[发明专利]一种可配置的现场总线系统及其配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种可配置的现场总线系统及其配 置方法。

背景技术

现场总线技术目前被广泛使用到可编程逻辑器件(PLC)系统中，用来 实现主控制器和现场采集及执行单元的串行通信。现场总线技术极大的方便 了现场布线，并且通过使用通用的串行收发技术，可以在降低成本的同时提 高传输的速率。

目前的PLC系统中支持各种各样的现场总线，而现场的仪表单元也是支 持不同的现场总线，这样就存在需要PLC控制器和仪表必须使用同一总线的 需求。然而，每个PLC控制器支持的现场总线都是确定的，可能不支持仪表 使用的现场总线，那么用户就需要作出选择，要么换PLC，要么换仪表。

由于现场总线技术比较复杂，尤其作为PLC主控制器中使用的主栈技术 更为复杂，目前绝大多数的现有技术都是采用直接将协议栈实现后作为固件 运行在控制器的CPU中。这样的方式导致的弊端是PLC主控制器支持的协议 是固定的，不能够根据用户的需求进行配置，如果用户需要使用其他的现场 总线，那么就需要选择其他的PLC，或者厂家需要重新开发用户需要的现场 总线协议栈。

因此，如何实现可配置的现场总线系统，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可配置的 现场总线系统及其配置方法，以实现现场总线的可配置功能，满足用户的多 样性需求。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种可配置的现场总线系统，包括配置单元、主控制器和现场总线，所 述配置单元中设置有协议库，所述配置单元用于根据用户的需求从所述协议 库中选择相应的协议、对该协议进行指令和运行参数配置、并将选择的协议 及与该协议对应的指令和运行参数发送给所述主控制器，所述主控制器用于 根据所述配置单元选择的协议及与该协议对应的指令和运行参数形成现场协 议栈，并根据所述现场协议栈对所述现场总线进行硬件接口配置。

优选地，所述配置单元包括用户逻辑子单元和配置选择子单元，所述用 户逻辑子单元用于根据用户的需求提取出用户的选择信息，并将所述选择信 息发送给所述配置选择子单元，所述配置选择子单元用于根据所述选择信息 从所述协议库中选择相应的协议，并对该协议进行指令和运行参数配置。

优选地，所述主控制器中设置有运行库，所述主控制器根据所述现场协 议栈加载所述运行库中的程序，以对所述现场总线进行硬件接口配置。

优选地，所述现场总线包括接口端，所述接口端包括数字输入接口、数 字输出接口、模拟输入接口和模拟输出接口，所述数字输入接口和所述模拟 输入接口用于与外部采集设备相连，所述数字输出接口和所述模拟输出接口 用于与外部执行设备相连。

优选地，所述配置单元通过可编程的组态模块实现。

优选地，所述现场总线系统还包括与所述主控制器相连的外部接口，所 述外部接口用于向所述主控制器输入预定的协议及与该协议对应的指令和运 行参数。

优选地，所述外部接口用于与以太网或者USB设备相连。

优选地，所述主控制器为可编程逻辑控制器。

一种基于上述可配置的现场总线系统的配置方法，包括以下步骤：

用户确定需要使用的协议；

配置单元从自身的协议库中根据用户的需求选择相应的协议，对选择的 协议进行指令和运行参数配置，将选择的协议及与该协议对应的指令和运行 参数发送给主控制器；

所述主控制器根据所述配置单元选择的协议及与该协议对应的指令和运 行参数形成现场协议栈，并根据所述现场协议栈对现场总线进行硬件接口配 置。

优选地，所述主控制器中设置有运行库，所述主控制器根据所述现场协 议栈对现场总线进行硬件接口配置的步骤包括：

所述主控制器根据所述现场协议栈加载所述运行库中的程序，并利用加 载的程序对所述现场总线进行硬件接口配置。

本发明针对目前现场总线存在多个标准、适配困难的现状，提出了一种 现场总线可配置的方案，能够根据用户需求对协议进行选择和指令参数的配 置，实现了现场总线的可配置功能，满足了用户的多样性需求，增强了产品 的竞争力。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的可配置的现场总线系统的结构示意图之一；