Plc數據遠程傳輸系統(tǒng)及其處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種PLC數據遠程傳輸系統(tǒng)及其處理方法，其特點是：包括有數據采集傳輸設備，數據采集傳輸設備上連接有設備參數配置器，數據采集傳輸設備的數據通訊端口上連接有遠程數據中心，遠程數據中心上連接有協議轉換服務器。由此，數據傳輸采用壓縮算法，相比于一般的數據透傳極大地節(jié)省了流量。同時，數據使用者可以采用標準工業(yè)通訊協議或者Web數據API來獲得設備數據，沒有設備數量上的限制。并且，數據采集設備和數據使用者只需要能訪問Internet即可，不要求固定IP或動態(tài)域名解析，組網方便快捷。整體結構簡單，易于布局。
【專利說明】
PLC數據遠程傳輸系統(tǒng)及其處理方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種傳輸系統(tǒng)及其處理方法，尤其涉及一種PLC數據遠程傳輸系統(tǒng)及其處理方法。
【背景技術】
[0002]隨著工業(yè)自動化技術的發(fā)展，PLC在工業(yè)制造、水處理、石油開采、制冷裝備等各個領域得到了廣泛的應用。各種裝備的自動化、現代化程度越來越高，無人值守、自動運行成為了普遍的特點。這就產生了裝備數據的遠程采集傳輸的需求。
[0003]常規(guī)的遠程數據傳輸一般采用數據透傳的DTU或RTU實現，數據傳輸量大。尤其在使用蜂窩網絡3G/4G傳輸時，流量費用成為了系統(tǒng)長期運行的主要成本因素。
[0004]同時，在采用常規(guī)遠程數據傳輸方案時，需要在數據監(jiān)控中心映射虛擬串口或虛擬網卡，受制于系統(tǒng)平臺的因素，虛擬串口或虛擬網卡的數量不能超過255，導致能夠監(jiān)控的遠程設備數量有限。
[0005]并且，在采用常規(guī)遠程數據傳輸方案時，DTU或RTU直接與數據監(jiān)控中心通訊，這就要求數據監(jiān)控中心需要具備固定IP地址或采取動態(tài)域名解析的方式，組網步驟繁瑣，增加了系統(tǒng)運維的成本。
[0006]有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種PLC數據遠程傳輸系統(tǒng)，使其更具有產業(yè)上的利用價值。

【發(fā)明內容】

[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種PLC數據遠程傳輸系統(tǒng)及其處理方法。
[0008]本發(fā)明的PLC數據遠程傳輸系統(tǒng)，其中:包括有數據采集傳輸設備，所述數據采集傳輸設備上連接有設備參數配置器，所述數據采集傳輸設備的數據通訊端口上連接有遠程數據中心，所述遠程數據中心上連接有協議轉換服務器。
[0009]PLC數據遠程傳輸處理方法，其中:通過數據采集傳輸設備、設備參數配置器，進行傳輸處理，與遠程數據中心進行通訊，在此期間，通過協議轉換服務器進行。
[0010]進一步地，上述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其中，所述數據采集傳輸設備的處理步驟為，
[0011 ]步驟al，上電時，向遠程數據中心注冊在線狀態(tài)；
[0012]步驟a2，對遠程數據中心的通訊請求進行響應，從PLC采集數據并上傳到遠程數據中心；
[0013]步驟a3，與設備參數配置器通訊，完成自身參數初始化。
[0014]更進一步地，上述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其中，所述步驟a2中，以PLC自有協議從PLC采集數據，并將數據以LZ4壓縮算法上傳到遠程數據中心。
[0015]更進一步地，上述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其中，所述設備參數配置器在所述數據采集傳輸設備接入系統(tǒng)前，對數據采集傳輸設備進行初始化參數配置，包括如下步驟，
[0016]步驟bl，初始化向上連接的遠程數據中心的IP地址；
[0017]步驟b2，初始化向下連接的PLC的通訊協議；
[0018]步驟b3，初始化PLC中數據點的具體寄存器地址；
[0019]步驟b4，初始化PLC中數據點在遠程傳輸期間的標識名稱。
[0020]更進一步地，上述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其中，所述遠程數據中心處理步驟如下，
[0021]步驟Cl，在數據采集傳輸設備上電啟動時，建立TCP連接并存儲數據采集傳輸設備的唯一標識符；
[0022]步驟C2，接收數據采集傳輸設備上傳過來的數據；
[0023]步驟C3，向協議轉換服務器公開HTTP訪問形式的Web數據接口，并處理相應的HTTP請求。
[0024]更進一步地，上述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其中，所述步驟c2中，若數據采用壓縮算法，則進行解壓處理。
[0025]更進一步地，上述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其中，所述步驟c3中，遠程數據中心查詢數據采集傳輸設備的在線狀態(tài)，同時查詢數據采集傳輸設備已配置的數據點名稱列表，根據數據點名稱讀取該數據點的實時數值，且根據數據點名稱寫入新的數值。
[0026]更進一步地，上述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其中，所述協議轉換服務器，將遠程數據中心公開的Web數據訪問API，轉換為對應的工業(yè)標準通訊協議。
[0027]再進一步地，上述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其中，所述遠程數據中心設置有固定IP地址。
[0028]借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點:
[0029]1、數據傳輸采用壓縮算法，相比于一般的數據透傳極大地節(jié)省了流量。經過測試，在通常情況下本方案的數據流量只有數據透傳的1/3。
[0030]2、數據使用者可以采用標準工業(yè)通訊協議或者Web數據API來獲得設備數據，相比于傳統(tǒng)的虛擬串口或虛擬網卡的方案，沒有設備數量上的限制。
[0031]3、數據采集設備和數據使用者只需要能訪問Internet即可，不要求固定IP或動態(tài)域名解析，組網方便快捷。
[0032]4、整體結構簡單，易于布局。
[0033]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
【附圖說明】
[0034]圖1是PLC數據遠程傳輸系統(tǒng)的結構示意圖。
[0035]圖中各附圖標記的含義如下。
[0036]I協議轉換服務器 2遠程數據中心
[0037]3數據采集傳輸設備 4設備參數配置器
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0039]如圖1的PLC數據遠程傳輸系統(tǒng)，其與眾不同之處在于:包括有數據采集傳輸設備3，在數據采集傳輸設備3上連接有設備參數配置器4。同時，在數據采集傳輸設備3的數據通訊端口上連接有遠程數據中心2，遠程數據中心2上連接有協議轉換服務器I。
[0040]結合本發(fā)明一較佳的實施方式來看，為了有效實現PLC設備中的數據提取與通訊，提供一種PLC數據遠程傳輸處理方法，特點是:通過數據采集傳輸設備、設備參數配置器，進行傳輸處理，與遠程數據中心進行通訊，在此期間，通過協議轉換服務器進行。
[0041]具體來說，本發(fā)明采用的數據采集傳輸設備3的處理步驟為，在上電時，向遠程數據中心注冊在線狀態(tài)。之后，對遠程數據中心2的通訊請求進行響應，從PLC采集數據并上傳到遠程數據中心2。為了便于數據傳輸，可將數據以LZ4壓縮算法上傳到遠程數據中心2。最后，與設備參數配置器4通訊，完成自身參數初始化。在此期間，數據采集傳輸設備3采用被動響應遠程數據中心2而不是主動上報的工作方式，減少網絡數據流量。
[0042]進一步來看，設備參數配置器4在數據采集傳輸設備3接入系統(tǒng)前，對數據采集傳輸設備3進行初始化參數配置，其包括如下步驟。首先，初始化向上連接的遠程數據中心2的IP地址。之后，初始化向下連接的PLC的通訊協議。接著，初始化PLC中數據點的具體寄存器地址。同時，需要初始化PLC中數據點在遠程傳輸期間的標識名稱。
[0043]同時，遠程數據中心2處理過程為，在數據采集傳輸設備3上電啟動時，建立TCP連接并存儲數據采集傳輸設備3的唯一標識符。之后，接收數據采集傳輸設備3上傳過來的數據。最后，向協議轉換服務器I和數據使用者公開HTTP訪問形式的Web數據接口，并處理相應的HTTP請求。在此期間，若數據采用壓縮算法，則進行解壓處理。為了滿足數據的更新，遠程數據中心2查詢數據采集傳輸設備3的在線狀態(tài)，同時查詢數據采集傳輸設備3已配置的數據點名稱列表，根據數據點名稱讀取該數據點的實時數值，且根據數據點名稱寫入新的數值。
[0044]再進一步來看，為了滿足順暢的網絡尤其是Web數據訪問，本發(fā)明涉及的協議轉換服務器I，將遠程數據中心2公開的Web數據訪問API，轉換為數據使用者支持的對應的工業(yè)標準通訊協議。在實際實施的時候，可包括OPC DA,Modbus TCP，使數據使用者可以方便地接入本發(fā)明的PLC數據高效遠程傳輸系統(tǒng)。
[0045]當然，考慮到網絡數據傳輸的便利，遠程數據中心2設置有固定IP地址。
[0046]本發(fā)明的工作原理如下:
[0047]通過協議轉換服務器I，啟動建立與遠程數據中心2的TCP連接，等待數據使用者的操作請求。與此同時，向遠程數據中心2轉發(fā)來自數據使用者的操作請求，向數據使用者轉發(fā)來自遠程數據中心2的操作應答。
[0048]之后，遠程數據中心2接受協議轉換服務器I和另一個數據使用者的TCP連接請求，接受數據采集設備的TCP連接請求。同時，接受并用LZ4算法壓縮來自協議轉換服務器I和另一個數據使用者的數據操作請求再向數據采集設備轉發(fā)。與此同時，接受并用LZ4算法解壓縮來自數據采集設備的操作應答再向協議轉換服務器I和另一個數據使用者轉發(fā)。
[0049]接著，數據采集傳輸設備3進入上電初始化流程。在此期間，連接遠程數據中心2建立TCP連接，向遠程數據中心2報告自身唯一標識符。之后，定時30秒，向遠處數據中心發(fā)送心跳包(維持在線狀態(tài))。
[0050]之后，數據采集傳輸設備3進行數據傳輸。其接受來自遠程數據中心2的通訊數據，使用LZ4算法解壓縮數據得到數據操作請求內容，連接下位PLC采集數據，將PLC數據用LZ4算法壓縮打包，向遠程數據中心22上傳壓縮打包數據即可。
[0051]再結合本發(fā)明實施期間的網組方案來看，
[0052]數據使用者只需要能聯網訪問到遠程數據中心2即可，不需要固定IP地址。與此同時，另一個數據使用者只需要能聯網訪問到遠程數據中心22即可，不需要固定IP地址。對于，遠程數據中心2來說，其需要配置有固定IP地址。
[0053]同時，數據采集傳輸設備3內部使用以太網、RS485接口或者RS232接口連接PLC，對外只需要能聯網訪問到遠程數據中心22即可，不需要固定IP地址。
[0054]并且，當存在大量的數據使用者和數據采集傳輸設備3的情況下，整個系統(tǒng)只需要配置遠程數據中心2—個固定IP地址，即可實現整個系統(tǒng)的互聯互通，組網極其便捷。
[0055]通過上述的文字表述并結合附圖可以看出，采用本發(fā)明后，擁有如下優(yōu)點:
[0056]1、數據傳輸采用壓縮算法，相比于一般的數據透傳極大地節(jié)省了流量。經過測試，在通常情況下本方案的數據流量只有數據透傳的1/3。
[0057]2、數據使用者可以采用標準工業(yè)通訊協議或者Web數據API來獲得設備數據，相比于傳統(tǒng)的虛擬串口或虛擬網卡的方案，沒有設備數量上的限制。
[0058]3、數據采集設備和數據使用者只需要能訪問Internet即可，不要求固定IP或動態(tài)域名解析，組網方便快捷。
[0059]4、整體結構簡單，易于布局。
[0060]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.PLC數據遠程傳輸系統(tǒng)，其特征在于:包括有數據采集傳輸設備，所述數據采集傳輸設備上連接有設備參數配置器，所述數據采集傳輸設備的數據通訊端口上連接有遠程數據中心，所述遠程數據中心上連接有協議轉換服務器。2.PLC數據遠程傳輸處理方法，其特征在于:通過數據采集傳輸設備、設備參數配置器，進行傳輸處理，與遠程數據中心進行通訊，在此期間，通過協議轉換服務器進行。3.根據權利要求2所述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其特征在于: 所述數據采集傳輸設備的處理步驟為， 步驟al，上電時，向遠程數據中心注冊在線狀態(tài)； 步驟a2，對遠程數據中心的通訊請求進行響應，從PLC采集數據并上傳到遠程數據中心； 步驟a3，與設備參數配置器通訊，完成自身參數初始化。4.根據權利要求3所述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其特征在于:所述步驟a2中，以PLC自有協議從PLC采集數據，并將數據以LZ4壓縮算法上傳到遠程數據中心。5.根據權利要求2所述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其特征在于:所述設備參數配置器在所述數據采集傳輸設備接入系統(tǒng)前，對數據采集傳輸設備進行初始化參數配置，包括如下步驟， 步驟bl，初始化向上連接的遠程數據中心的IP地址； 步驟b2，初始化向下連接的PLC的通訊協議； 步驟b3，初始化PLC中數據點的具體寄存器地址； 步驟b4，初始化PLC中數據點在遠程傳輸期間的標識名稱。6.根據權利要求2所述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其特征在于:所述遠程數據中心處理步驟如下， 步驟Cl，在數據采集傳輸設備上電啟動時，建立TCP連接并存儲數據采集傳輸設備的唯一標識符； 步驟c2，接收數據采集傳輸設備上傳過來的數據； 步驟c3，向協議轉換服務器公開HTTP訪問形式的Web數據接口，并處理相應的HTTP請求。7.根據權利要求6所述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其特征在于:所述步驟c2中，若數據采用壓縮算法，則進行解壓處理。8.根據權利要求6所述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其特征在于:所述步驟c3中，遠程數據中心查詢數據采集傳輸設備的在線狀態(tài)，同時查詢數據采集傳輸設備已配置的數據點名稱列表，根據數據點名稱讀取該數據點的實時數值，且根據數據點名稱寫入新的數值。9.根據權利要求2所述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其特征在于:所述協議轉換服務器，將遠程數據中心公開的Web數據訪問API，轉換為對應的工業(yè)標準通訊協議。10.根據權利要求2所述的PLC數據遠程傳輸處理方法，其特征在于:所述遠程數據中心設置有固定IP地址。
【文檔編號】H04L29/08GK106060120SQ201610329735
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】朱小明
【申請人】蘇州庫德萊茲自動化技術有限公司