可能的实现方式，在本申请第一方面第六种可能的实现方式中，当有线站点侧需要读取数据时，往数据映像区写入UPDATA更新命令，UPDATA更新命令更新指定设备，由写入的头字节和第二个字节决定。
[0018]结合本申请第一方面第四种可能的实现方式，在本申请第一方面第七种可能的实现方式中，当有线站点侧周期性读取数据时，往数据映像区写入ORDERCODE普通命令，由写入的头字节和第二字节决定。
[0019]第二方面，本申请提供了一种异构工业网络通信方法，异构工业网络通信方法应用于异构工业网络通信系统，异构工业网络通信系统包括应用层、中间层和数据链路层，应用层存放有无线网络上层协议和有线网络上层协议，中间层包括第一设备控制器、第二设备控制器和数据映像区，数据链路层存放有IEEE802.15.4a无线协议和profibus有线协议，异构工业网络通信方法包括：
[0020]应用层通过无线网络上层协议或者有线网络上层协议，获取应用接口传输过来的应用数据；
[0021]若应用数据为无线网络类型，则第一设备控制器调用IEEE802.15.4a无线协议，将应用数据进行底层数据转化处理，得到转化结果，并存储于数据映像区供相关的数据处理使用；
[0022]若应用数据为有线网络类型，则第二设备控制器调用profibus有线协议，将应用数据进行底层数据转化处理，得到转化结果，并存储于数据映像区供相关的数据处理使用。
[0023]结合本申请第二方面，在本申请第二方面第一种可能的实现方式中，第一设备控制器结合工业无线网络控制器的访问控制策略采用令牌机制，其中，由无线主站来负责逻辑环的建立、逻辑环的维护、无线从站的加入和无线从站的退出；
[0024]在无线主站建立的逻辑环中，所有需要通信的无线从站在加入逻辑环后才能收发数据，逻辑环上所有的站点都知道自身相应的前驱站和后继站，当无线主站生成逻辑环后，逻辑令牌沿着逻辑环传递，当传递到目标站点时目标站点在独占通信信道的情况下开始发送等待的数据帧，以进行数据传输。
[0025]结合本申请第二方面，在本申请第二方面第二种可能的实现方式中，数据映像区为每个无线站点设置对应的虚拟站点数据结构，并相互映射；
[0026]虚拟站点数据结构由单向循环链表构成，并分为两个部分，一个部分是接收部分，用于存储无线网段各站点发送到有线网段站点的数据，另一个部分是发送部分，用于存储有线网段站点发往无线网段的数据。
[0027]结合本申请第二方面第二种可能的实现方式，在本申请第二方面第三种可能的实现方式中，有线站点将虚拟站点数据结构当做真实站点，通过虚拟站点数据结构实现对无线站点的数据读写。
[0028]结合本申请第二方面第二种可能的实现方式，在本申请第二方面第四种可能的实现方式中，虚拟站点数据结构按照预设的采集周期采集无线站点的数据以进行同步更新。
[0029]结合本申请第二方面第四种可能的实现方式，在本申请第二方面第五种可能的实现方式中，预设的采集周期具体分为不同无线站点适配的不同采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异构工业网络通信系统，其特征在于，所述异构工业网络通信系统包括应用层、中间层和数据链路层，所述应用层存放有无线网络上层协议和有线网络上层协议，所述中间层包括第一设备控制器、第二设备控制器和数据映像区，所述数据链路层存放有IEEE802.15.4a无线协议和profibus有线协议；所述应用层通过所述无线网络上层协议或者所述有线网络上层协议，获取应用接口传输过来的应用数据；若所述应用数据为无线网络类型，则所述第一设备控制器调用所述IEEE802.15.4a无线协议，将所述应用数据进行底层数据转化处理，得到转化结果，并存储于所述数据映像区供相关的数据处理使用；若所述应用数据为有线网络类型，则所述第二设备控制器调用所述profibus有线协议，将所述应用数据进行底层数据转化处理，得到所述转化结果，并存储于所述数据映像区供相关的数据处理使用。2.根据权利要求1所述的异构工业网络通信系统，其特征在于，所述第一设备控制器结合工业无线网络控制器的访问控制策略采用令牌机制，其中，由无线主站来负责逻辑环的建立、所述逻辑环的维护、无线从站的加入和所述无线从站的退出；在所述无线主站建立的所述逻辑环中，所有需要通信的无线从站在加入所述逻辑环后才能收发数据，所述逻辑环上所有的站点都知道自身相应的前驱站和后继站，当所述无线主站生成所述逻辑环后，逻辑令牌沿着所述逻辑环传递，当传递到目标站点时所述目标站点在独占通信信道的情况下开始发送等待的数据帧，以进行数据传输。3.根据权利要求1所述的异构工业网络通信系统，其特征在于，所述数据映像区为每个无线站点设置对应的虚拟站点数据结构，并相互映射；所述虚拟站点数据结构由单向循环链表构成，并分为两个部分，一个部分是接收部分，用于存储无线网段各站点发送到有线网段站点的数据，另一个部分是发送部分，用于存储所述有线网段站点发往所述无线网段的数据。4.根据权利要求3所述的异构工业网络通信系统，其特征在于，有线站点将所述虚拟站点数据结构当做真实站点...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵余愿，
申请(专利权)人：宝信软件武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：