[发明专利]一种工业现场总线虚拟化系统、方法和装置

说明书

本发明公开了一种工业现场总线虚拟化系统、方法和装置，主站设备中设置多个业务模块，每一业务模块对应设置一条虚拟总线，在需要处理业务数据时，将至少一个业务模块产生的业务数据进行多载波调制得到调制信号，然后根据业务数据的业务类型确定出能够处理该类业务的虚拟模块的逻辑地址，并将调制信号通过业务模块各自对应的虚拟总线下发至包含确定出的虚拟模块的从站设备，以使从站设备在从接收到的调制信号中解调出业务数据后，将业务数据分发给确定出的逻辑地址对应的虚拟模块，由该虚拟模块处理业务数据。

技术领域

本发明涉及工业现场总线技术领域，尤其涉及一种工业现场总线虚拟化系统、方法和装置。

背景技术

随着工业互联网的发展，对于工业总线的业务需求会越来越多，如何利用现有的工业总线满足快速增长的市场需求是工业总线发展面临的一个重要问题。而总线虚拟化技术的引入不仅可以解决现场总线业务需求的快速部署，还能从一定规模上节省成本降低能源消耗。软件定义PLC以及软件定义DCS的发展也使得总线虚拟化技术必然会受到越来越多的重视和应用。

现有的虚拟总线化技术多采用的是基于设备内部的多条物理总线采用控制器或者判优器进行虚拟化处理，这种虚拟化总线技术受限于现有的物理总线实现，对于工业现场如果采用多条物理总线会明显增加现场的维护成本等，而且针对不同的物理总线需要单独设计控制器或判优器，并不具有通用性。

因此，如何在基于一条物理总线实现多种业务数据的独立传输是亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明实施例提供一种工业现场总线虚拟化系统、方法和装置，用以基于一条物理总线实现多种业务数据的独立传输。

第一方面，本发明实施例提供一种工业现场总线虚拟化系统，包括：主站设备和至少一个从站设备，所述从站设备中设置有至少两个虚拟模块；所述主站设备通过一条物理总线分别与所述至少一个从站设备相连接，其中：所述主站设备包含至少两种业务模块，每一业务模块对应一条虚拟总线，基于所述主站设备的业务模块的划分规则，将所述物理总线虚拟化为相应数量的虚拟总线；

所述主站设备，用于在需要从站设备中的虚拟模块处理至少一个业务模块产生的业务数据时，对所述业务数据进行多载波调制得到业务数据的调制信号；并根据所述业务数据的业务类型，确定用于处理所述业务数据的从站设备中的虚拟模块的逻辑地址；将所述调制信号通过业务模块对应的虚拟总线发送给包含确定出的逻辑地址对应的虚拟模块的从站设备；

所述从站设备，用于在从接收到的调制信号中解调出所述业务数据后，将所述业务数据分发给确定出的逻辑地址对应的虚拟模块，由所述虚拟模块处理所述业务数据。

通过对主站设备中至少一个业务模块产生的业务数据进行多载波调制，每一业务模块对应一条虚拟总线，基于多载波调制自身的调制原理，可以得到各种业务数据的调制信号，并通过业务模块各自对应的虚拟总线发送至从站设备；此外，通过在从站设备上设置的至少两个虚拟模块，可以利用从站设备中的虚拟模块处理接收到的各种业务模块产生的业务数据，不仅实现了物理总线的虚拟化，同时提高了业务数据的处理效率。

优选地，所述主站设备，具体用于根据业务类型、逻辑地址与从站设备的媒体访问控制MAC地址三者之间的对应关系，确定所述业务数据的业务类型对应的逻辑地址为用于处理所述业务数据的从站设备中的虚拟模块的逻辑地址。

通过设置上述对应关系，可以保证将调制信息准确下发至从站设备的虚拟模块。

较佳地，所述虚拟模块具有至少一个逻辑地址；所述逻辑地址由域身份标识ID、模块身份标识ID和子模块身份标识ID构成；以及所述逻辑地址满足以下至少一个配置规则：不同虚拟总线对应不同的域ID、同一从站设备中的虚拟模块的模块ID相同、同一从站设备中的虚拟模块的子模块ID不同、用于处理同一业务类型的虚拟模块的域ID相同。