[发明专利]记录工业网络通信周期过程数据的通信网关和工作方法

权利要求书

1.一种记录工业网络通信周期过程数据的通信网关，其特征在于，包括：

输入模块，用于接收工业生产控制器提供的通信周期过程数据，将每个通信周期过程数据标注时间戳，再将标注时间戳的通信周期过程数据发送至缓存模块；

缓存模块，用于根据缓冲机制，将输入模块发来的通信周期过程数据按时间戳顺序写入缓存模块；缓存模块分为多个缓存单元，每个缓存单元能存储多个通信周期过程数据；

缓存模块还包括计数器，用于根据缓冲机制，更新计数器的值；

输出模块，用于实时监控计数器，根据缓冲机制和计数器的值，提取通信周期过程数据，将提取的通信周期过程数据发送至数据采集上位机；

其中，缓冲机制包括半满缓冲机制；

在半满缓冲机制时，所有缓存单元平均分为两个分区：第一分区和第二分区；

输入模块发来的通信周期过程数据按时间戳顺序写入第一分区的缓存单元，在第一分区全部缓存单元写满时，更新计数器，输入模块新发来的通信周期过程数据写入第二分区的缓存单元；在第二分区全部缓存单元写满时，更新计数器，输入模块新发来的通信周期过程数据再次写入第一分区的缓存单元。

2.如权利要求1所述的通信网关，其特征在于，缓冲机制包括环形缓冲机制；

在环形缓冲机制时，输入模块发来的通信周期过程数据按时间戳顺序写入第一个缓存单元；

在第一个缓存单元写满时，更新计数器，输入模块新发来的通信周期过程数据写入下一缓存单元；

当所有缓存单元全部写满后，回到第一个缓存单元，开始覆盖写入通信周期过程数据。

3.如权利要求2所述的通信网关，其特征在于，在环形缓冲机制时，

输出模块根据计数器的值确定当前写入缓存单元的位置，再根据上次读取缓存单元的位置，提取当前写入缓存单元位置至上次读取缓存单元位置之间，多个缓存单元中的通信周期过程数据，发送至数据采集上位机。

4.如权利要求1所述的通信网关，其特征在于，在半满缓冲机制时，

输出模块根据计数器确定当前写入分区，提取已写满分区的全部通信周期过程数据，发送至数据采集上位机。

5.如权利要求1所述的通信网关，其特征在于，输入模块包括：

工业通信协议接口，用于解析工业生产控制器与输入模块之间的工业通信协议，接收工业生产控制器提供的通信周期过程数据。

6.如权利要求1所述的通信网关，其特征在于，输出模块包括：

数据上传协议接口，用于解析输出模块与数据采集上位机之间的数据上传协议，将通信周期过程数据发送至数据采集上位机。

7.如权利要求1所述的通信网关，其特征在于，输入模块与工业生产控制器之间的接收数据带宽，小于输出模块与数据采集上位机之间的上传数据带宽。

8.如权利要求1所述的通信网关，其特征在于，输入模块与缓存模块之间的数据处理能力，小于缓存模块与输出模块之间的数据处理能力。