[发明专利]一种多通道通信控制系统及通道控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种多通道通信控制系统及通道控制方法。系统包括通信控制器、PC机、基于MODBUS协议的现场设备组和控制中心。本发明采用多通道RS485接口，能将基于MODBUS协议的不同类型的现场设备接入到以太网、WIFI、5G等不同的网络。一个转换接口网络出项异常或故障，可立即切换至其他的转换接口网络，不仅提高了控制系统的通信可靠性，而且可以为企业建立高效的企业工业互联网系统，从而无需过早的淘汰原有设备，提高了设备的利用率，降低了企业的投资和运营成本，同时还可以推动企业工业化互联网的应用水平。

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，具体涉及一种多通道通信控制系统及通道控制方法。

背景技术

MODBUS协议是应用于工业现场控制器上的通用标准，实现控制器之间、控制器与其他设备间的通信，支持传统的RS485接口。传统的工控领域，不论是PLC还是现场执行器件，都是采用RS485接口的MODBUS协议作为底层网络协议的。

随着物联网技术的发展，目前已经建立起了基于以太网、WIFI、5G的高效的数据采集、生产监控、即时成本管理的网络系统。而原有的基于MODBUS协议的设备则无法直接连接到这些网络中，导致原有的设备面临淘汰的境地，降低了设备的利用率，增加了企业的投资和运营成本，制约了企业的生产效率。其次，现场的控制设备有多种类型，如采集设备、控制设备、视频监控设备等，不同的设备对通信的速率、带宽、延时、容错性、可靠性等要求不同，所以需要一种能实现多种通信协议转换的通信控制器及相应的控制方法，来最大限度地提高通信接口的利用率。最后，单一的协议转换接口，会导致网络通信故障时，控制系统失效，这也同样要求通信控制器具有多种协议转换接口，来增加系统的冗余度，进而提高控制系统的可靠性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种多通道通信控制系统及通道控制方法。

为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种多通道通信控制系统，包括通信控制器、PC机、基于MODBUS协议的现场设备组和控制中心。其中，所述通信控制器包括多个具有不同通信协议的上行通信接口和多个下行通信接口，所述通信控制器通过所述上行通信接口连接所述控制中心，所述现场设备组通过所述下行通信接口连接所述通信控制器；

所述通信控制器自动检测所述上行通信接口的实时状态，并根据所述实时状态自动进行与所述下行通信接口的切换和连接，所述PC机通过所述通信控制器的RS232接口对所述通信控制器进行设置。

作为本申请的一种具体实施方式，多个上行通信接口包括以太网接口、WIFI接口和5G接口，多个下行通信接口均为RS485接口。

作为本申请的一种具体实施方式，所述以太网接口为以太网PHY接口芯片；所述WIFI接口为符合WIFI无线网络通信标准IEEE802.11的WIFI模块；所述5G接口为5G模块。

进一步地，作为本申请的一种具体实施方式，所述通信控制器还包括MCU、DC/DC隔离电源、LDO、EEPROM、RTC、SDRAM、FLASH、双通道数字隔离器、隔离变压器和四路UART扩展芯片；

MCU与EEPROM、RTC、SDRAM、FLASH、双通道数字隔离器、隔离变压器和四路UART扩展芯片连接，用于实现所述上行通信接口和下行通信接口的检测、连接、控制、协议转换和系统配置；

DC/DC隔离电源和LDO用于实现外部电路与MCU之间的电源供电和隔离，为系统提供电源。

基于相同的发明构思，本发明还提供了一种多通道通信控制器的通道控制方法，适用于前述的多通道通信控制系统。所述方法包括：

通过PC机对通信控制器的通道进行配置，配置方式包括固定配置或动态配置；