【技术实现步骤摘要】
本技术涉及物联网，尤其是传感监测基础下的工业物联网领域，具体涉及一种基于tsn网络标准的智能传感通讯控制装置。
技术介绍
1、传感器是一种检测装置，能感受到被测量的物理量，并能将感受到的物理量，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器应用于诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等领域，在现代社会中是必不可缺少的存在。近年，随着应用场景的持续扩展和应对需求的规格提升，更以下述的模式，在其传感器原本的信号转换的性能提升基础上，其结构和功能方面上，加速向微型化、多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化的发展。传感器从原有的利用结构参量变化来感受和转化信号的结构型传感器，转化到至今的大多数的由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成的固体型传感器。随着传感器向微型化、多功能化、数字化的发展，其结构方面也有最初的单纯的物理量(即信号)的转换功能，加入了针对信号进行预处理，信息储存，数据加工，较复杂的数据通讯等硬件处理部分以及相对应的软件处理等模块。近年，受互联网技术在各领域的扩展驱动，其传感器数据的通讯接口成为担负着信息输出的功能，成为传感器走向多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化的发展过程中的日益重要的组成部分。
2、为满足多功能化、数字化、智能化、系统化和网络化的发展需求，现有的传感器的技术问题点主要体现在以下方面：
3、1.在新老设备混合以及电磁环境恶劣场景下，实现高密度，实时性以及高可靠
4、2.不同通讯标准的传感器而带来的采集数据的无法关联和数据孤岛的技术问题。针对高实时性和高可靠性的通信要求，相对近期的canopen，modbus，profibus，cclink都是在标准以太网的基础上修改或增加了一些特定的协议以保证实时性和确定性，其非标准以太网导致通信协议互不相通，数据无法有效使用，同时也较难解决系统内的不同的数据采集的协调问题，在易用性、互操作性、带宽和设备成本投入上有其不足；
5、3.传感器的自我诊断的技术问题。随着传感器日益向智能化方向的发展，传感器本身的状态检测以及自我诊断功能也是重要项目之一。目前的传感器大部分并不带有如此功能，仅少部分具有如此功能的，其通用做法是附加另外的类此传感器，对目标传感器的状态进行监控，未能实现传感器本身对自我状态进行诊断，并和数字量信号真正合为一体，实现实时的传感器自我诊断功能。
技术实现思路
1、本技术的目的是要提供一种基于tsn网络标准的智能传感通讯控制装置，能够适应于工业物联网多工况下的联网通讯，同时可引入外部输入控制，控制性能更好，且数据处理稳定性更高。
2、为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
3、本技术提供了一种基于tsn网络标准的智能传感通讯控制装置，其包括：
4、若干个传感器单元，用于感应采集工作设备的状态参数并形成对应的模拟量信号并输出；
5、ad转换模块，与各个传感器单元的输出端相连，用于将所述传感器单元输出的模拟量信号转换为数字信号并输出至采样数据预处理模块；
6、串口通讯模块，一侧与所述采样数据预处理模块的通讯接口相连，另一侧通信连接所述工作设备；
7、io控制模块，一侧与所述采样数据预处理模块的输入输出端口相连，另一侧与外部输入设备相连；
8、采样数据预处理模块，用于接收来自所述ad转换模块、所述串口通讯模块以及所述io控制模块所返回的数字信号，并对下级反馈信号进行预处理再经由所述串口通讯模块或者所述io控制模块送出至工作设备或者外部输入设备；
9、核心控制单元模块，与所述采样数据预处理模块的数据端相连，用于接收所述采样数据预处理模块处理后的数字信号，并形成下级反馈信号和/或上级反馈信号；
10、网口模块，一侧与所述核心控制单元模块相连，另一侧与上位系统相连，用于交互信息；
11、电源模块，用于为所述采样数据预处理模块、核心控制单元模块以及网口模块的工作供电；
12、其中，所述io控制模块包括多组输入控制单元与多组输出控制单元，
13、每组输入控制单元中包括光耦隔离芯片，所述外部输入设备的输入信号接入所述光耦隔离芯片的输入信号正端，所述光耦隔离芯片的输入信号负端接地，所述光耦隔离芯片的输出端口与所述采样数据预处理模块相连；
14、每组输出控制单元中包括光耦驱动芯片与mos管，下级反馈信号经所述采样数据预处理模块进行预处理后送入所述mos管的漏极，所述mos管的漏极接地，所述mos管的栅极与所述光耦驱动芯片相连，所述光耦驱动芯片的输出端口与所述外部输入设备相连。
15、对于上述技术方案，申请人还有进一步的优化措施。
16、可选地，所述核心控制单元模块包括：
17、数据采样控制单元，与所述采样数据预处理模块的数据端相连；
18、采样数据处理单元，与所述数据采样控制单元相连，用于对获得的数字信号进行预处理，再经通讯数据组包后送入网络通讯模块；
19、网络通讯单元，与所述网口模块相连，所述网络通讯单元依照tsn网络标准协议进行通讯；
20、中央处理器，与所述数据采样控制单元、网络通信单元相连，用于进行数据的协调控制。
21、可选地，还包括显示模块，与所述核心控制单元模块的中央处理器相连，用于显示所述核心控制单元模块的状态指示。
22、可选地，所述光耦隔离芯片采用的是tlp2355光耦隔离芯片。
23、可选地，所述外部输入设备的输入信号的电压范围为0～48v。
24、可选地，所述光耦驱动芯片采用的是pc357光耦驱动芯片。
25、由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：
26、本技术的智能传感通讯控制装置，基于tsn(时间敏感网络)网络标准进行通讯，可通过智能传感装置采集设备的工作参数，工作设备的其他参数也可以通过串口通讯模块进行交互，尤其io控制模块的设置能够实现外部输入设备的自由接入，实现控制部分的灵活调节，因而可以广泛用于实现需要高速且实时地对众多的信号源进行同时的物理量信息的采集和向上位信息处理系统的传送。本技术的只能传感通讯控制装置可适用于以工业领域等广泛领域中的设备，助力工业互联网在制造业中的运用及智能制造。
27、对于传统通讯干扰、实时性差的问题，本技术基于tsn(时间敏感网络)，通过智能传感装置可以广泛用于实现需要高速且实时地对众多的信号源进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于TSN网络标准的智能传感通讯控制装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于TSN网络标准的智能传感通讯控制装置，其特征在于，所述核心控制单元模块包括：
3.根据权利要求2所述的基于TSN网络标准的智能传感通讯控制装置，其特征在于，还包括显示模块，与所述核心控制单元模块的中央处理器相连，用于显示所述核心控制单元模块的状态指示。
4.根据权利要求1所述的基于TSN网络标准的智能传感通讯控制装置，其特征在于，所述光耦隔离芯片采用的是TLP2355光耦隔离芯片。
5.根据权利要求4所述的基于TSN网络标准的智能传感通讯控制装置，其特征在于，所述外部输入设备的输入信号的电压范围为0～48V。
6.根据权利要求1所述的基于TSN网络标准的智能传感通讯控制装置，其特征在于，所述光耦驱动芯片采用的是PC357光耦驱动芯片。
【技术特征摘要】
1.一种基于tsn网络标准的智能传感通讯控制装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于tsn网络标准的智能传感通讯控制装置，其特征在于，所述核心控制单元模块包括：
3.根据权利要求2所述的基于tsn网络标准的智能传感通讯控制装置，其特征在于，还包括显示模块，与所述核心控制单元模块的中央处理器相连，用于显示所述核心控制单元模块的状态指示。
4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，竜正城，
申请(专利权)人：苏州市伯太数字科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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