[發明專利]一種MODBUS/全互聯制造網絡信息服務適配器及其實現方法

有效

• 申請號: 201710022116.9
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106790222B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 王恒;王平;張常
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/40
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

本發明涉及一種MODBUS/全互聯制造網絡信息服務適配器及其實現方法，硬件包括主控制單元、串口單元、電源管理單元、以太網控制單元、USB調試單元、以及存儲器單元。該適配器將MODBUS網絡設備接入基于IPv6的全互聯制造網絡。其實現方法完成了MODBUS設備與全互聯制造網絡的互聯互通；通過構建信息模型映射模塊，將MODBUS信息轉換成XMPP和TR069信息流，確保數據格式保持一致性。該適配器實現了從基于IPv6的全互聯制造網絡對MODBUS設備進行統一監控與管理。

技術領域

本發明屬于工業測控網絡技術領域，涉及一種MODBUS/全互聯制造網絡信息服務適配器及其實現方法。

背景技術

傳統控制系統通常分層結構較好地滿足了工業現場的應用需求，但卻無法實現底層現場控制網與互聯網的無縫融合，限制了現場層、MES、ERP的一體化信息集成。為此，服務于智能制造的以XMPP為傳輸協議，以TR069為管理協議的基于IPv6的全互聯制造網絡備受業界關注。

現場總線是近年來迅速發展起來的一種工業數據總線，其具有簡單、可靠、經濟實用等一系列突出的優點。而MODBUS工業現場總線協議，它開發免費，可構建各種復雜的監控系統，并方便系統的維護和擴展，可兼容各個廠家的儀器儀表，已被國內外工業控制行業選擇共同支持的一種通用的工業標準協議。XML是一種能夠自描述的標記語言，可以根據領域需求定義自己的標記語言，提供了與語言和平臺無關的數據形式，有效解決了異構系統之間的數據交換問題，有利系統間的融合和銜接，實現數據的共享。

XMPP協議是一種基于IP技術和XML語言的即時信息傳輸規范。作為一種具有良好實時性和擴展性的應用層協議，XMPP協議已經在互聯網中得到了廣泛的部署和應用。借助于XMPP協議，不僅能使物聯網內部具備一致的實時性應用層信息傳輸規范，而且能夠實現物聯網的節點與互聯網的設備之間的遵循統一標準的通信，從而有助于實現物到物、人到物的標準化的信息傳輸目標。

TR069協議是由寬帶論壇提出的用戶終端設備廣域網管理協議。應用CWMP協議對互聯網設備進行實時監測和控制，能夠減少設備管理和維護人員到設備現場進行的工作，有利于設備的部署和使用，節約了大量人力成本。同時，自動配置服務器還可以為服務供應商提供在網設備所支持的互聯網業務，優化了對在網設備管理的過程。

然而采用MODBUS現場協議的設備無法接入基于IP協議的網絡，并無法與支持XMPP與TR069協議的管理設備進行通信。IP化是是技術發展的必然選擇，滿足端到端的通信和管理需求，并且XMPP與TR069能更方便的進行數據傳輸和管理。所以，發明一種MODBUS/全互聯制造網絡信息服務適配器十分必要。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種MODBUS/全互聯制造網絡信息服務適配器及其實現方法。

本發明的目的之一是通過以下技術方案來實現的，一種MOBUS全互聯制造網絡信息服務適配器，包括主控制單元、外網接入單元、串口單元和MODBUS協議數據采集單元，所述外網接入單元用于將MODBUS的數據上傳至上位機，實現對底層設備的數據采集、運行狀態的監控以及和參數的設置；所述主控制單元用于將MODBUS的數據包轉換IPv6數據包，并完成系統調度、管理和控制；所述MODBUS協議數據采集單元負責底層設備的采集，以及對設備的管理與數據交互；所述串口單元用于將MODBUS協議數據采集單元采集的設備信號接入主控制單元。