一种工业物联网智能网关制造技术

本实用新型专利技术提供了一种工业物联网智能网关，包括微处理器、第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口、第四通信串口、以太网接口、LCD显示屏接口、SD卡接口、复位按钮、3G模块、WIFI模块、FLASH电子盘、通信串口选择拨码开关、电源模块以及至少一根PC/PPI电缆。该工业物联网智能网关作为核心的数据采集系统，在不影响现场生产的情况下，低成本的解决现有老设备的改造，具有智能协议分析、功耗低、可以以有线以太网、WIFI、3G/4G等通讯方式将采集到的数据上送到数据服务器。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种网关，尤其是一种用于工业物联网的智能网关。
技术介绍
当前，全球正在掀起以智能制造为核心的新一轮工业革命，我国制造业也正在加速向智能制造转型。未来五年，我国的智能生产设施、数字化车间/工厂的升级改造速度将进一步加快，制造业对智能制造核心信息设备的需求也将大幅度增长。预计我国智能制造核心信息设备市场规模将以30%左右的增速持续增长。工厂中很多设备控制器为PLC，大部分带有串行通讯接口用于和触摸屏（HMI）通讯，只有少数设备为以太网，随着中国制造智能工厂的发展，原有的车间需要改造为数字化车间，老设备需要将生产过程中的数据传输到制造执行系统、ERP系统等，因此需要将老设备以一种低成本、易实施的方式进行数据的采集。目前在产生产线设备数据采集的实现方式主要有以下几种类型：（1）更换为以太网PLC，具有通讯接口，通过通讯接口实时读取设备状态；优点：提高设备自动化程度，缺点：改造成本高。2）使用IO模块连接设备的状态开关，实时读取设备状态；优点：通用性高，适用于各种设备状态采集，缺点：改造比较麻烦。（3）不进行改造，人工输入工作状态。优点：改造成本低，缺点：人工输入不能确保实时性与正确性。因此原有的实现方式存在改造成本高、比较麻烦的问题，在改造过程中很有可能较长时间影响生产。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是现有的实现方式存在改造成本高、比较麻烦的问题，在改造过程中很有可能较长时间影响生产。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种工业物联网智能网关，包括微处理器、第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口、第四通信串口、以太网接口、LCD显示屏接口、SD卡接口、复位按钮、3G模块、WIFI模块、FLASH电子盘、通信串口选择拨码开关、电源模块以及至少一根PC/PPI电缆；电源模块分别为微处理器、第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口、第四通信串口、以太网接口、LCD显示屏接口、SD卡接口、复位按钮、3G模块、WIFI模块以及FLASH电子盘供电；微处理器的四路串口通信端分别与第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口以及第四通信串口相连；微处理器的网络通信端与以太网接口相连；微处理器的显示信号端与LCD显示屏接口相连；微处理器的数据存取端与SD卡接口相连；微处理器的外部中断输入端与复位按钮相连；微处理器的3G数据通信端与3G模块相连；微处理器的WIFI数据通信端与WIFI模块相连；微处理器的FLASH数据通信端与FLASH电子盘相连；微处理器的信号输入端与通信串口选择拨码开关相连；PC/PPI电缆用于将第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口和/或第四通信串口连接至工控机。采用本技术的网管设备无需将现有设备更换为以太网PLC，避免采用IO模块连接设备的复杂施工，具有较好的自动化传输性能，降低了改造成本、改造过程简单，不会耽误较长时间；采用四路通信串口能够同时与多台工控机进行连接通信，有效增强了网关的利用率，同时也使得通信串口具有冗余设计，增强网关的可靠性；采用以太网接口、SD卡接口、3G模块、WIFI模块以及FLASH电子盘能够方便数据的远程传输和存储；采用复位按钮能够有助于用于快速恢复以太网IP；采用LCD显示屏接口能方便连接LCD显示屏，增强网关使用的便捷性；采用PC/PPI电缆能够方便信号转换传输，增强网关的普适性能；采用通信串口选择拨码开关来选择启用相应的通信串口，从而避免启用不必要的通信串口，降低网管的功耗。作为本技术的进一步限定方案，还包括一个4G模块；微处理器的4G数据通信端与4G模块相连。采用4G模块能够实现4G通信，具有较高的传输速率。作为本技术的进一步限定方案，PC/PPI电缆上设有用于调节波特率的波特率设置拨码开关。采用波特率设置拨码开关来调节波特率，能够根据现场数据传输需要进行调节，使用方便。本技术的有益效果在于：（1）采用本技术的网管设备无需将现有设备更换为以太网PLC，避免采用IO模块连接设备的复杂施工，具有较好的自动化传输性能，降低了改造成本、改造过程简单，不会耽误较长时间；（2）采用四路通信串口能够同时与多台工控机进行连接通信，有效增强了网关的利用率，同时也使得通信串口具有冗余设计，增强网关的可靠性；（3）采用以太网接口、SD卡接口、3G模块、WIFI模块以及FLASH电子盘能够方便数据的远程传输和存储；（4）采用复位按钮能够有助于用于快速恢复以太网IP；（5）采用LCD显示屏接口能方便连接LCD显示屏，增强网关使用的便捷性；（6）采用PC/PPI电缆能够方便信号转换传输，增强网关的普适性能；（7）采用通信串口选择拨码开关来选择启用相应的通信串口，从而避免启用不必要的通信串口，降低网管的功耗。附图说明图1为本技术的网管结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术提供了一种工业物联网智能网关，包括微处理器、第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口、第四通信串口、以太网接口、LCD显示屏接口、SD卡接口、复位按钮、3G模块、4G模块、WIFI模块、FLASH电子盘、通信串口选择拨码开关、电源模块以及至少一根PC/PPI电缆；电源模块分别为微处理器、第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口、第四通信串口、以太网接口、LCD显示屏接口、SD卡接口、复位按钮、3G模块、WIFI模块以及FLASH电子盘供电；微处理器的四路串口通信端分别与第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口以及第四通信串口相连；微处理器的网络通信端与以太网接口相连；微处理器的显示信号端与LCD显示屏接口相连；微处理器的数据存取端与SD卡接口相连；微处理器的外部中断输入端与复位按钮相连；微处理器的3G数据通信端与3G模块相连；微处理器的WIFI数据通信端与WIFI模块相连；微处理器的FLASH数据通信端与FLASH电子盘相连；微处理器的信号输入端与通信串口选择拨码开关相连；第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口和/或第四通信串口通过PC/PPI电缆与工控机相连；微处理器的4G数据通信端与4G模块相连；在PC/PPI电缆上设有用于调节波特率的波特率设置拨码开关。本技术的工业物联网智能网关具有能获取串行通讯协议的通讯接口，通过通讯接口实时读取设备状态，并通过以太网、3G、4G或WIFI等将生产过程中的数据上传到制造执行系统、ERP系统等。提供设备与设备之间、设备与系统之间协议互操作整体框架、协议互操作服务接口定义，支持异构协议设备的互联互通与协同工作。是制造过程各个环节实现信息获取、实时通信和动态交互及决策分析和控制的关键基础设备。本技术的网关通常与工业现场设备和上位机软件协同工作，组成数据采集系统，并具备控制能力，能有效监测设备运行、生产管理、能耗状况，使经营管理活动自动化、智能化，提高企业单位运营效益。若现场PLC具有1路串行通讯口，并且与触摸屏通讯。那么采用的数据采集方案为：增加工业物联网智能网关，PLC通讯口接工业物联网智能网关的第一通信串口，触摸屏接工业物联网智能网关的第二通信串口。通过智能分析，将PLC数据采集到工业物联网智能网关，并且不影响原触摸屏的使用。根据现场控制柜的情况，每台PLC仅需增加工业物联网智能网关1台，P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业物联网智能网关，其特征在于：包括微处理器、第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口、第四通信串口、以太网接口、LCD显示屏接口、SD卡接口、复位按钮、3G模块、WIFI模块、FLASH电子盘、通信串口选择拨码开关、电源模块以及至少一根PC/PPI电缆；电源模块分别为微处理器、第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口、第四通信串口、以太网接口、LCD显示屏接口、SD卡接口、复位按钮、3G模块、WIFI模块以及FLASH电子盘供电；微处理器的四路串口通信端分别与第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口以及第四通信串口相连；微处理器的网络通信端与以太网接口相连；微处理器的显示信号端与LCD显示屏接口相连；微处理器的数据存取端与SD卡接口相连；微处理器的外部中断输入端与复位按钮相连；微处理器的3G数据通信端与3G模块相连；微处理器的WIFI数据通信端与WIFI模块相连；微处理器的FLASH数据通信端与FLASH电子盘相连；微处理器的信号输入端与通信串口选择拨码开关相连；第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口和/或第四通信串口通过PC/PPI电缆与工控机相连。

【技术特征摘要】
1.一种工业物联网智能网关，其特征在于：包括微处理器、第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口、第四通信串口、以太网接口、LCD显示屏接口、SD卡接口、复位按钮、3G模块、WIFI模块、FLASH电子盘、通信串口选择拨码开关、电源模块以及至少一根PC/PPI电缆；电源模块分别为微处理器、第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口、第四通信串口、以太网接口、LCD显示屏接口、SD卡接口、复位按钮、3G模块、WIFI模块以及FLASH电子盘供电；微处理器的四路串口通信端分别与第一通信串口、第二通信串口、第三通信串口以及第四通信串口相连；微处理器的网络通信端与以太网接口相连；微处理器的显示信号端与LCD显示屏...

【专利技术属性】
技术研发人员：王根喜，郑瑞琦，钱邦永，周元斌，孙承祥，周成洋，祁国虎，罗震，李启军，梁甜，
申请(专利权)人：王根喜，郑瑞琦，南京东禾自动化工程有限公司，钱邦永，周元斌，孙承祥，周成洋，祁国虎，罗震，李启军，梁甜，
类型：新型
国别省市：安徽;34