協(xié)議轉(zhuǎn)換器

工業(yè)通信需要多個(gè)設(shè)備之間的信息共享和數(shù)據(jù)交換，而常用的工控設(shè)備通信口有RS-232、RS-485、CAN和網(wǎng)絡(luò)，由于各接口協(xié)議不同，使得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的操作和信息交換難以進(jìn)行，通過多協(xié)議轉(zhuǎn)換器可以將不同接口設(shè)備組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互操作?；诙喾N通信口和各種協(xié)議，形成種類繁多的協(xié)議轉(zhuǎn)換器。如三旺通信的以太網(wǎng)到E1協(xié)議轉(zhuǎn)換器，CAN接口轉(zhuǎn)換器、串口到2M/E1的協(xié)議轉(zhuǎn)換器、郵電通信的協(xié)議轉(zhuǎn)換器等。主要類別有E1/以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器、RS-232/485/422/CAN轉(zhuǎn)換器/RS-232/485/CAN轉(zhuǎn)換器等。。

現(xiàn)有的基于E1和以太網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器主要分為E1/以太網(wǎng)系列和E1/V.35系列。利用E1鏈路來傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)在現(xiàn)實(shí)中有著廣泛的應(yīng)用，由于E1與以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)不一樣，它們之間需要使用協(xié)議轉(zhuǎn)換器來完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。已經(jīng)存在的E1/以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時(shí)都是以整條E1的傳輸能力為基礎(chǔ)l。

它將以太網(wǎng)信號(hào)或V.35信號(hào)轉(zhuǎn)換為E1信號(hào)，以E1信號(hào)形式在同步/準(zhǔn)同步數(shù)字網(wǎng)上進(jìn)行長距離傳輸。主要目的是為了延長以太網(wǎng)信號(hào)和V.35信號(hào)的傳輸距離，是一種網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。

協(xié)議網(wǎng)關(guān)通常在使用不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域間做協(xié)議轉(zhuǎn)換。這一轉(zhuǎn)換過程可以發(fā)生在OSI參考模型的第2層、第3層或2、3層之間。 但是有兩種協(xié)議網(wǎng)關(guān)不提供轉(zhuǎn)換的功能：安全網(wǎng)關(guān)和管道。由于兩個(gè)互連的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的邏輯差異， 安全網(wǎng)關(guān)是兩個(gè)技術(shù)上相似的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域間的必要中介。如私有廣域網(wǎng)和公有的因特網(wǎng)。

基于集中串口和不同協(xié)議的聯(lián)合，主要有RS-232串口到2M轉(zhuǎn)換器，RS-485/422串口到2MG.703轉(zhuǎn)換器，RS-232到2ME1的轉(zhuǎn)換器，CAN轉(zhuǎn)232、485轉(zhuǎn)換器、USB TO RS-232/485/422轉(zhuǎn)換器等。

具有串行通信能力的設(shè)備仍然在控制領(lǐng)域、通信領(lǐng)域大面積使用,隨著接入設(shè)備的增多，應(yīng)用功能復(fù)雜程度的提高，傳統(tǒng)的串行通信網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)越來越明顯,而采用RS232/CAN智能轉(zhuǎn)換器，升級(jí)、改造或重新構(gòu)建既有通信或控制網(wǎng)絡(luò)，能夠很方便地實(shí)現(xiàn)RS232設(shè)備多點(diǎn)組網(wǎng)、遠(yuǎn)程通信，特別是在不需要更改原有RS232通信軟件的情況下，用戶可直接嵌入原有的應(yīng)用領(lǐng)域，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到更先進(jìn)的水平，在系統(tǒng)功能和性能大幅度提高的情況下,減少了重復(fù)投資和系統(tǒng)更新?lián)Q代造成的浪費(fèi)。

USB-RS232 接口轉(zhuǎn)換器首要的功能是實(shí)現(xiàn)兩種總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換。主機(jī)端可以使用新的 USB 總線協(xié)議，向外發(fā)送數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換器內(nèi)部將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)變?yōu)?RS232 串行信號(hào)，再發(fā)送到設(shè)備。設(shè)備回送主機(jī)的數(shù)據(jù)，則經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)?USB 協(xié)議數(shù)據(jù)。

USB-RS232 接口轉(zhuǎn)換器在對所流經(jīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換時(shí)，可以增加特別的功能。1、由于 USB 總線的速度比 RS232 接口快很多，可以在接口轉(zhuǎn)換器上設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，以協(xié)調(diào)兩總線的速度差。2、RS232 接口有一些變種，如 RS485、RS422接口，接口轉(zhuǎn)換器中可以設(shè)計(jì) RS232-RS485 或是 RS232-RS422 接口轉(zhuǎn)換器，簡化整個(gè)系統(tǒng)的通信接口轉(zhuǎn)換。3、接口轉(zhuǎn)換器在進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換時(shí)，可以設(shè)計(jì)加密、解密算法，對流經(jīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保密性。

基于現(xiàn)場總線的研究，發(fā)現(xiàn)多種總線標(biāo)準(zhǔn)的競爭與共存在客觀上在應(yīng)用上造成了不便。

CAN總線協(xié)議和Modbus協(xié)議的結(jié)合，通過引用 Modbus 協(xié)議代替原自定義串口協(xié)議，將通信任務(wù)按讀、寫進(jìn)行歸納分類，再用 Modbus 協(xié)議定義的標(biāo)準(zhǔn)功能碼簡化通信流程，提高效率，同時(shí)也使系統(tǒng)具備開放性，能方便的結(jié)成網(wǎng)絡(luò)。Modbus協(xié)議是主從協(xié)議，而CAN總線協(xié)議是多主對等協(xié)議，這也就決定了所設(shè)計(jì)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器在Modbus網(wǎng)絡(luò)中作為從站，而在CAN網(wǎng)絡(luò)中作為發(fā)送優(yōu)先級(jí)最高的節(jié)點(diǎn)。

?在DSP的RAM中劃分Modbus報(bào)文和CAN報(bào)文的存儲(chǔ)緩沖區(qū)(包含各自的輸入和輸出緩沖區(qū))；協(xié)議轉(zhuǎn)換器從Modbus主站收到的報(bào)文存入Modbus接收緩沖區(qū)，向主站返回應(yīng)答時(shí)從CAN總線的接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)打包成Modbus應(yīng)答報(bào)文的格式進(jìn)行發(fā)送；協(xié)議轉(zhuǎn)換器從Modbus接收緩沖區(qū)獲取報(bào)文并存入CAN報(bào)文發(fā)送緩沖區(qū)，依據(jù)功能碼進(jìn)行發(fā)送分析，決定采用單次還是分次發(fā)送方式?？偟膩碚f，就是一種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，這種機(jī)制首先考慮的是通信轉(zhuǎn)換的可靠性，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換帶來的延時(shí)直接導(dǎo)致通信實(shí)時(shí)性的降低。

協(xié)議轉(zhuǎn)換是一種映射，就是把某一協(xié)議的收發(fā)信息(或事件)序列映射為另一協(xié)議的收發(fā)信息序列。需要映射的信息為重要信息，因此協(xié)議轉(zhuǎn)換可以看作是兩個(gè)協(xié)議的重要信息之間的映射。所謂重要信息和非重要信息是相對而言的，要根據(jù)具體需要加以確定，選擇不同的重要信息作映射，會(huì)得到不同的轉(zhuǎn)換器。

l雙電源冗余供電:2路220V或2路48V

l 供電電壓:直流-48V，容差范圍為–38VDC~-72VDC

l 交流220V，容差范圍為180VAC~260VAC

l 功耗:<30W(四塊卡滿配情況)

◆ 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和處理，不但可以實(shí)現(xiàn)串口、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線物理層的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換、同時(shí)在數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議層的通信協(xié)議也可以相互轉(zhuǎn)換;

◆ 具備將非標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的功能，具有開放性的OPC接口;

應(yīng)用方式

◆ 網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān):支持SNMP協(xié)議的代理與服務(wù)，方便聯(lián)網(wǎng);

◆ 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口站:計(jì)量現(xiàn)場數(shù)據(jù)管理采集站;

◆ 樓宇I(lǐng)BMS系統(tǒng)設(shè)備集成網(wǎng)關(guān):實(shí)現(xiàn)樓宇不同廠家設(shè)備與子系統(tǒng)連接;

◆ 電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān):作為電力通信前置機(jī)實(shí)現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換;

數(shù)據(jù)處理

PC-GATEWAY產(chǎn)品適用于不斷更新且快速變化的數(shù)據(jù)及事件處理，能夠以各種方式對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各種操作，包括:數(shù)據(jù)運(yùn)算處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)處理、報(bào)警處理、服務(wù)請求等。

PC-GATEWAY產(chǎn)品利用實(shí)時(shí)技術(shù)為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫提供時(shí)間驅(qū)動(dòng)調(diào)度和資源分配算法，針對不同的應(yīng)用需求和特點(diǎn)，采用L樹索引技術(shù)、專用的內(nèi)存分配和管理方法、數(shù)據(jù)字典和結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)，并采用了多線程和并行處理方式等技術(shù)。

?在企業(yè)信息化、樓宇BAS、工控項(xiàng)目中監(jiān)控設(shè)備種類繁多，系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)中通信協(xié)議的多樣化問題，越來越突出，已嚴(yán)重影響到自動(dòng)化系統(tǒng)的性能、工期、成本和系統(tǒng)穩(wěn)定，解決自動(dòng)化系統(tǒng)通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換及通信標(biāo)準(zhǔn)化的問題意義重大。

PC-GATEWAY網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的核心軟件是一個(gè)脫離于具體硬件設(shè)備的接口通信服務(wù)平臺(tái)，依據(jù)其開放的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，可以簡化系統(tǒng)中異種協(xié)議的轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)過程，異種協(xié)議容易接入并可轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(如OPC方式)并與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

PC-GATEWAY網(wǎng)關(guān)服務(wù)器運(yùn)行軟件可運(yùn)行于桌面操作系統(tǒng)或嵌入式操作系統(tǒng)中，適用于電力自動(dòng)化系統(tǒng)及工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)?？蓮V泛應(yīng)用于發(fā)電、變電、化工、石油、樓宇、水利、冶金、機(jī)械、交通、環(huán)保等領(lǐng)域的企業(yè)信息化項(xiàng)目中。