一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置，电源输入保护滤波模块、电源模块、树莓派CM4核心控制模块、4G网络通讯模块、双路RS485接口模块、SD卡存储模块、以太网接口模块、USB集线器模块、USB

【技术实现步骤摘要】
一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置


[0001]本技术属于通讯领域，尤其是涉及一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置。

技术介绍

[0002]工业控制系统是国家基础设施的重要组成部分，广泛应用于能源、制造、交通、军工等行业，是关乎国计民生的重要资源，工控协议是控制系统实现实时数据交换、数据采集、参数配置、状态监控、异常诊断、命令发布和执行等众多功能有机联动的重要纽带，其安全问题与工控系统的可靠稳定运行密切相关，目前西门子工业控制系统网络使用普遍，S7
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COMM通讯协议作为西门子工业控制系统中较为常用的通讯协议，具有一定的安全风险，当前的协议分析仪存在较多缺陷，如现有协议分析仪不能灵活部署，只能应用于多块成箱的一体化测试仪器，且大部分协议分析仪采用PCI或者ISA总线通讯，总线带宽受限，特别在配置多个采集模块时，会导致通讯能力急速下降，从而限制了协议分析仪的处理能力。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术旨在提出一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置，以解决现有现有协议分析装置不能灵活部署的问题。
[0004]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置，包括：电源输入保护滤波模块、电源模块、树莓派CM4核心控制模块、4G网络通讯模块、双路RS485接口模块、SD卡存储模块、以太网接口模块、USB集线器模块、USB
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OTG切换模块、输出端口模块、输入端口模块和模拟量采集模块，所述电源输入保护滤波模块连接至所述电源模块，所述USB集线器模块分别连接至所述USB
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OTG切换模块和所述4G网络通讯模块，所述电源模块、所述4G网络通讯模块、所述双路RS485接口模块、所述SD卡存储模块、所述以太网接口模块、所述USB
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OTG切换模块、所述输出端口模块、所述输入端口模块和所述模拟量采集模块均连接至所述树莓派CM4核心控制模块；
[0006]所述输出端口模块包括排阻R44、光电耦合器U5、芯片Q6、芯片Q5、芯片Q4、芯片Q3和连接器JP5，所述排阻R44分别连接至所述树莓派CM4核心控制模块和所述光电耦合器U5,所述光电耦合器U5分别与所述芯片Q6、所述芯片Q5、所述芯片Q4和所述芯片Q3相连接，所述芯片Q6、所述芯片Q5、所述芯片Q4和所述芯片Q3均连接至所述连接器JP5。
[0007]进一步的，所述电源输入保护滤波模块包括芯片Q7、插座CON1、二极管D4、热敏电阻R55、电阻R56、电阻R57、共模电感L1、电容C28和电容C29，所述芯片Q7的S极连接至所述共模电感L1第1引脚，所述共模电感L1第3引脚连接至VCC_24V。
[0008]进一步的，所述4G网络通讯模块包括芯片M1、芯片U2和芯片U3，所述芯片M1第36引脚和第38引脚分别连接至所述USB集线器模块，所述芯片M1分别连接至所述芯片U2和所述芯片U3。
[0009]进一步的，所述双路RS485接口模块包括芯片M3、芯片M2和连接器JP2，所述芯片M2分别与所述树莓派CM4核心控制模块和所述连接器JP2相连接，所述芯片M3分别与所述树莓派CM4核心控制模块和连接器JP2相连接。
[0010]进一步的，所述USB集线器模块包括芯片U18，所述芯片U18第1引脚和第2引脚均连接至所述芯片M1，所述芯片U18第6引脚、第7引脚、第8引脚和第9引脚分别连接至所述芯片USB1，所述芯片U18第30引脚和第31引脚分别连接至所述USB
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OTG切换模块。
[0011]进一步的，所述USB
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OTG切换模块包括芯片U11和连接器J1，所述芯片U11连接至所述树莓派CM4核心控制模块，所述芯片U11第6引脚和第7引脚分别连接至所述芯片U18，所述芯片U11第8引脚和第9引脚分别连接至所述连接器J1。
[0012]进一步的，所述输出端口模块还包括两路HDMI输出模块，所述两路HDMI输出模块连接至所述树莓派CM4核心控制模块。
[0013]进一步的，所述输入端口模块包括光电耦合器U4和连接器JP4，所述光电耦合器U4分别连接至所述树莓派CM4核心控制模块和所述连接器JP4。
[0014]进一步的，所述模拟量采集模块包括芯片U12，所述芯片第9引脚和第10引脚均连接至所述树莓派CM4核心控制模块。
[0015]相对于现有技术，本技术所述的一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置具有以下优势：
[0016]本技术所述的一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置，具有较小的体积，通过接入已有工控网络进行快速部署，无需修改工控设备及相关设备，该装置具有输入输出接口、RS485接口、模拟量输入接口，可将这些端口接入工业控制系统中，进行其他功能拓展，从而实现通讯数据分析、监控，并对异常数据进行报警，可通过输入输出接口输出报警信息。
附图说明
[0017]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1为本技术实施例所述的电源输入保护滤波模块示意图；
[0019]图2为本技术实施例所述的5V稳压电源模块示意图；
[0020]图3为本技术实施例所述的4V稳压电源模块示意图；
[0021]图4为本技术实施例所述的3.3V稳压电源模块示意图；
[0022]图5为本技术实施例所述的树莓派CM4核心控制模块示意图；
[0023]图6为本技术实施例所述的树莓派CM4核心控制模块示意图；
[0024]图7为本技术实施例所述的SD卡存储模块示意图；
[0025]图8为本技术实施例所述的USB集线器模块示意图；
[0026]图9为本技术实施例所述的USB
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OTG切换模块示意图；
[0027]图10为本技术实施例所述的以太网接口模块示意图；
[0028]图11为本技术实施例所述的4G网络通讯模块示意图；
[0029]图12为本技术实施例所述的双路RS485接口模块示意图；
[0030]图13为本技术实施例所述的输出端口模块示意图；
[0031]图14为本技术实施例所述的输出端口模块示意图；
[0032]图15为本技术实施例所述的输入端口模块示意图；
[0033]图16为本技术实施例所述的模拟量采集模块示意图；
[0034]图17为本技术实施例所述的整体组成框图示意图。
具体实施方式
[0035]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0036]在本技术的描述中，需要理解的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置，其特征在于：包括：电源输入保护滤波模块、电源模块、树莓派CM4核心控制模块、4G网络通讯模块、双路RS485接口模块、SD卡存储模块、以太网接口模块、USB集线器模块、USB
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OTG切换模块、输出端口模块、输入端口模块和模拟量采集模块，所述电源输入保护滤波模块连接至所述电源模块，所述USB集线器模块分别连接至所述USB
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OTG切换模块和所述4G网络通讯模块，所述电源模块、所述4G网络通讯模块、所述双路RS485接口模块、所述SD卡存储模块、所述以太网接口模块、所述USB
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OTG切换模块、所述输出端口模块、所述输入端口模块和所述模拟量采集模块均连接至所述树莓派CM4核心控制模块；所述输出端口模块包括排阻R44、光电耦合器U5、芯片Q6、芯片Q5、芯片Q4、芯片Q3和连接器JP5，所述排阻R44分别连接至所述树莓派CM4核心控制模块和所述光电耦合器U5,所述光电耦合器U5分别与所述芯片Q6、所述芯片Q5、所述芯片Q4和所述芯片Q3相连接，所述芯片Q6、所述芯片Q5、所述芯片Q4和所述芯片Q3均连接至所述连接器JP5。2.根据权利要求1所述的一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置，其特征在于：所述电源输入保护滤波模块包括芯片Q7、插座CON1、二极管D4、热敏电阻R55、电阻R56、电阻R57、共模电感L1、电容C28和电容C29，所述芯片Q7的S极连接至所述共模电感L1第1引脚，所述共模电感L1第3引脚连接至VCC_24V。3.根据权利要求1所述的一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置，其特征在于：所述4G网络通讯模块包括芯片M1、芯片U2和芯片U3，所述芯片M1第36引脚和第38引脚分别连接至所述USB集线器模块，所述芯片M1分别连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，胡双喜，穆蔚伟，杜石雷，刘继伟，杨勇，叶乔生，卢剑焘，薛婧宜，张婷，赵意杉，
申请(专利权)人：天津理工大学中环信息学院，
类型：新型
国别省市：