[发明专利]一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统

说明书

本发明涉及工业数据采集技术领域，具体公开了一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统，包括4G旁路设备、工业数据云平台、带工业串口PLC和工业串口屏。通过将4G旁路设备安装在带工业串口PLC和工业串口屏之间，用户在带工业串口PLC和工业串口屏之间连接了该装置之后，会被动和主动获取工业数据。它不需要手动地址路由信息，会自动获取，解决了自动化控制系统缺乏数采接口，仅保留PLC与串口屏的接口，无法获取PLC的工艺参数的问题。

技术领域

本发明涉及工业数据采集技术领域，尤其涉及一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统。

背景技术

目前随着计算机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显得重要。无论设备与设备之间的通讯，还是设备与计算机之间的通讯都变得尤为重要。串口通信是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。随着通讯技术的发展，经典代表有rs-485，rs-485采用平衡发送和差分接收方式实现通信：发送端将串行口的ttl电平信号转换成差分信号a,b两路输出，经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成ttl电平信号。由于传输线通常使用双绞线，又是差分传输，所以有强大的抗共模干扰的能力，总线收发器灵敏度很高，可以检测到低至200mv电压。故传输信号在千米之外都是可以恢复。rs-485最大的通信距离约为1219m，最大传输速率为10mb/s，传输速率与传输距离成反比，在10kb/s的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。rs-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。rs-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。如果需要使用星型结构，就必须使用485中继器或者485集线器才可以。rs-485总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。随着串口通讯的发展，用户对于数据采集要求越来越高，随即出现了旁路技术。所谓数据旁路就是设置相关专用通路，即不等前一条指令把计算结果写回寄存器组，下一条指令不再读寄存器组，而是直接把前一条指令的计算结果(可能是ALU的计算结果，或者访存得到的结果)作为自己的输入数据开始计算过程，使本来需要暂停的操作变得可以继续执行，这种称为数据定向或数据旁路技术。

现有的自动化控制系统缺乏数采接口，仅保留PLC与串口屏的接口，无法获取PLC的工艺参数的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统，旨在解决现有技术中的自动化控制系统缺乏数采接口，仅保留PLC与串口屏的接口，无法获取PLC的工艺参数的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种基于Linux的工业串口数据旁路方法及系统，包括4G旁路设备、工业数据云平台、带工业串口PLC和工业串口屏，所述4G旁路设备安装在所述带工业串口PLC和所述工业串口屏之间。

所述4G旁路设备包括PLC端串口、屏端串口、串口接收模块和串口发送模块，所述PLC端串口与所述带工业串口连接，所述屏端串口与所述工业串口屏连接，所述串口接收模块用于监听所述PLC端串口，所述串口发送模块用于监听所述屏端串口。

所述4G旁路设备还包括伪终端命令模块，所述伪终端命令模块，用于发送命令至所述PLC端串口。

本发明还提出一种采用上述所述的基于Linux的工业串口数据旁路系统的方法，包括如下步骤：

划分主动模式和被动模式；

在主动模式下，所述伪终端命令模块向串口发送特定命令，所述串口发送模块向所述PLC端串口发送特定命令，然后从所述PLC端串口等待回复数据，并将该回复数据通过4G链路成对发送到所述工业数据云平台；