基于現場總線的多通道網關設備及其通信方法技術

本發明專利技術提供一種基于現場總線的多通道網關設備及其通信方法，所述基于現場總線的多通道網關設備包括：網關模塊、現場總線及現場儀表通訊卡；其中，所述網關模塊通過所述現場總線與所述現場儀表通訊卡電連接，適于將所述現場儀表通訊卡反饋的反饋信號通過以太網傳送至互聯網云端。在基于現場總線的基礎上，通過增設網關模塊，實現了現場總線與以太網互連，能夠將現場儀表通訊卡的數據通過以太網傳輸，能夠將現場數據上傳至互聯網云端，為實現工業大數據打下了基礎。

【技術實現步驟摘要】
基于現場總線的多通道網關設備及其通信方法
本專利技術涉及通信領域，特別是涉及一種基于現場總線的多通道網關設備及其通信方法。
技術介紹
大多數的現場總線都有一個或幾個大型跨國公司為背景并成立相應的國際組織，力圖擴大自己的影響、得到更多的市場份額。由于競爭激烈，而且還沒有哪一種或幾種總線能一統市場，很多重要企業都力圖開發接口技術，使自己的總線能和其他總線相連，在國際標準中也出現了協調共存的局面。目前工業檢測儀器儀表現場的通信方式以HART(HighwayAddressableRemoteTransducer)和MODBUS最為主流。HART用于配置4～20mA電流環傳感器，用頻移鍵控標準在4～20mA電流上來調制數字信號，將全球化的標準用于監控系統在模擬電流線上發送，接收數字信息。傳統的4～20mA信號依然可以用于傳輸一個過程變量配置參數，和其他設備數據通過HART協議來傳輸?，F有的工業儀器儀表通訊方式局限于智能現場儀表設備和自動化系統的通信，不利于實現工業大數據的實現與發展。
技術實現思路
鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種基于現場總線的多通道網關設備及其通信方法，用于解決現有技術中工業儀器儀表通訊方式僅局限于智能現場儀表設備和自動化系統的通信，不利于實現工業大數據的實現與發展的問題。為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術提供一種基于現場總線的多通道網關設備，所述基于現場總線的多通道網關設備包括：網關模塊、現場總線及現場儀表通訊卡；其中，所述網關模塊通過所述現場總線與所述現場儀表通訊卡電連接，適于將所述現場儀表通訊卡反饋的反饋信號通過以太網傳送至互聯網云端。作為本專利技術的基于現場總線的多通道網關設備的一種優選方案，所述網關模塊包括：FPGA、信號隔離電路及曼切斯特電流調制電路；其中，所述FPGA、所述信號隔離電路及所述曼切斯特電流調制電路依次電連接；所述FPGA內設有以太網口，所述網關模塊通過所述以太網口與所述互聯網云端電連接；所述網關模塊通過所述曼切斯特電流調制電路與所述現場儀表通訊卡電連接。作為本專利技術的基于現場總線的多通道網關設備的一種優選方案，所述曼切斯特電流調制電路包括：信號發送電路、信號接收電路及電源模塊；其中，所述信號發送電路一端與所述信號隔離電路電連接，另一端與所述現場儀表通訊卡電連接，適于將所述互聯網云端通過所述FPGA下達的經過所述信號隔離電路之后的指令調制后通過所述現場總線傳送至所述現場儀表通訊卡；所述信號接收電路一端與所述信號隔離電路電連接，另一端與所述現場儀表通訊卡電連接，適于將所述現場儀表通訊卡反饋的反饋信號調制成數字信號后通過所述信號隔離電路傳送至所述FPGA；所述電源模塊適于為所述曼切斯特電流調制電路供電。作為本專利技術的基于現場總線的多通道網關設備的一種優選方案，所述信號發送電路及所述信號接收電路均通過所述現場總線與所述現場儀表通訊卡電連接。本專利技術還提供一種基于現場總線的多通道網關設備的通信方法，所述基于現場總線的多通道網關設備的通信方法包括：互聯網云端下達指令至網關模塊，所述網關模塊將所述互聯網云端下達的指令調制后通過現場總線傳送至現場儀表通訊卡；所述現場儀表通訊卡根據所述互聯網云端下達的指令產生反饋信號，并將所述反饋信號通過所述現場總線傳送至所述網關模塊；所述網關模塊將所述反饋信號調制成數字信號后通過以太網傳送至所述互聯網云端。作為本專利技術的基于現場總線的多通道網關設備的通信方法的一種優選方案，所述網關模塊包括：FPGA、信號隔離電路及曼切斯特電流調制電路；所述互聯網云端下達指令至所述FPGA，經過所述信號隔離電路之后，由所述曼切斯特電流調制電路調制后通過所述現場總線傳送至所述現場儀表通訊卡；所述現場儀表通訊卡將所述反饋信號通過所述現場總線傳送至所述曼切斯特電流調制電路，所述曼切斯特電流調制電路將所述反饋信號調制成數字信號后經過所述信號隔離電路之后傳送至所述FPGA，并經由所述FPGA通過以太網傳送至所述互聯網云端。作為本專利技術的基于現場總線的多通道網關設備的通信方法的一種優選方案，所述FPGA內設有以太網口，傳送至所述FPGA的所述反饋信號通過所述以太網口傳送至所述互聯網云端。作為本專利技術的基于現場總線的多通道網關設備的通信方法的一種優選方案，所述曼切斯特電流調制電路包括：信號發送電路、信號接收電路及電源模塊；所述互聯網云端下達的指令經過所述信號隔離電路之后，由所述信號發送電路調制后通過所述現場總線傳送至所述現場儀表通訊卡；所述現場儀表通訊卡反饋的所述反饋信號由所述信號接收電路調制成數字信號后經過所述信號隔離電路之后傳送至所述FPGA。本專利技術的基于現場總線的多通道網關設備及其通信方法，具有以下有益效果：在基于現場總線的基礎上，通過增設網關模塊，實現了現場總線與以太網互連，能夠將現場儀表通訊卡的數據通過以太網傳輸，能夠將現場數據上傳至互聯網云端，為實現工業大數據打下了基礎。附圖說明圖1顯示為本專利技術實施例一中提供的基于現場總線的多通道網關設備的示意圖。圖2顯示為本專利技術實施例一中提供的基于現場總線的多通道網關設備中的網關模塊的示意圖。圖3顯示為本專利技術實施例一中提供的基于現場總線的多通道網關設備中的網關模塊中各部分與其他模塊的連接示意圖。圖4顯示為本專利技術實施例一中提供的基于現場總線的多通道網關設備中的曼切斯特電流調制電路的示意圖。圖5顯示為本專利技術實施例一中提供的基于現場總線的多通道網關設備中的曼切斯特電流調制電路中各部分與其他模塊的連接示意圖。圖6顯示為本專利技術實施例二中提供的基于現場總線的多通道網關設備的通信方法的流程圖。元件標號說明1網關模塊10FPGA101以太網口11信號隔離電路12曼切斯特電流調制電路121信號發送電路122信號接收電路123電源模塊2現場總線3現場儀表通訊卡具體實施方式以下通過特定的具體實例說明本專利技術的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本專利技術的其他優點與功效。本專利技術還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本專利技術的精神下進行各種修飾或改變。請參閱圖1至圖6需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本專利技術的基本構想，雖圖示中僅顯示與本專利技術中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。實施例一請參閱圖1，本專利技術提供一種基于現場總線的多通道網關設備，所述基于現場總線的多通道網關設備包括：網關模塊1、現場總線2及現場儀表通訊卡3；其中，所述網關模塊1通過所述現場總線2與所述現場儀表通訊卡3電連接，適于將所述現場儀表通訊卡3反饋的反饋信號通過以太網傳送至互聯網云端(未示出)。在基于所述現場總線2的基礎上，通過增設所述網關模塊1，實現了所述現場總線2與以太網互連，能夠將所述現場儀表通訊卡3的數據通過以太網傳輸，能夠將現場數據上傳至互聯網云端，為實現工業大數據打下了基礎。所述網關模塊1又稱網間連接器、協議轉換器，是用于兩個高層協議不同的網絡互連。所述現場總線2是指安裝在制造或過程區域的現場裝置與控制室內的自動裝置之間的數字式、串行、多點通信的數據總線。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于現場總線的多通道網關設備，其特征在于，所述基于現場總線的多通道網關設備包括：網關模塊、現場總線及現場儀表通訊卡；其中，所述網關模塊通過所述現場總線與所述現場儀表通訊卡電連接，適于將所述現場儀表通訊卡反饋的反饋信號通過以太網傳送至互聯網云端。

【技術特征摘要】
1.一種基于現場總線的多通道網關設備，其特征在于，所述基于現場總線的多通道網關設備包括：網關模塊、現場總線及現場儀表通訊卡；其中，所述網關模塊通過所述現場總線與所述現場儀表通訊卡電連接，適于將所述現場儀表通訊卡反饋的反饋信號通過以太網傳送至互聯網云端。2.根據權利要求1所述的基于現場總線的多通道網關設備，其特征在于：所述網關模塊包括：FPGA、信號隔離電路及曼切斯特電流調制電路；其中，所述FPGA、所述信號隔離電路及所述曼切斯特電流調制電路依次電連接；所述FPGA內設有以太網口，所述網關模塊通過所述以太網口與所述互聯網云端電連接；所述網關模塊通過所述曼切斯特電流調制電路與所述現場儀表通訊卡電連接。3.根據權利要求2所述的基于現場總線的多通道網關設備，其特征在于：所述曼切斯特電流調制電路包括：信號發送電路、信號接收電路及電源模塊；其中，所述信號發送電路一端與所述信號隔離電路電連接，另一端與所述現場儀表通訊卡電連接，適于將所述互聯網云端通過所述FPGA下達的經過所述信號隔離電路之后的指令調制后通過所述現場總線傳送至所述現場儀表通訊卡；所述信號接收電路一端與所述信號隔離電路電連接，另一端與所述現場儀表通訊卡電連接，適于將所述現場儀表通訊卡反饋的反饋信號調制成數字信號后通過所述信號隔離電路傳送至所述FPGA；所述電源模塊適于為所述曼切斯特電流調制電路供電。4.根據權利要求3所述的基于現場總線的多通道網關設備，其特征在于：所述信號發送電路及所述信號接收電路均通過所述現場總線與所述現場儀表通訊卡電連接。5.一種基于現場總線的多通道網關設備的通信方法，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張儀，
申請(專利權)人：重慶川儀自動化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：重慶,50