一种机床5G边缘网关设计制造技术

本发明专利技术涉及一种机床5G边缘网关设计，包括有PC工控机、PLC控制器以及经PLC控制器发送指令运行的终端设备，其特征在于：还包括有5G边缘网关以及工业私有云，5G边缘网关设在PC工控机和PLC控制器两者之间，5G边缘网关用于有PC工控机的控制命令与读写PLC控制器状态相关指令和数据的转发工作，PC工控机与5G边缘网关协议通讯，5G边缘网关与PLC控制器协议通讯，工业私有云具有数据过滤单元，该过滤单元对边缘网关处理过的数据过滤进行存储、加工和建模分析。实现PLC控制器与工业私有云的通讯，2PLC控制器或PC工况机的运行、生产数据的数据过滤；工控机侧和PLC侧的报警功能。工控机侧和PLC侧的报警功能。工控机侧和PLC侧的报警功能。

【技术实现步骤摘要】
一种机床5G边缘网关设计


[0001]本专利技术涉及工业互联网的
，具体涉及一种机床5G边缘网关设计。

技术介绍

[0002]随着5G技术的不断增强，物联网得到了迅速的发展，越来越多的工业设备需要接入网络。
[0003]边缘网络包括汇聚层网络和接入层网络的一部分或全部， 是接入用户的最后一段网络。从价值的角度讲，边缘网络是已有核心网络与大用户之间的商业网络，也就是边缘网络应用比较广。
[0004]目前生产端生产数据的反馈上不及时，缺少一种能实时和记录反馈现场加工数据的能力，针对此问题，本专利技术提出改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种机床5G边缘网关设计，解决了现有技术中使用过程中存在的上述问题。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种机床5G边缘网关设计，包括有PC工控机、PLC控制器以及经PLC控制器发送指令运行的终端设备，其特征在于：还包括有5G边缘网关以及工业私有云，5G边缘网关设在PC工控机和PLC控制器两者之间，5G边缘网关用于有PC工控机的控制命令与读写PLC控制器状态相关指令和数据的转发工作，PC工控机与5G边缘网关协议通讯，5G边缘网关与PLC控制器协议通讯，工业私有云具有数据过滤单元，该过滤单元对边缘网关处理过的数据过滤进行存储、加工和建模分析。
[0007]优选地，PLC控制器与5G边缘网关通过FinsTCP协议通讯。
[0008]优选地，PC工控机与5G边缘网关通过ModBus TCP协议通讯。。
>[0009]优选地，所述工业私有云与5G边缘网关两者通过MQTT协议通讯。
[0010]优选地，所述边缘网关其具有多个外部接口，所述多个外部接口包括RJ45接口、USB接口、TFcard接口、CAN接口、RS232接口、RS485接口。
[0011]。口，从而通过多个外部接口扩展可连接的优选地，数据过滤单元的过滤方式如下：(1) 5G边缘网关接收来自PLC控制器或PC工况机的运行、生产数据收集；（2）对步骤（1）的PLC控制器或PC工况机的运行、生产数据收集数据进行过滤，数据过滤单元对数据分类，分为以时间为单位的分类数据和以平均值为单位的数据分类，按时间分类数据过滤对不同时间数据统一上报，按平均值数据分类域值范围数据上报；（3）经过滤后数据统一上传工业私有云 。
[0012]优选地，还包括有报警单元， 报警单元采集来自PLC控制器或PC工况机的运行、生产数据过程中出现错误的信息，经5G边缘网关上传工业私有云。
[0013]综上所述，本专利技术公开的一种机床5G边缘网关设计，具有以下特点：
1. 在原有PC直接对接PLC的情况下，两者之间加入5G边缘网关，其实现控制命令与读写PLC状态相关指令和数据的转发工作。即加入边缘网关设备后，不影响原有业务逻辑；2. 在上述功能基础上，根据实际需求新增PLC数据上报，将机床的各种运行时数据由PLC发送给5G边缘网关进行存储/数据清洗/上传云端的操作；3. 工业协议约定1) PLC 控制器与 边缘网关通过 FinsTCP协议通讯。
[0014]2) 边缘网关与PC工况机通过ModBus TCP(其中PC为主站) 协议通讯。
[0015]4. 合同约定内容是基于RS232/RS485的ModBus RTU+HostLink协议，但见面沟通是ModBus TCP+FinsTCP协议。双方知悉确认后即可。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于描述中所需要使用的附图本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为一种机床5G边缘网关设计的整体示意框图。
[0018]图2为5G边缘网关设备系统框图。
[0019]图3为5G边缘网关设备接口分布示意图。
[0020]图4为过滤单元处理示意框图。
[0021]图5为数据过滤分类示意图。
[0022]图6为报警单元示意框图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图1
‑
6，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
实施例
[0024]如图1
‑
6所示，本实施例公开了一种机床5G边缘网关设计，包括有PC工控机、PLC控制器以及经PLC控制器发送指令运行的终端设备，还包括有5G边缘网关以及工业私有云，5G边缘网关设在PC工控机和PLC控制器两者之间，5G边缘网关用于有PC工控机的控制命令与读写PLC控制器状态相关指令和数据的转发工作，PC工控机与5G边缘网关协议通讯，5G边缘网关与PLC控制器协议通讯，工业私有云具有数据过滤单元，该过滤单元对边缘网关处理过的数据过滤进行存储、加工和建模分析。本方案能生产数据网端提取，实时清楚生产情况，有利于企业发展、生产。
[0025]工业协议约定：优选地，PLC控制器与5G边缘网关通过FinsTCP协议通讯。优选地，PC工控机与5G边缘网关通过ModBus TCP协议通讯。优选地，所述工业私有云与5G边缘网关
两者通过MQTT协议通讯。约定内容是基于RS232/RS485的ModBus RTU+HostLink协议，但见面沟通是ModBus TCP+FinsTCP协议。双方知悉确认后即可。
[0026]为了实现通过多个外部接口扩展可连接的，所述边缘网关其具有多个外部接口，所述多个外部接口包括RJ45接口、USB接口、TFcard接口、CAN接口、RS232接口、RS485接口。便于后续控制设备的扩展，可以实现通过网关的一个网口接生产网，另一网口接办公网上云。
[0027] 数据过滤单元的过滤方式如下：(1) 5G边缘网关接收来自PLC控制器或PC工况机的运行、生产数据收集；（2）对步骤（1）的PLC控制器或PC工况机的运行、生产数据收集数据进行过滤，数据过滤单元对数据分类，分为以时间为单位的分类数据和以平均值为单位的数据分类，按时间分类数据过滤对不同时间数据统一上报，按平均值数据分类域值范围数据上报；（3）经过滤后数据统一上传工业私有云 。
[0028]还包括有报警单元， 报警单元采集来自PLC控制器或PC工况机的运行、生产数据过程中出现错误的信息，经5G边缘网关上传工业私有云。可以对生产出现的报警信息及时的记录保持，以便于查看维护用。
[0029]实现了现场加工记录和反馈：1.实现PLC控制器与工业私有云的通讯，2. PLC控制器或PC工况机的运行、生产数据的数据过滤；3.工控机侧和PLC侧的报警功能。
[0030]同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机床5G边缘网关设计，包括有PC工控机、PLC控制器以及经PLC控制器发送指令运行的终端设备，其特征在于：还包括有5G边缘网关以及工业私有云，5G边缘网关设在PC工控机和PLC控制器两者之间，5G边缘网关用于有PC工控机的控制命令与读写PLC控制器状态相关指令和数据的转发工作，PC工控机与5G边缘网关协议通讯，5G边缘网关与PLC控制器协议通讯，工业私有云具有数据过滤单元，该过滤单元对边缘网关处理过的数据过滤进行存储、加工和建模分析。2.根据权利要求1所述的一种机床5G边缘网关设计，其特征在于：PLC控制器与5G边缘网关通过FinsTCP协议通讯。3.根据权利要求1所述的一种机床5G边缘网关设计，其特征在于：PC工控机与5G边缘网关通过ModBus TCP协议通讯。4.根据权利要求1所述的一种机床5G边缘网关设计，其特征在于：所述工业私有云与5G边缘网关两者通过MQTT协议通讯。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：左小飞，闫言，张世钊，张湖，谭振振，董恒军，
申请(专利权)人：浙江云莱汇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：