一种多协议数据采集处理工业网关机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多协议数据采集处理工业网关机，包括：主控制器、网口驱动模块、串口驱动模块、电源管理器、LED指示器、光电隔离器；所述主控制器分别与所述网口驱动模块、所述串口驱动模块、所述电源管理器、所述LED指示器和所述光电隔离器电连接，所述网口驱动模块与所述网络接口电连接，所述串口驱动模块与串口电连接，电源管理器与所述电源开关电连接，所述LED指示器与所述显示屏电连接。本实用新型专利技术兼容当前工业应用领域主流协议，可自主添加协议；能实现多台设备同时采集数据的功能，还能满足工业生产领域需求，适用于工业领域复杂的设备环境中。

A Multiprotocol Data Acquisition and Processing Industrial Gateway Machine

The utility model discloses a multi-protocol data acquisition and processing industrial gateway machine, which comprises a main controller, a network port driver module, a serial port driver module, a power manager, an LED indicator and a photoelectric isolator; the main controller is electrically connected with the network port driver module, the serial port driver module, the power manager, the LED indicator and the photoelectric isolator, respectively. The network port driving module is electrically connected with the network interface, the serial port driving module is electrically connected with the serial port, the power manager is electrically connected with the power switch, and the LED indicator is electrically connected with the display screen. The utility model is compatible with the mainstream protocols in the current industrial application field, and can add protocols independently. The utility model can realize the functions of collecting data simultaneously by multiple devices, and can also meet the needs of the industrial production field, and is suitable for the complex equipment environment in the industrial field.

【技术实现步骤摘要】
一种多协议数据采集处理工业网关机
本技术涉及通信
，更具体的说是涉及一种多协议数据采集处理工业网关机。
技术介绍
众所周知，在工业生产中，各种现场的设备通讯都会将要传输的数据组成数据包的格式进行发送及接收，而为使各种数据有序地被读取，都会在包的外层穿上各色的“衣服”，所谓的“衣服”就是我们常说的规约协议，这些规约协议是由大量的国际工业巨头制定的标准，他们设定的这些标准，一方面是为了体现自己产品的特色，另一方面，也是为了更多地推广自己的其他种类产品。例如西门子PLC的200协议，300协议，施耐德的modbus，还有电力规约的645协议，直读水表的188协议等等。由于工业现场涉及到需要采集数据的产品种类繁多，每一种产品都有自己独特的规约协议，所以网关机要想去作为媒介传输采集这些数据就包含尽可能多的协议，这样才能把不同的语言翻译成同种语言，使应用者能直观了解各部工作状态，让整个系统协调统一。与此同时，想要在工业生产中发挥作用，数据的实时性也是很重要的，因此网关机也需要能做到数据实时上传等功能。因此，如何研制出一种多协议数据采集处理工业网关机是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种多协议数据采集处理工业网关机。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种多协议数据采集处理工业网关机，包括显示屏、电源开关和网络接口、串口，采集侧连接需要被转换的设备，转换侧连接与被转换的设备相匹配的设备，其特征在于，还包括：主控制器、网口驱动模块、串口驱动模块、电源管理器、LED指示器、光电隔离器；所述主控制器分别与所述网口驱动模块、所述串口驱动模块、所述电源管理器、所述LED指示器和所述光电隔离器电连接，所述网口驱动模块与所述网络接口电连接，所述串口驱动模块与串口电连接，电源管理器与所述电源开关电连接，所述LED指示器与所述显示屏电连接。进一步地，所述主控制器为工业级CortexA8处理芯片，内置512MBDDR3RAM和1GBFLASH。进一步地，所述串口驱动模块包括采集侧总线收发器、转换侧串口芯片；所述采集侧总线收发器与需要转换的设备总线电连接，所述转换侧串口芯片与被匹配的设备总线电连接。进一步地，所述主控制器与所述采集侧总线收发器之间设有一个或一个以上的所述光电隔离器。进一步地，所述主控制器与所述转换侧串口芯片之间设有一个或一个以上的所述光电隔离器。进一步地，一个的所述光电隔离器之外的其余所述光电隔离器作为冗余。进一步地，所述网络接口包括2路千兆工业以太网口、4路百兆工业以太网口，所述串口包括16路的232、422、485串口，能实现多台设备同时采集数据的功能，并且可通过链路的聚合进一步拓宽带宽。采用上述技术方案的有益效果为：能实现多台设备同时采集数据的功能，并且可通过链路的聚合进一步拓宽带宽。进一步地，所述主控制器包括数据采集单元、协议转换单元和数据发送单元，所述数据采集单元与所述采集侧总线收发器相连，所述协议转换单元进行协议转换，并将转换后协议传送至所述转换侧串口芯片。进一步地，LED指示器与所述主控制器电连接，将数据的实时传输情况显示在所述显示屏上。进一步地，所述电源管理器支持热插拔。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术公开提供了一种多协议数据采集处理工业网关机，兼容当前工业应用领域主流协议，可自主添加协议；而且本技术具备实时采集上传大流量数据的能力，能实现断电上传数据的功能；多网口多串口可同时对多台设备仪表进行数据采集处理，可实现链路聚合来拓展带宽；而且本技术拥有2路千兆工业以太网口，4路百兆工业以太网口，以及多达16路的232,422,485串口，能实现多台设备同时采集数据的功能，还能满足工业生产领域需求，适用于工业领域复杂的设备环境中，具有采集绝大多数设备仪表数据并进行解析处理的能力；与此同时，本技术采用工业级CortexA8处理芯片，内置512MBDDR3RAM和1GBFLASH,能在大流量的数据采集时间上达到ms级别，并且可拓展最大200G内存，满足断电期间对数据的存储能力及上电后数据续传的功能。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本技术提供的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例公开了一种多协议数据采集处理工业网关机，包括显示屏、电源开关和网络接口、串口，采集侧连接需要被转换的设备，转换侧连接与被转换的设备相匹配的设备，其特征在于，还包括：主控制器、网口驱动模块、串口驱动模块、电源管理器、LED指示器、光电隔离器；主控制器分别与网口驱动模块、串口驱动模块、电源管理器、LED指示器和光电隔离器电连接，网口驱动模块与网络接口电连接，串口驱动模块与串口电连接，电源管理器与电源开关电连接，LED指示器与显示屏电连接。优选的，主控制器为工业级CortexA8处理芯片，内置512MBDDR3RAM和1GBFLASH。优选的，串口驱动模块包括采集侧总线收发器、转换侧串口芯片；采集侧总线收发器与需要转换的设备总线电连接，转换侧串口芯片与被匹配的设备总线电连接。优选的，主控制器与采集侧总线收发器之间设有一个或一个以上的光电隔离器。优选的，主控制器与转换侧串口芯片之间设有一个或一个以上的光电隔离器。优选的，一个的所述光电隔离器之外的其余所述光电隔离器作为冗余。优选的，网络接口包括2路千兆工业以太网口、4路百兆工业以太网口，串口包括16路的232、422、485串口，能实现多台设备同时采集数据的功能，并且可通过链路的聚合进一步拓宽带宽。采用上述技术方案的有益效果为：能实现多台设备同时采集数据的功能，并且可通过链路的聚合进一步拓宽带宽。优选的，主控制器包括数据采集单元、协议转换单元和数据发送单元，数据采集单元与采集侧总线收发器相连，协议转换单元进行协议转换，并将转换后协议传送至转换侧串口芯片。优选的，LED指示器与主控制器电连接，将数据的实时传输情况显示在显示屏上。优选的，电源管理器支持热插拔。本技术的工作原理为：供电后，电源管理器将外接220v转换为本技术能正常工作的5v，25w电源，经电源线输送以驱动网关机的主控制器、串口驱动模块，网口驱动模块和LED指示器、光电隔离器。串口驱动模块中的数据采集单元与采集侧总线收发器相连，数据采集单元将数据传送至协议转换单元进行协议转换，并将转换后的协议传送至转换侧串口芯片，再传递到指定设备中，同时处理过程由LED指示器实时显示。本产品操作采用自主开发的操作软件来进行实现，应用该软件可实现建立采集点，设定采集周期，存储采集数据，解析数据并判断被采集数据设备工作状态是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多协议数据采集处理工业网关机，包括显示屏、电源开关和网络接口、串口，采集侧连接需要被转换的设备，转换侧连接与被转换的设备相匹配的设备，其特征在于，还包括：主控制器、网口驱动模块、串口驱动模块、电源管理器、LED指示器、光电隔离器；所述主控制器分别与所述网口驱动模块、所述串口驱动模块、所述电源管理器、所述LED指示器和所述光电隔离器电连接，所述网口驱动模块与所述网络接口电连接，所述串口驱动模块与串口电连接，电源管理器与所述电源开关电连接，所述LED指示器与所述显示屏电连接。

【技术特征摘要】
1.一种多协议数据采集处理工业网关机，包括显示屏、电源开关和网络接口、串口，采集侧连接需要被转换的设备，转换侧连接与被转换的设备相匹配的设备，其特征在于，还包括：主控制器、网口驱动模块、串口驱动模块、电源管理器、LED指示器、光电隔离器；所述主控制器分别与所述网口驱动模块、所述串口驱动模块、所述电源管理器、所述LED指示器和所述光电隔离器电连接，所述网口驱动模块与所述网络接口电连接，所述串口驱动模块与串口电连接，电源管理器与所述电源开关电连接，所述LED指示器与所述显示屏电连接。2.根据权利要求1所述的一种多协议数据采集处理工业网关机，其特征在于，所述主控制器为工业级CortexA8处理芯片，内置512MBDDR3RAM和1GBFLASH。3.根据权利要求1所述的一种多协议数据采集处理工业网关机，其特征在于，所述串口驱动模块包括采集侧总线收发器、转换侧串口芯片；所述采集侧总线收发器与需要转换的设备总线电连接，所述转换侧串口芯片与被匹配的设备总线电连接。4.根据权利要求3所述的一种多协议数据采集处理工业网关机，其特征在于，所述主控制器与所述采集侧总线收发器之间设有一个或一个以上的所述光电隔离...

【专利技术属性】
技术研发人员：张胜国，杨华，
申请(专利权)人：河北明时代科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13