[发明专利]一种串并转换模块、设备、方法、装置和工业控制系统

说明书

本公开实施例提供一种应用于工业控制系统的串并转换模块、设备、方法、装置和工业控制系统。其中，所述串并转换模块，包括：第一收发电路、转换控制模块和第三收发电路；所述第一收发电路设置为，采用并发或流水线工作机制与控制器进行数据交互；所述第三收发电路设置为，采用轮询工作机制与被控制的从站进行数据交互；所述转换控制模块包括：数据转换逻辑，设置为连接所述第一收发电路和所述第三收发电路，实现所述第一收发电路和所述第三收发电路之间的数据链路层数据转发。本公开实施例方案兼容了现有被控制设备的轮询工作机制，有效控制了通信延时，提升了工业控制网络的组网灵活性和重构生产线的灵活性。

技术领域

本发明涉及但不限于工业控制领域，具体涉及一种应用于工业控制系统的串并转换模块、设备、方法、装置和工业控制系统。

背景技术

当前工业控制系统中特别是DCS(集散控制系统)系统中，存量市场巨大，现场主从站的通信多采用现场总线进行串行轮询式的通信机制，1个控制器主站带约100个从站。现有无线技术中，wifi6通信的典型延迟30ms，5G通信的典型延迟10ms，无线通信的延时远远大于有线通信的近乎零延时，不能简单地把无线技术直接叠加到已有的控制网络技术中去替代有线通信，否则无线通信带来的延时会随着从站数量的增大而线性增加，导致控制网周期数据刷新率过低，控制系统超时无法正常工作。

引入无线通信，是进一步提升工业控制系统建设部署灵活性的方向。如何充分利用无线通信的灵活性便利性，同时有效控制延时，降低存量系统的相关改造成本，是工业控制领域技术发展一直探索并不断优化的方向。

发明内容

本公开实施例提供一种应用于工业控制系统的串并转换模块、设备、方法和工业控制系统，引入了数据转换逻辑，实现采用并发或流水线工作机制与上游控制器之间的交互数据到采用轮询工作机制与下游被控制设备之间的交互数据的数据链路层转发，兼容了现有被控制设备已有的轮询工作机制，有效控制了通信延时，提升了工业控制网络的组网灵活性和重构生产线的灵活性。

本公开实施例提供一种串并转换模块，应用于工业控制系统，包括：

第一收发电路、转换控制模块和第三收发电路；

所述第一收发电路设置为，采用并发或流水线工作机制与控制器进行数据交互；

所述第三收发电路设置为，采用轮询工作机制与被控制的从站进行数据交互；

所述转换控制模块包括：数据转换逻辑，设置为连接所述第一收发电路和所述第三收发电路，实现所述第一收发电路和所述第三收发电路之间的数据链路层数据转发。

本公开实施例还提供一种串并转换设备，应用于工业控制系统，包括：一个如本公开任一实施例所述的串并转换模块。

本公开实施例还提供一种串并转换设备，应用于工业控制系统，包括：至少两个如本公开任一实施例所述的串并转换模块；

所述至少两个串并转换模块的第一收发电路并联，所述至少两个串并转换模块的第三收发电路并联；

每一个所述串并转换模块还包括：冗余接口电路；

每一个所述串并转换模块的转换控制模块还包括：模块冗余逻辑；

每一个所述冗余接口电路设置为，与其他串并转换模块的冗余接口电路连接获取其他串并转换模块的状态信息；

每一个所述模块冗余逻辑设置为，根据所述其他串并转换模块的状态信息确定自身所归属的串并转换模块的工作状态；

所述串并转换模块的工作状态包括主用状态和备用状态。

本公开实施例还提供一种工业控制系统，包括：

控制器、被控制设备和如本公开任一实施例所述的串并转换设备；