1.本发明涉及工业控制领域，尤其涉及一种工业控制适配器、工业控制系统及方法。
背景技术：2.目前，现有的工业控制系统中，工业控制系统不兼容，自动化设备的数采终端只能具备部分接口，例如只能是232串口，或者网口其中一中，现场接口多样发，导致需要很大类型的硬件终端才能满足工业现场各种自动化设备的接入控制。
3.另外自动化设备在市面上种类非常多，三菱，西门子，国产等各种自动化设备具备自己的通信协议。不方便直接跟远端服务器通信。市面上的数据采集终端也需要很多种类才能满足各种自动化设备的数据通信。
4.因此，工业控制系统如何兼容具备不同接口、支持不同通信协议的自动化设备是亟需解决的问题。
技术实现要素：5.鉴于上述相关技术的不足，本技术的目的在于提供一种工业控制适配器、工业控制系统及方法，旨在解决目前工业控制系统无法兼容具备不同接口、支持不同通信协议的自动化设备的问题。
6.一种工业控制适配器，所述工业控制适配器包括：
7.设备通信模块，包括至少两种通信接口，各所述通信接口分别为不同的物理结构，用于与自动化设备通信连接；
8.终端通信模块，用于与控制终端进行通信；
9.分别与所述设备通信模块以及所述终端通信模块连接的处理模块，所述处理模块通过第一通信协议与所述设备通信模块进行通信；所述处理模块通过第二通信协议与所述终端通信模块进行通信；所述处理模块还包括将数据在所述第一通信协议和所述第二通信协议之间转换的转换单元。
10.可选的，所述第一通信协议为modbus rtu协议。
11.可选的，所述终端通信模块包括网口硬件接口，用于与所述控制终端进行远程网口通信。
12.可选的，所述终端通信模块还包括蓝牙模块，用于在所述网口硬件接口的网络存在故障时，与所述控制终端进行蓝牙通信。
13.可选的，所述至少两种接口包括232串口、485串口、422串口以及网口硬件接口中的至少两种接口。
14.基于同样的发明构思，本技术还提供一种工业控制系统，所述系统包括：控制终端、自动化设备、以及如上所述的工业控制适配器，所述工业控制适配器分别与所述控制终端以及所述自动化设备通信连接。
15.基于同样的发明构思，本技术还提供一种工业控制方法，应用于工业控制系统，所
述系统为如上所述的系统，所述方法包括：
16.所述控制终端发送控制指令给所述工业控制适配器；
17.所述工业控制适配器将所述控制指令转发至所述自动化设备，以控制所述自动化设备；
18.所述工业控制适配器接收所述自动化设备发送的设备数据，将所述设备数据转发至所述控制终端。
19.可选的，所述方法还包括：
20.所述控制终端判断所述设备数据是否存在异常，若是，则进行告警。
21.可选的，当所述控制终端与所述工业控制适配器进行蓝牙通信，所述控制终端发送控制指令给所述工业控制适配器包括：
22.所述控制终端将控制指令按照modbus rtu协议进行指令封装得到modbus rtu协议指令帧，将所述modbus rtu协议指令帧封装在蓝牙帧的数据域内，将所述蓝牙帧发送至所述工业控制适配器。
23.可选的，所述工业控制适配器将所述控制指令转发至所述自动化设备，以控制所述自动化设备包括：
24.所述工业控制适配器从所述蓝牙帧中获取数据域的所述modbus rtu协议指令帧，将所述modbus rtu协议指令帧转发至所述自动化设备，所述自动化设备解析所述modbus rtu协议指令帧得到控制指令，并执行相应的操作。
25.本发明提供一种工业控制适配器、工业控制方法及系统，所述工业控制适配器包括：设备通信模块，包括至少两种通信接口，各所述通信接口分别为不同的物理结构，用于与自动化设备通信连接；终端通信模块，用于与控制终端进行通信；分别与设备通信模块以及所述终端通信模块连接的处理模块，所述处理模块通过第一通信协议与所述设备通信模块进行通信；所述处理模块通过第二通信协议与所述终端通信模块进行通信；所述处理模块还包括将数据在所述第一通信协议和所述第二通信协议之间转换的转换单元；通过在控制终端和自动化设备之前设置工业控制适配器，使得工业控制能够兼容具备不同种类接口、支持不同通信协议的自动化设备，提升了工业控制系统的兼容性，使得控制终端能与各种自动化设备进行通信以及控制，从而提高了用户体验。
附图说明
26.图1为本发明实施例提供的一种工业控制适配器的结构示意图；
27.图2为本发明实施例提供的一种工业控制系统的结构示意图；
28.图3为本发明实施例提供的一种工业控制方法的基本流程图。
29.附图标记说明：
30.10-工业控制适配器，11-设备通信模块，12-终端通信模块，13-处理模块，131-转换单元，20-控制终端，30-自动化设备，40-工业控制系统。
具体实施方式
31.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文
所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。
33.相关技术中，自动化设备的控制终端只能具备部分接口，而不同的自动化设备的硬件接口和支持的通信协议多样，导致控制终端无法兼容多种的自动化设备。
34.基于此，本技术希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
35.实施例所示例的一种工业控制适配器，具备至少两种接口能够兼容多种自动化设备的硬件接口，且该工业控制适配器与自动化设备都采用统一的第一通信协议进行通信，使得工业控制适配器能兼容具备不同接口，支持不同协议的自动化设备，该工业控制适配器能够分别与控制终端和自动化设备通信，提升了工业控制系统的建兼容性。为了便于理解，本实施例下面以图1所示的一种工业控制适配器为示例，进行便于理解性的说明：
36.请参见图1所示，图1为本实施例提供的一种工业控制适配器10的结构示意图，该工业控制适配器10包括但不限于：
37.设备通信模块11，包括至少两种通信接口，各通信接口分别为不同的物理结构，用于与自动化设备通信连接；
38.终端通信模块12，用于与控制终端进行通信；
39.分别与设备通信模块11以及终端通信模块12连接的处理模块13，处理模块13通过第一通信协议与设备通信模块11进行通信；处理模块13通过第二通信协议与终端通信模块12进行通信；处理模块13还包括将数据在第一通信协议和第二通信协议之间转换的转换单元131。
40.终端通信模块12包括网口硬件接口，用于与控制终端进行远程网口通信，当然，工业控制适配器10还可以通过wifi模块或者蓝牙模块和控制终端进行近距离通信，因此，终端通信模块12还可以包括wifi模块或者蓝牙模块，在网口硬件接口的网络存在故障时，工业控制适配器10可以通过蓝牙模块与控制终端进行蓝牙通信。
41.工业控制适配器10包括的至少两种接口，可以包括232串口、485串口、422串口以及网口硬件接口中的至少两种接口，应当理解的是，工业控制适配器10还可以兼容多种自动化设备，可以与多种自动化设备的可编程逻辑控制器的接口兼容，工业控制适配器10也可以包括其他接口，兼容其他非标准自动化设备，工业控制适配器10具体包括的接口种类可以根据实际的工业现场的需求进行设置。
42.该工业控制适配器10的处理模块13包括的转换单元131，能够将通过第一通信协议从设备通信模块11获取的数据转换成第二通信协议的数据，再转发给终端通信模块12，还能够将从终端通信模块12的获取的第二通信协议的数据转换成第一通信协议的数据再转发给设备通信模块11。使得远程终端和自动化设备能够通过工业控制适配器进行通信。其中，第一通信协议可以是modbus rtu协议，第二通信协议可以是modbus tcp协议。
43.本实施例提供的工业控制适配器，包括：设备通信模块，包括至少两种通信接口，各通信接口分别为不同的物理结构，用于与自动化设备通信连接；终端通信模块，用于与控
制终端进行通信；分别与设备通信模块以及终端通信模块连接的处理模块，处理模块通过第一通信协议与设备通信模块进行通信；处理模块通过第二通信协议与终端通信模块进行通信；处理模块还包括将数据在第一通信协议和第二通信协议之间转换的转换单元；工业控制适配器具备与自动化设备通信的接口，处理模块通过第一通信协议与设备通信模块进行通信；处理模块通过第二通信协议与终端通信模块进行通信，同时还具备转换单元在第一通信协议和第二通信协议之间转换，从而使得工业控制适配器从通信协议以及硬件接口上能够兼容不同接口的自动化设备，使得控制终端能与各种自动化设备能通过工业控制适配器进行通信以及控制，从而提高了用户体验。
44.本发明另一可选实施例：
45.请参见图2所示，图2为本实施例提供的一种工业控制系统的结构示意图，该工业控制系统40包括但不限于：
46.控制终端20、自动化设备30、以及如上述的工业控制适配器10，工业控制适配器10分别与控制终端20以及自动化设备30通信连接。
47.本实施例中，控制终端20可以是平板、手机或者计算机等。
48.控制终端20可以通过第二通信协议将数据封装成数据帧，发送到工业控制适配器10的终端通信模块12，具体的，可以定时发送或者实时发送；处理模块13的转化单元获取该数据帧，将该数据帧重新封装成第一通信协议的数据帧，并传输至设备通信模块11，设备通信模块11与自动化设备30通信，将该第一通信协议的数据帧发送至自动化设备30，自动化设备30的可编程逻辑控制解析该第一通信协议的数据帧获取到控制终端20发送的数据，该数据可以是控制指令，自动化设备30根据解析得到的控制指令，控制自动化设备30的操作，该数据还可以是查询指令，从而获取自动化设备30的状态信息，运行数据等。
49.相应的，自动化设备30也可以过第一通信协议将数据封装成数据帧，具体的，可以定时发送或者实时发送；发送到设备通信模块11，该数据可以是根据接收到控制终端20的数据得到的响应数据，也可以是直接从自动化设备30发送的数据。设备通信模块11将该数据帧通过第一通信协议传输至处理模块13，处理模块13的转换单元131将该数据帧重新封装为第二通信协议的数据帧，再通过终端通信模块12转发至控制终端20，控制终端解析该第二通信协议的数据帧得到从自动化设备30发送的数据。
50.该工业控制系统40中，整个通信过程可以采用modbus协议栈，第一通信协议可以是modbus rtu协议，第二通信协议可以是modbus tcp协议。
51.本实施例提供的自动控制系统包括控制终端，自动化设备以及分别与控制终端，自动化设备通信连接的工业控制适配器，工业控制适配器可以兼容支持不同通信协议以及硬件接口的自动化设备，使得控制终端能与多种自动化设备通信，进行控制从而提升了该自动控制系统的兼容性。工业控制系统采用modbus协议栈，提升该自动控制系统的兼容性，方便设备接入。
52.本发明又一可选实施例：
53.请参见图3所示，图3为本实施例提供的一种工业控制方法的基本流程图，该方法应用于工业控制系统，该方法包括但不限于：
54.s301：控制终端发送控制指令给工业控制适配器。
55.控制终端20可以按照第二通信协议将控制指令封装成数据帧再发送至工业控制
适配器10。控制终端20可以和工业控制适配器10进行远程网口通信，也可以与工业控制适配器10进行近距离通信，例如wifi通信或者蓝牙通信。第二通信协议可以是蓝牙协议或者modbus tcp协议。
56.当控制终端20与工业控制适配器10进行网口通信，控制终端20将控制指令按照modbus tcp协议进行指令封装得到modbus tcp协议指令帧，将modbus tcp协议指令帧发送至工业控制适配器10。
57.控制终端20将控制指令按照modbus rtu协议进行指令封装得到modbus rtu协议指令帧，将modbus rtu协议指令帧封装在蓝牙帧的数据域内，将蓝牙帧发送至工业控制适配器10。
58.s302：工业控制适配器将控制指令转发至自动化设备，以控制自动化设备。
59.工业控制适配器10将控制指令按照第一通信协议转发至自动化设备30。
60.当工业控制适配器10接收到控制终端20蓝牙帧时工业控制适配器10从该蓝牙帧中获取数据域的modbus rtu协议指令帧，将modbus rtu协议指令帧转发至自动化设备30，自动化设备解析modbus rtu协议指令帧得到控制指令，并执行相应的操作，上述过程中，工业控制适配器10的处理模块13可以直接从该蓝牙帧中获取数据域的modbus rtu协议指令帧并进行转发，从而无需进行数据帧的解析和重新封装，提升了处理效率。
61.当工业控制适配器10接收到modbus tcp协议指令帧时，则需要通过处理模块13的转换单元131，将该modbus tcp协议指令帧转换为modbus rtu协议指令帧，再发至自动化设备，自动化设备解析modbus rtu协议指令帧得到控制指令，并执行相应的操作。
62.自动化设备30的可编程逻辑控制器解析modbus rtu协议指令帧获取到控制终端20发送的数据，该数据可以是控制指令，自动化设备30根据解析得到的控制指令，控制自动化设备30的操作，该数据还可以是查询指令，从而获取自动化设备30的状态信息，运行数据等，具体的，可以定时发送或者实时发送，持续对自动化设备30的状态信息进行监控。
63.s303：工业控制适配器接收自动化设备发送的设备数据。
64.自动化设备30也可以通过第一通信协议将数据封装成数据帧，发送到工业控制适配器10。
65.具体的，自动化设备30也可以通过modbus rtu协议将数据封装成modbus rtu协议数据帧，并发送至工业控制适配器10的设备通信模块11，该数据可以是根据接收到控制终端20的数据得到的响应数据，也可以是直接从自动化设备30发送的数据。
66.s304：将设备数据转发至控制终端。
67.工业控制适配器10的设备通信模块11将该modbus rtu协议数据帧通过modbus rtu协议传输至处理模块13，处理模块13的转换单元131将该modbus rtu协议数据帧转换为第二通信协议的数据帧，例如，重新封装为modbus tcp协议数据帧或写入蓝牙帧，再通过终端通信模块12转发至控制终端20。
68.控制终端解析该数据帧得到从自动化设备30发送的数据，控制终端20可以通过自动化设备30发送的数据实现采集设备信数据，还可以进一步监控自动化设备30的状态，在异常情况下可以进行告警。
69.本实施例提供的自动控制系统方法，通过工业控制适配器实现了控制终端和自动化设备之间的通信，工业控制适配器可以兼容支持不同通信协议以及硬件接口的自动化设
备，使得控制终端能与多种自动化设备通信，进行控制从而提升了该自动控制系统的兼容性；工业控制系统采用modbus协议栈，提升该自动控制系统的兼容性，方便设备接入适配器与控制终端进行网口通信时，网口网络故障时，控制终端与工业控制适配器及时进行蓝牙通信，有效避免由于网络故障造成不能操作自动化设备工作引起的不良后果。
70.本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性或非易失性、可移除或不可移除的介质。计算机可读存储介质包括但不限于ram(random access memory，随机存取存储器),rom(read-only memory，只读存储器),eeprom(electrically erasable programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、闪存或其他存储器技术、cd-rom(compact disc read-only memory，光盘只读存储器)，数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。
71.本实施例中的计算机可读存储介质可用于存储一个或者多个计算机程序，其存储的一个或者多个计算机程序可被处理器执行，以实现上述工业控制适配器所执行的至少一个步骤。
72.本实施例还提供了一种计算机程序(或称计算机软件)，该计算机程序可以分布在计算机可读介质上，由可计算装置来执行，以实现上述工业控制适配器所执行的至少一个步骤；并且在某些情况下，可以采用不同于上述实施例所描述的顺序执行所示出或描述的至少一个步骤。
73.本实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读装置，该计算机可读装置上存储有如上所示的计算机程序。本实施例中该计算机可读装置可包括如上所示的计算机可读存储介质。
74.可见，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。
75.此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
76.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
技术特征：1.一种工业控制适配器，其特征在于，所述工业控制适配器包括：设备通信模块，包括至少两种通信接口，各所述通信接口分别为不同的物理结构，用于与自动化设备通信连接；终端通信模块，用于与控制终端进行通信；分别与所述设备通信模块以及所述终端通信模块连接的处理模块，所述处理模块通过第一通信协议与所述设备通信模块进行通信；所述处理模块通过第二通信协议与所述终端通信模块进行通信；所述处理模块还包括将数据在所述第一通信协议和所述第二通信协议之间转换的转换单元。2.如权利要求1所述的工业控制适配器，其特征在于，所述第一通信协议为modbus rtu协议。3.如权利要求1所述的工业控制适配器，其特征在于，所述终端通信模块包括网口硬件接口，用于与所述控制终端进行远程网口通信。4.如权利要求3所述的工业控制适配器，其特征在于，所述终端通信模块还包括蓝牙模块，用于在所述网口硬件接口的网络存在故障时，与所述控制终端进行蓝牙通信。5.如权利要求1所述的工业设备控制适配器，其特征在于，所述至少两种接口包括232串口、485串口、422串口以及网口硬件接口中的至少两种接口。6.一种工业控制系统，其特征在于，所述系统包括：控制终端、自动化设备、以及如权利要求1-5任一项所述的工业控制适配器，所述工业控制适配器分别与所述控制终端以及所述自动化设备通信连接。7.一种工业控制方法，其特征在于，应用于工业控制系统，所述系统为如权利要求6所述的系统，所述方法包括：所述控制终端发送控制指令给所述工业控制适配器；所述工业控制适配器将所述控制指令转发至所述自动化设备，以控制所述自动化设备；所述工业控制适配器接收所述自动化设备发送的设备数据，将所述设备数据转发至所述控制终端。8.如权利要求7所述所述工业控制方法，其特征在于，所述方法还包括：所述控制终端判断所述设备数据是否存在异常，若是，则进行告警。9.如权利要求7所述的工业控制方法，其特征在于，当所述控制终端与所述工业控制适配器进行蓝牙通信，所述控制终端发送控制指令给所述工业控制适配器包括：所述控制终端将控制指令按照modbus rtu协议进行指令封装得到modbus rtu协议指令帧，将所述modbus rtu协议指令帧封装在蓝牙帧的数据域内，将所述蓝牙帧发送至所述工业控制适配器。10.如权利要求9所述的工业设备控制方法，其特征在于，所述工业控制适配器将所述控制指令转发至所述自动化设备，以控制所述自动化设备包括：所述工业控制适配器从所述蓝牙帧中获取数据域的所述modbus rtu协议指令帧，将所述modbus rtu协议指令帧转发至所述自动化设备，所述自动化设备解析所述modbus rtu协议指令帧得到控制指令，并执行相应的操作。
技术总结本发明公开了一种工业控制适配器、工业控制方法及系统，所述工业控制适配器包括：设备通信模块，包括至少两种通信接口，各所述通信接口分别为不同的物理结构，用于与自动化设备通信连接；终端通信模块，用于与控制终端进行通信；分别与设备通信模块以及所述终端通信模块连接的处理模块，所述处理模块通过第一通信协议与所述设备通信模块进行通信；所述处理模块通过第二通信协议与所述终端通信模块进行通信；所述处理模块还包括将数据在所述第一通信协议和所述第二通信协议之间转换的转换单元；通过实施上述方案，使得适配器能够兼容不同接口的自动化设备，提升了工业控制系统的兼容性，使得控制终端能与各种自动化设备进行通信以及控制，从而提高了用户体验。从而提高了用户体验。从而提高了用户体验。
技术研发人员：段斌 郭剑峰 林铭 张蒙蒙
受保护的技术使用者：深圳渊联技术有限公司
技术研发日：2022.06.30
技术公布日：2022/11/1
