本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置、系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在工廠的控制設(shè)備上，如PLC(可編程邏輯控制器)，對(duì)外提供的數(shù)據(jù)采集端口是有限的，而且通常已經(jīng)被本地的采集設(shè)備占用，如被觸摸屏占用。如果控制設(shè)備的數(shù)據(jù)采集端口是串口，如RS-232、RS-422、RS-485等，這類通信端口是獨(dú)占式的，如果被別的設(shè)備占用了，其它設(shè)備就無(wú)法使用。如果控制設(shè)備的數(shù)據(jù)采集端口是網(wǎng)口，支持的是TCP協(xié)議，大部份的控制設(shè)備只支持1個(gè)TCP鏈接，如常見(jiàn)的支持標(biāo)準(zhǔn)的Modbus TCP設(shè)備。

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，需要對(duì)控制設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集，在數(shù)據(jù)采集端口被占用的情況下，如果不改變軟硬件，就無(wú)法同時(shí)滿足本地和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的需求。而在生產(chǎn)領(lǐng)域，由于設(shè)備已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行，通常用戶不愿意改變控制設(shè)備的軟硬件，以免影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置、系統(tǒng)及方法，主要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有被采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集端口數(shù)量有限不夠用。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置包括：

一種數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置，包括：第一通信模塊、至少兩個(gè)第二通信模塊，以及與所述第一通信模塊、各第二通信模塊通信的控制模塊，其中，

所述控制模塊用于將當(dāng)前處于第一狀態(tài)且接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求的第二通信模塊置為第二狀態(tài)，且將其他各第二通信模塊置為第三狀態(tài)；在當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊將待采集數(shù)據(jù)傳輸至與其連接的采集設(shè)備之后，將各個(gè)第二通信模塊置為所述第一狀態(tài)；

所述第二通信模塊，用于被所述控制模塊置為所述第一狀態(tài)、第二狀態(tài)或第三狀態(tài)；當(dāng)處于所述第一狀態(tài)且接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，被置為所述第二狀態(tài)；當(dāng)處于所述第二狀態(tài)時(shí)，用于將接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳輸至所述第一通信模塊；以及將所述第一通信模塊傳輸來(lái)的所述待采集數(shù)據(jù)傳輸至與其連接的采集設(shè)備；將所述第一通信模塊傳輸來(lái)的所述待采集數(shù)據(jù)傳輸至與其連接的采集設(shè)備之后，被置為所述第一狀態(tài)；在其他第二通信模塊被置為所述第二狀態(tài)時(shí)，被置為第三狀態(tài)；

所述第一通信模塊用于將接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳輸至被采集和設(shè)備；接收所述被采集設(shè)備根據(jù)接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求反饋的待采集數(shù)據(jù)；將所述待采集數(shù)據(jù)傳輸至當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊。

在一些實(shí)施例中，所述第二通信模塊還用于處于所述第三狀態(tài)時(shí)接收數(shù)據(jù)請(qǐng)求，緩存接收到的數(shù)據(jù)請(qǐng)求；

所述控制模塊還用于將當(dāng)前處于第一狀態(tài)且緩存有數(shù)據(jù)請(qǐng)求的第二通信模塊置為第二狀態(tài)，且將其他各第二通信模塊置為第三狀態(tài)。

在一些實(shí)施例中，所述控制模塊還用于給各個(gè)第二通信模塊配置優(yōu)先級(jí)；當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的第二通信模塊同時(shí)處于所述第一狀態(tài)，且均接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，所述控制模塊還用于按照所述優(yōu)先級(jí)的順序給各個(gè)第二通信模塊配置狀態(tài)。

在一些實(shí)施例中，所述第一通信模塊、各第二通信模塊支持的通信協(xié)議包 括：串口鏈路協(xié)議；或者，所述第一通信模塊、各第二通信模塊支持的通信協(xié)議包括：網(wǎng)口通信協(xié)議。

在一些實(shí)施例中，所述串口鏈路協(xié)議包括：RS232串口鏈路協(xié)議、RS422串口鏈路協(xié)議、RS485串口鏈路協(xié)議中的至少一種；所述網(wǎng)口通信協(xié)議包括：TCP通信協(xié)議、modbus通信協(xié)議、IP通信協(xié)議中的至少一種。

在一些實(shí)施例中，各第二通信模塊支持的通信協(xié)議不同。

在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)第二通信模塊用于與遠(yuǎn)程采集設(shè)備的通信端口通信。

一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括：被采集設(shè)備、至少兩個(gè)采集設(shè)備，以及上述任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置，所述數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的第一通信模塊與所述被采集設(shè)備通信，各個(gè)第二通信模塊分別與至少一個(gè)采集設(shè)備通信。

一種數(shù)據(jù)采集方法，包括：

若當(dāng)前處于第一狀態(tài)的第二通信模塊接收到與其連接的采集設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，則進(jìn)入以下步驟A，

步驟A、控制模塊將當(dāng)前處于所述第一狀態(tài)且接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求的第二通信模塊置為第二狀態(tài)，且將其他各第二通信模塊置為第三狀態(tài)，進(jìn)入以下步驟B；

步驟B、當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊將接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳輸至第一通信模塊，進(jìn)入以下步驟C；

步驟C、所述第一通信模塊將接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳輸至被采集和設(shè)備，進(jìn)入以下步驟D；

步驟D、所述第一通信模塊接收所述被采集設(shè)備根據(jù)接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求反饋的待采集數(shù)據(jù)，進(jìn)入以下步驟E；

步驟E、所述第一通信模塊將所述待采集數(shù)據(jù)傳輸至當(dāng)前處于所述第二狀態(tài) 的第二通信模塊，進(jìn)入以下步驟F；

步驟F、當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊將所述待采集數(shù)據(jù)傳輸至與其連接的采集設(shè)備，進(jìn)入以下步驟G；

步驟G、所述控制模塊將各個(gè)第二通信模塊置為所述第一狀態(tài)。

在一些實(shí)施例中，上述數(shù)據(jù)采集方法，還包括：

若當(dāng)前處于所述第三狀態(tài)的第二通信模塊接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求，則緩存接收到的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，直到其狀態(tài)被置為第一狀態(tài)后，進(jìn)入步驟A。

在一些實(shí)施例中，上述數(shù)據(jù)采集方法，還包括：

所述控制模塊給各個(gè)第二通信模塊配置優(yōu)先級(jí)；

當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的第二通信模塊同時(shí)處于所述第一狀態(tài)，且均接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，所述控制模塊按照所述優(yōu)先級(jí)的順序給各個(gè)第二通信模塊配置狀態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于執(zhí)行前述的任一項(xiàng)的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置。

本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置、系統(tǒng)及方法，在被采集設(shè)備和多個(gè)采集設(shè)備之間增加一個(gè)數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置，由這個(gè)裝置與被采集設(shè)備通信，并提供多個(gè)通訊端口(第二通信模塊)，這些通信端口可以支持多種不同的通信協(xié)議，如RS232串行鏈路協(xié)議、RS422串行鏈路協(xié)議、RS485串行鏈路協(xié)議、TCP通信協(xié)議、modbus通信協(xié)議、IP通信協(xié)議等，通過(guò)這些通訊端口與采集設(shè)備通信，向采集設(shè)備傳輸待采集數(shù)據(jù)。這樣，對(duì)被采集設(shè)備沒(méi)有額外的要求，又滿足了接入多個(gè)采集設(shè)備的需求，同時(shí)還可以兼顧多種不同通信協(xié)議的采集設(shè)備。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的示意圖；

圖2為圖1提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的數(shù)據(jù)采集方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的示意圖；

圖4為圖3提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的數(shù)據(jù)采集方法的流程圖；

圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的示意圖；

圖6為圖5提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的數(shù)據(jù)采集方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

第一實(shí)施例

參考圖1，圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的示意圖，該數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置連接在被采集設(shè)備和至少兩個(gè)采集設(shè)備之間，該數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置主要包括：第一通信模塊11、至少兩個(gè)第二通信模塊(121至12n)，以及與所述第一通信模塊11、各第二通信模塊(121至12n)通信的控制模塊13，其中，

第一通信模塊11連接外部被采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集端口、各第二通信模塊(121至12n)、控制模塊13(與各第二通信模塊、控制模塊13之間可以通過(guò)走線的方式連接)。被采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集端口的通信協(xié)議可以是串口鏈路協(xié)議或網(wǎng)口通信協(xié)議，串口鏈路協(xié)議包括：RS232串口鏈路協(xié)議、RS422串口鏈路協(xié)議、RS485串口鏈路協(xié)議中的至少一種；網(wǎng)口通信協(xié)議包括：TCP通信協(xié)議、modbus 通信協(xié)議、IP通信協(xié)議中的至少一種，因此，第一通信模塊11支持以上串口鏈路協(xié)議和/或網(wǎng)口通信協(xié)議。

各第二通信模塊(121至12n)連接外部至少一個(gè)采集設(shè)備的通信端口、第一通信模塊11、控制模塊13(與第一通信模塊11、控制模塊13之間可以通過(guò)走線的方式連接)，一個(gè)第二通信模塊與至少一個(gè)采集設(shè)備通信，采集設(shè)備的通信端口的通信協(xié)議可以是串口鏈路協(xié)議或網(wǎng)口通信協(xié)議，串口鏈路協(xié)議包括：RS232串口鏈路協(xié)議、RS422串口鏈路協(xié)議、RS485串口鏈路協(xié)議中的至少一種；網(wǎng)口通信協(xié)議包括：TCP通信協(xié)議、modbus通信協(xié)議、IP通信協(xié)議中的至少一種，因此，各第二通信模塊(121至12n)支持以上串口鏈路協(xié)議和/或網(wǎng)口通信協(xié)議。各第二通信模塊(121至12n)支持的通信協(xié)議可以不同。

控制模塊13主要用于對(duì)各第二通信模塊(121至12n)的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，以及對(duì)各第二通信模塊(121至12n)、第一通信模塊11進(jìn)行調(diào)度。

在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)第二通信模塊連接遠(yuǎn)程采集設(shè)備的通信端口，其他第二通信模塊連接本地采集設(shè)備的通信端口，這樣的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置兼顧到了本地采集設(shè)備和遠(yuǎn)程采集設(shè)備，將這兩類采集設(shè)備都與被采集設(shè)備連接上，都可以對(duì)被采集設(shè)備上的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

上述數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的工作原理，即數(shù)據(jù)采集方法參見(jiàn)圖2，主要流程包括：

準(zhǔn)備階段：將上述數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的第一通信模塊11與被采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集端口連接，建立通信，被采集設(shè)備可以是本地的；將上述數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的各個(gè)第二通信模塊(121至12n)與對(duì)應(yīng)的采集設(shè)備的通信端口連接，建立通信，部分第二通信模塊可以與遠(yuǎn)程采集設(shè)備建立通信，其他部分第二通信模塊可以與本地采集設(shè)備建立通信。第一通信模塊11與被采集設(shè)備之 間的通信，根據(jù)被采集設(shè)備支持的通信協(xié)義選擇。第二通信模塊(121至12n)與采集設(shè)備之間的通信，根據(jù)該采集設(shè)備支持的通信協(xié)義選擇。

初始狀態(tài)時(shí)，控制模塊13將各個(gè)第二通信模塊(121至12n)置為第一狀態(tài)，當(dāng)有任一處于第一狀態(tài)的第二通信模塊(本實(shí)施例假設(shè)是第二通信模塊121)接收到與其連接的采集設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，則進(jìn)入下面的采集階段。

采集階段：

S201、控制模塊13將當(dāng)前處于所述第一狀態(tài)且接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求的第二通信模塊121置為第二狀態(tài)，且將其他各第二通信模塊(122至12n)置為第三狀態(tài)，進(jìn)入以下S202；

S202、當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊121將接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳輸至第一通信模塊11，進(jìn)入以下步驟S203；

S203、第一通信模塊11將接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳輸至被采集設(shè)備，進(jìn)入以下步驟S204；

S204、第一通信模塊11接收所述被采集設(shè)備根據(jù)接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求反饋的待采集數(shù)據(jù)，進(jìn)入以下步驟S205；

S205、第一通信模塊11將所述待采集數(shù)據(jù)傳輸至當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊121，進(jìn)入以下步驟S206；

S206、當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊121將所述待采集數(shù)據(jù)傳輸至與其連接的采集設(shè)備，進(jìn)入以下步驟S207；

S207、控制模塊13將各個(gè)第二通信模塊(121至12n)置為所述第一狀態(tài)。

若上述處于所述第三狀態(tài)的第二通信模塊接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求，則該第二通信模塊可以緩存接收到的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，直到其狀態(tài)被置為第一狀態(tài)后，參照上述步驟S201至步驟S207執(zhí)行。

控制模塊13還可以給各個(gè)第二通信模塊(121至12n)配置優(yōu)先級(jí)；當(dāng)兩 個(gè)或兩個(gè)以上的第二通信模塊同時(shí)處于所述第一狀態(tài)，且均接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，控制模塊13可以按照所述優(yōu)先級(jí)的順序，優(yōu)先給優(yōu)先級(jí)最高的第二通信模塊置為第二狀態(tài)，且將其他各第二通信模塊置為第三狀態(tài)，進(jìn)入上述步驟S202。

控制模塊13還可以用于控制第一通信模塊11、各第二通信模塊(121至12n)之間的邏輯調(diào)度。

各個(gè)第二通信模塊(121至12n)有三個(gè)狀態(tài)：第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、第三狀態(tài)，由控制模塊13進(jìn)行配置，當(dāng)有一個(gè)第二通信模塊處于第二狀態(tài)時(shí)，其他第二通信模塊置為第三狀態(tài)，如果沒(méi)有任一第二通信模塊處于第二狀態(tài)，則所有第二通信模塊均置為第一狀態(tài)。第一狀態(tài)可視為初始狀態(tài)，第二狀態(tài)可視為激活狀態(tài)，第二狀態(tài)可視為禁止?fàn)顟B(tài)。

第二實(shí)施例

參考圖3，圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的示意圖，該實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置包括：第一通信模塊31、兩個(gè)第二通信模塊(32、33)、以及控制模塊34，其中，

第一通信模塊31作為主節(jié)點(diǎn)代理模塊，與外部被采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集端口通信通過(guò)串口(串口鏈路協(xié)議例如是：RS232串口鏈路協(xié)議、RS422串口鏈路協(xié)議、RS485串口鏈路協(xié)議等)連接；還與內(nèi)部控制模塊34連接(圖中未示出)，還與兩個(gè)第二通信模塊(32、33)連接；

第二通信模塊32作為一個(gè)子節(jié)點(diǎn)代理模塊，與外部遠(yuǎn)程采集設(shè)備的通信端口通過(guò)串口(串口鏈路協(xié)議例如是：RS232串口鏈路協(xié)議、RS422串口鏈路協(xié)議、RS485串口鏈路協(xié)議等)連接；還與內(nèi)部控制模塊34連接，還與第一通信模塊31連接；

第二通信模塊33作為另一個(gè)子節(jié)點(diǎn)代理模塊，與外部本地采集設(shè)備的通信端口通過(guò)串口(串口鏈路協(xié)議例如是：RS232串口鏈路協(xié)議、RS422串口鏈路協(xié)議、RS485串口鏈路協(xié)議等)連接；還與內(nèi)部控制模塊34連接，還與第一通信模塊31連接；

從被采集設(shè)備側(cè)來(lái)看，只連接了一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，符合主從通訊協(xié)議模型(Modbus等)；從遠(yuǎn)程采集設(shè)備或本地遠(yuǎn)程采集設(shè)備側(cè)來(lái)看，連接到了數(shù)據(jù)采集端口上(實(shí)際上是連接到了子節(jié)點(diǎn)代理模塊上)，符合Modbus串口協(xié)議的主從模型，然后由控制模塊34進(jìn)行調(diào)度處理，即數(shù)據(jù)采集方法參見(jiàn)圖4，主要流程包括：

準(zhǔn)備階段：將上述數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的第一通信模塊31與被采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集端口連接，建立通信，被采集設(shè)備是本地的；將上述數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的第二通信模塊32與一遠(yuǎn)程采集設(shè)備的通信端口連接，建立通信，第二通信模塊33與一本地采集設(shè)備的通信端口連接，建立通信；

以上準(zhǔn)備工作完成后，進(jìn)入初始狀態(tài)，控制模塊34將第二通信模塊32、第二通信模塊33均置為第一狀態(tài)，如果遠(yuǎn)程采集設(shè)備向第二通信模塊32發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求，第二通信模塊32接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求后，則進(jìn)入下面的采集階段(如果是本地采集設(shè)備發(fā)起的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，參照以下過(guò)程)。

采集階段：

S401、控制模塊34將當(dāng)前處于所述第一狀態(tài)且接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求的第二通信模塊33置為第二狀態(tài)，且將其他第二通信模塊32置為第三狀態(tài)，進(jìn)入以下S402；

S402、當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊33將接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳輸至第一通信模塊31，進(jìn)入以下步驟S403；

S403、第一通信模塊31將接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳輸至被采集設(shè)備，進(jìn)入以下步驟S404；

S404、第一通信模塊31接收所述被采集設(shè)備根據(jù)接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求反饋的待采集數(shù)據(jù)，進(jìn)入以下步驟S405；

S405、第一通信模塊31詢到第二通信模塊33處于第二狀態(tài)下，就將所述待采集數(shù)據(jù)傳輸至當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊33，進(jìn)入以下步驟S406；

S406、當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊33將所述待采集數(shù)據(jù)傳輸至與其連接的遠(yuǎn)程采集設(shè)備，進(jìn)入以下步驟S407；

S407、控制模塊34將當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊33置為所述第一狀態(tài)，且將當(dāng)前處于所述第三狀態(tài)的第二通信模塊32置為所述第一狀態(tài)。

在上述過(guò)程中，若上述處于所述第三狀態(tài)的第二通信模塊32接收到與其連接的本地采集設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，則該第二通信模塊32緩存接收到的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，直該第二通信模塊32的狀態(tài)被置為第一狀態(tài)后(即步驟S407后)，進(jìn)入步驟S408：

S408、控制模塊34將當(dāng)前處于所述第一狀態(tài)且緩存有數(shù)據(jù)請(qǐng)求的第二通信模塊32置為所述第二狀態(tài)，將第二通信模塊33置為所述第三狀態(tài)，進(jìn)入以下步驟S409；

S409、當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊32將緩存的數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳輸至第一通信模塊31，進(jìn)入以下步驟S410；

S410、第一通信模塊31將接收到的數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳輸至被采集設(shè)備，進(jìn)入以下步驟S411；

S411、第一通信模塊31接收所述被采集設(shè)備根據(jù)接收到的該數(shù)據(jù)請(qǐng)求反饋的待采集數(shù)據(jù)，進(jìn)入以下步驟S412；

S412、第一通信模塊31詢到第二通信模塊32處于第二狀態(tài)下，就將所述待采集數(shù)據(jù)傳輸至當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊32，進(jìn)入以下步驟S413；

S413、當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊32將所述待采集數(shù)據(jù)傳輸至與其連接的本地采集設(shè)備，進(jìn)入以下步驟S414；

S414、控制模塊34將當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊32置為所述第一狀態(tài)，且將當(dāng)前處于所述第三狀態(tài)的第二通信模塊33置為所述第一狀態(tài)。

控制模塊34還可以給各個(gè)第二通信模塊(32、33)配置優(yōu)先級(jí)；當(dāng)兩個(gè)第二通信模塊同時(shí)處于所述第一狀態(tài)，且均接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，控制模塊34可以按照所述優(yōu)先級(jí)的順序，優(yōu)先給優(yōu)先級(jí)最高的第二通信模塊置為第二狀態(tài)，且將另一第二通信模塊置為第三狀態(tài)，進(jìn)入上述步驟S402，可以保證某些采集設(shè)備的通訊時(shí)效性。

如果應(yīng)用層協(xié)議不是modbus協(xié)議，是其他協(xié)議或私有協(xié)議，上述方案同樣適用。

上述數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置可用于所有具有獨(dú)占式通訊方式的通訊口擴(kuò)展。

第三實(shí)施例

參考圖5，圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的示意圖，該實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置包括：第一通信模塊51、兩個(gè)第二通信模塊(52、53)、以及控制模塊54，其中，

本實(shí)施例以應(yīng)用協(xié)議為modbus為例，進(jìn)一步細(xì)化了第一通信模塊51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，第一通信模塊51包括第一處理模塊512，以及與第一處理模塊512連接的第一通信端口511、第一modbus協(xié)議棧513和第一TCP協(xié)議棧514，第一通信端口511還與外部被采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集端口通過(guò)TCP連接，第一處理模塊512還與控制模塊54連接，還與兩個(gè)第二通信模塊連接；

本實(shí)施例中進(jìn)一步細(xì)化了兩個(gè)第二通信模塊(52、53)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)第二通信模塊52包括第二處理模塊522，以及與第二處理模塊522連接的 第二通信端口521、第二modbus協(xié)議棧523和第二TCP協(xié)議棧524，第二通信端口521還與外部本地采集設(shè)備的通信端口通過(guò)TCP連接，第二處理模塊522還與控制模塊54連接，還與第一處理模塊512連接；

另一個(gè)第二通信模塊53包括第二處理模塊532，以及與第二處理模塊532連接的第二通信端口531、第二modbus協(xié)議棧533和第二TCP協(xié)議棧534，第二通信端口531還與外部遠(yuǎn)程采集設(shè)備的通信端口通過(guò)TCP連接，第二處理模塊532還與控制模塊54連接，還與第一處理模塊512連接；

第一通信模塊、第二通信模塊、控制模塊54之間的數(shù)據(jù)交互，可以是內(nèi)部消息總線或函數(shù)調(diào)用。

上述數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的工作原理，即數(shù)據(jù)采集方法參見(jiàn)圖6，主要流程包括：

準(zhǔn)備階段：將上述數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的第一通信端口511與被采集設(shè)備的數(shù)據(jù)采集端口建立TCP連接，被采集設(shè)備是本地的；將上述數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的第二通信端口521與一本地采集設(shè)備的通信端口建立TCP連接，第二通信端口531與一遠(yuǎn)程采集設(shè)備的通信端口建立TCP連接；

以上準(zhǔn)備工作完成后，進(jìn)入初始狀態(tài)，控制模塊54將兩個(gè)第二通信模塊(52、53)、第一通信模塊51均置為第一狀態(tài)(本實(shí)施例中包含了對(duì)第一通信模塊51的狀態(tài)配置，在其他實(shí)施例中，也可以默認(rèn)第一通信模塊51一直處于第二狀態(tài)或忽略對(duì)第一通信模塊51的狀態(tài)配置)，如果遠(yuǎn)程采集設(shè)備向第二通信端口531發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求，第二通信端口531接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求后，則進(jìn)入下面的采集階段(如果是本地采集設(shè)備發(fā)起的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，參照以下過(guò)程)。

采集階段：

S601、控制模塊54將當(dāng)前處于所述第一狀態(tài)且接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求的第二通信模塊53和第一通信模塊51置為第二狀態(tài)，且將第二通信模塊52置為第三狀態(tài)， 進(jìn)入以下S602；

S602、第二通信端口531將接收到的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，傳輸給第二處理模塊532，第二處理模塊532通過(guò)第二modbus協(xié)議棧533從Modbus協(xié)議中解析出所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求的內(nèi)容，將該內(nèi)容傳輸給第一處理模塊512，第一處理模塊512通過(guò)第一modbus協(xié)議棧513將該內(nèi)容封裝到Modbus協(xié)議中，通過(guò)第一通信端口511，基于TCP連接發(fā)送到被采集設(shè)備，進(jìn)入以下步驟S603；

在一些實(shí)施例中，在將數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)給被采集設(shè)備后，還同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器保護(hù)，如果定時(shí)器超時(shí)，則控制模塊54置第一通信模塊51發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求的TCP連接號(hào)為無(wú)效連接，并由第二通信模塊53向遠(yuǎn)程采集設(shè)備反饋?zhàn)x取數(shù)據(jù)失敗的響應(yīng)消息，后續(xù)如果在這個(gè)TCP連接號(hào)上收到響應(yīng)消息，則丟棄該消息，同時(shí)控制模塊54置第一通信模塊51、第二通信模塊52、第三通信模塊53為第一狀態(tài)。

S603、第一通信端口511接收所述被采集設(shè)備根據(jù)接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求反饋的待采集數(shù)據(jù)，傳輸給第一處理模塊512，第一處理模塊512通過(guò)第一modbus協(xié)議棧513解析出該采集數(shù)據(jù)的內(nèi)容，進(jìn)入以下步驟S604；

S604、第一處理模塊512詢到第二通信模塊53處于第二狀態(tài)下，就將所述待采集數(shù)據(jù)的內(nèi)容傳輸至當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊53，進(jìn)入以下步驟S605；

S605、第二處理模塊532收到后，通過(guò)第二modbus協(xié)議棧533將所述待采集數(shù)據(jù)的內(nèi)容封裝到modbus協(xié)議中，通過(guò)第二通信端口531，基于TCP連接發(fā)送到遠(yuǎn)程采集設(shè)備，進(jìn)入以下步驟S606；

S606、控制模塊54將當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊53、第一通信模塊51置為所述第一狀態(tài)，且將當(dāng)前處于所述第三狀態(tài)的第二通信模塊52置為所述第一狀態(tài)。

在上述過(guò)程中，若上述處于所述第三狀態(tài)的第二通信模塊52接收到與其連接的本地采集設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，則第二通信端口521將接收到的數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳輸給第二處理模塊522，第二處理模塊522進(jìn)行緩存該數(shù)據(jù)請(qǐng)求，直該第二通信模塊52的狀態(tài)被置為第一狀態(tài)后(即步驟S606后)，進(jìn)入步驟S607：

S607、控制模塊54將當(dāng)前處于所述第一狀態(tài)且緩存有數(shù)據(jù)請(qǐng)求的第二通信模塊52置為所述第二狀態(tài)，將第一通信模塊51置為所述第二狀態(tài)，將第二通信模塊53置為所述第三狀態(tài)，進(jìn)入以下步驟S608；

S608、第二處理模塊522通過(guò)第二modbus協(xié)議棧523從Modbus協(xié)議中解析出緩存的數(shù)據(jù)請(qǐng)求的內(nèi)容，將該內(nèi)容傳輸給第一處理模塊512，第一處理模塊512通過(guò)第一modbus協(xié)議棧513將該內(nèi)容封裝到Modbus協(xié)議中，通過(guò)第一通信端口511，基于TCP連接發(fā)送到被采集設(shè)備，進(jìn)入以下步驟S609；

在一些實(shí)施例中，在將數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)給被采集設(shè)備后，還同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器保護(hù)，如果定時(shí)器超時(shí)，則控制模塊54置第一通信模塊51發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求的TCP連接號(hào)為無(wú)效連接，并由第二通信模塊52向遠(yuǎn)程采集設(shè)備反饋?zhàn)x取數(shù)據(jù)失敗的響應(yīng)消息，后續(xù)如果在這個(gè)TCP連接號(hào)上收到響應(yīng)消息，則丟棄該消息，同時(shí)控制模塊54置第一通信模塊51、第二通信模塊52、第三通信模塊53為第一狀態(tài)。

S609、第一通信端口511接收所述被采集設(shè)備根據(jù)接收到的所述數(shù)據(jù)請(qǐng)求反饋的待采集數(shù)據(jù)，傳輸給第一處理模塊512，第一處理模塊512通過(guò)第一modbus協(xié)議棧513解析出該采集數(shù)據(jù)的內(nèi)容，進(jìn)入以下步驟S610；

S610、第一處理模塊512詢到第二通信模塊52處于第二狀態(tài)下，就將所述待采集數(shù)據(jù)的內(nèi)容傳輸至當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊52，進(jìn)入以下步驟S611；

S611、第二處理模塊522收到后，通過(guò)第二modbus協(xié)議棧523將所述待采集數(shù)據(jù)的內(nèi)容封裝到modbus協(xié)議中，通過(guò)第二通信端口521，基于TCP連接發(fā)送到本地采集設(shè)備，進(jìn)入以下步驟S612；

S612、控制模塊54將當(dāng)前處于所述第二狀態(tài)的第二通信模塊52、第一通信模塊51置為所述第一狀態(tài)，且將當(dāng)前處于所述第三狀態(tài)的第二通信模塊53置為所述第一狀態(tài)。

控制模塊54還可以給各個(gè)第二通信模塊(52、53)配置優(yōu)先級(jí)；當(dāng)兩個(gè)第二通信模塊同時(shí)處于所述第一狀態(tài)，且均接收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，控制模塊54可以按照所述優(yōu)先級(jí)的順序，優(yōu)先給優(yōu)先級(jí)最高的第二通信模塊置為第二狀態(tài)，且將另一第二通信模塊置為第三狀態(tài)，進(jìn)入上述步驟S502，可以保證某些采集設(shè)備的通訊時(shí)效性。

如果應(yīng)用層協(xié)議不是modbus協(xié)議，是其他協(xié)議或私有協(xié)議，上述方案同樣適用。

在一些實(shí)施例中，兩個(gè)第二通信模塊(52、53)也可以共享TCP協(xié)議棧和Modbus協(xié)議棧，如果是共享的方式，控制模塊54配置狀態(tài)時(shí)，可以只對(duì)第一處理模塊512、第二處理模塊522、第二處理模塊532進(jìn)行配置。

本發(fā)明還提供一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括：被采集設(shè)備、至少兩個(gè)采集設(shè)備，以及上述任一實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置，該數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的第一通信模塊與所述被采集設(shè)備通信，各個(gè)第二通信模塊分別與至少一個(gè)采集設(shè)備通信。具體實(shí)現(xiàn)方式參見(jiàn)上述實(shí)施例對(duì)數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置的描述。所述被采集設(shè)備包括但不局限于PLC，所述至少兩個(gè)采集設(shè)備中至少一個(gè)為本地采集設(shè)備，其他為遠(yuǎn)程采集設(shè)備，該遠(yuǎn)程采集設(shè)備可以是本地采集設(shè)備的數(shù)據(jù) 備份設(shè)備。

本發(fā)明在被采集設(shè)備和多個(gè)采集設(shè)備之間增加一個(gè)數(shù)據(jù)采集端口擴(kuò)展裝置，對(duì)被采集設(shè)備沒(méi)有額外的要求，又滿足了接入多個(gè)采集設(shè)備的需求，同時(shí)還可以兼顧多種不同通信協(xié)議的采集設(shè)備。

上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述實(shí)施例方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過(guò)硬件，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)(如ROM/RAM、磁碟、光盤(pán))中，包括若干指令用以使得一臺(tái)終端設(shè)備(可以是手機(jī)，計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，空調(diào)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。