一种可编程智能工控网关制造技术

本实用新型专利技术涉及工业控制领域，特别是涉及一种可编程智能工控网关。其中，网关包括CPU、MCU、非实时系统接口、实时系统接口，其中，所述CPU、MCU、非实时系统接口、实时系统接口之间建立电连接，融合人工智能数据分析、可编程网关、Web SCADA组态等先进技术为一体；实现工业智能装备之间的数据交互和远程控制，仅单一设备就解决设备与设备，设备与平台，平台与平台间的协议转换，数据对接，边缘计算等问题。边缘计算等问题。边缘计算等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种可编程智能工控网关


[0001]本技术涉及工业控制领域，特别是涉及一种可编程智能工控网关。

技术介绍

[0002]在工业生产体系中，工控机即工业控制计算机是根据现代工业生产自动化控制的需求，应运而生的产物，在生产过程中扮演着极其重要的作用。其主要应用在仪器设备通讯交互，生产流程过程控制、数据监控等工业活动中，而组态软件作为工控机人机交互的媒介，提供了用户操作界面和数据可视化，以及发送指令控制等功能。因此为适应不同生产场景需求，市场衍生出多种组态软件版本与形态。
[0003]然而在现有生产环境中，组态软件与工控机的配合工作模式也是相对固化的，且监测控制回路中需要额外的数据解析设备配合可编程逻辑电路（PLC）形成完整的数据监测控制链路。组态软件安装运行在指定的工控机上，且难以通过网络对远端多台PLC同时进行独立控制，这种工作模式具有单一性、特定性、封闭性、不够灵活，数据链路难以扩展。同时，面对迅速开展的数字化、网络化、智能化工业改造，需要借助特定功能的网关完成数据转换，实现不同网络中的数据交流，实现起来比较复杂，且效率较低。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供了一种可编程智能工控网关，该网关包括CPU、MCU、非实时系统接口、实时系统接口，其中，所述CPU、MCU、非实时系统接口、实时系统接口之间建立电连接，将工控机，组态软件，数采仪与协议转换器融为一体，简化了传统数据交互系统的结构，融合人工智能数据分析、可编程网关、Web SCADA组态等先进技术为一体；实现工业智能装备之间的数据交互和远程控制，仅单一设备就解决设备与设备，设备与平台，平台与平台间的协议转换，数据对接，边缘计算等问题。
[0005]本技术实施例提供了一种可编程智能工控网关，网关包括CPU、MCU、非实时系统接口、实时系统接口，其中，CPU、MCU、非实时系统接口、实时系统接口之间建立电连接；
[0006]CPU，用于基于多线程非实时控制系统通过Linux内核运行对应程序，实现HTTP协议服务器，以用于用户通过web浏览器登录智能工控网关的管理操作界面，进行编程和参数配置；
[0007]MCU，用于运行实时控制系统，解析来自非实时控制系统命令，并根据非实时控制系统命令执行对应的实时数据监听及控制指令，以用于将非实时控制指令转化为实时控制指令，并通过实时系统接口发送给对应的设备；
[0008]CPU中还包括Web SCADA组态模块，用于基于web网络浏览器中的组态工具进行监测组态动画设计、设备控制、组态编辑以及组态运行。
[0009]在一些实现方式中，Web SCADA组态模块，还用于接收终端设备原始数据，并基于已配置好的数据解析规则，将所需数据从原始数据中提取出储存至系统数据共享区域。
[0010]在一些实现方式中，Web SCADA组态模块，还用于基于数据共享区域，获取目标数
据并执行预设逻辑操作，并将执行完预设逻辑操作的数据通过系统接口以参数或指令的形式发送给对应的终端设备。
[0011]在一些实现方式中，Web SCADA组态模块，还用于基于系统内部的数据进行数据监听，并基于系统内部的数据按照预设的规则进行生成报表。
[0012]在一些实现方式中，非实时系统接口，还用于与云服务器建立连接，以用于接收用户在云平台完成的组态设置和系统参数配置，并基于组态设置和系统参数配置实现远程程序更新。
[0013]在一些实现方式中，非实时系统接口包括USB、串口、网口、WI
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FI、bluetooth、HDMI以及音频接口中的至少一个。
[0014]在一些实现方式中，实时系统接口包括串口、网口以及USB接口中的至少一个。
[0015]在一些实现方式中，网关还包括存储设备，网关设备与CPU、MCU、非实时系统接口以及实时系统接口，用于存储网关接收和产生的数据。
[0016]在一些实现方式中，网关还包括电源，电源与CPU、MCU、非实时系统接口以及实时系统接口建立电连接，用于给CPU、MCU、非实时系统接口以及实时系统接口供电。
[0017]本技术实施例提供的可编程智能工控网关，融合人工智能数据分析、可编程网关、Web SCADA组态等先进技术为一体；实现工业智能装备之间的数据交互和远程控制，仅单一设备就解决设备与设备，设备与平台，平台与平台间的协议转换，数据对接，边缘计算等问题。使用智能工控网关可打通数据孤岛，完成数据采集、控制、告警系统的组建。将设备控制、数据采集、智能分析、智能报表等技术融入到生产过程的各个环节，实现对生产数据的全面感知、动态传输、实时分析、智能告警；实现便捷人机交互的同时，还对人
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设备
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环境的隐患、故障和危险的作出提前预知和防范；协助整个生产制造过程在设备智能化，生产管理网络化的基础上达到新阶段，解决复杂生产过程带来的不确定性问题，加速产业数字化、网络化、智能化转型。
附图说明
[0018]从下面结合附图对本技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本技术其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
[0019]图1为本技术实施例提供的一种可编程智能工控网关的结构示意图；
[0020]图2为本技术实施例提供的另一种可编程智能工控网关的结构示意图；
[0021]图3为本技术实施例提供的一种可编程智能工控网关的SCADA组态系统的监测与控制流程图。
具体实施方式
[0022]下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术的更好的理解。本技术决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本技术的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述
中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本技术造成不必要的模糊。
[0023]在工业生产体系中，工控机即工业控制计算机是根据现代工业生产自动化控制的需求，应运而生的产物，在生产过程中扮演着极其重要的作用。其主要应用在仪器设备通讯交互，生产流程过程控制、数据监控等工业活动中，而组态软件作为工控机人机交互的媒介，提供了用户操作界面和数据可视化，以及发送指令控制等功能。因此为适应不同生产场景需求，市场衍生出多种组态软件版本与形态。
[0024]然而在现有生产环境中，组态软件与工控机的配合工作模式也是相对固化的，且监测控制回路中需要额外的数据解析设备配合可编程逻辑电路（PLC）形成完整的数据监测控制链路。组态软件安装运行在指定的工控机上，且难以通过网络对远端多台PLC同时进行独立控制，这种工作模式具有单一性、特定性、封闭性、不够灵活，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可编程智能工控网关，其特征在于，所述网关包括CPU、MCU、非实时系统接口、实时系统接口，其中，所述CPU、MCU、非实时系统接口、实时系统接口之间建立电连接；所述CPU，用于基于多线程非实时控制系统通过Linux内核运行对应程序，实现HTTP协议服务器，以用于用户通过web浏览器登录智能工控网关的管理操作界面，进行编程和参数配置；所述MCU，用于运行实时控制系统，解析来自非实时控制系统命令，并根据所述非实时控制系统命令执行对应的实时数据监听及控制指令，以用于将非实时控制指令转化为实时控制指令，并通过所述实时系统接口发送给对应的设备；所述CPU中还包括Web SCADA组态模块，用于基于web网络浏览器中的组态工具进行监测组态动画设计、设备控制、组态编辑以及组态运行。2.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述Web SCADA组态模块，还用于接收终端设备原始数据，并基于已配置好的数据解析规则，将所需数据从原始数据中提取出储存至系统数据共享区域。3.根据权利要求2所述的网关，其特征在于，所述Web SCADA组态模块，还用于基于所述数据共享区域，获取目标数据并执行预设逻辑操作，并将执行完预设逻辑操作的数据通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王腾，
申请(专利权)人：王腾，
类型：新型
国别省市：