一種基于云計算的電機裝配線串口服務器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及基于物聯網電機裝配設備和工業控制等技術領域，尤其涉及一種基于云計算的電機裝配線串口服務器。
【背景技術】
[0002]世界電機加工制造正逐步向我國轉移，目前我國已經成為電機制造的生產大國和出口大國。但我國還不是電機制造強國，世界著名電工設備制造企業目前已經實現了電機的全自動裝配。目前國內的全自動電機裝配線大多處于研發階段，但是存在功能相對簡單、裝配過程實時監控能力弱、報警系統不完善和信息通信不及時等問題。目前現有的電機裝配線主要注重電機裝配過程中基本功能的實現，普遍缺乏對整條電機裝配線的實時監測與控制，對裝配線的數據采集不準確、不及時、不全面，難以對裝配關鍵環節和過程進行動態監控和管理。針對這樣的現狀，提出了一種基于云計算的電機裝配線數據采集服務器的設
i+o
[0003]電機裝配線有多種多樣的傳感設備，這些設備具有不同協議的串行通信接口，如RS485，RS232，RS422等等，在智能化電機裝配系統中，要求這些設備最終可以通過網絡集中鏈接起來，基于云計算的串口服務器就是這些串口通信設備和互聯網交換數據的設備。串口服務器采用Cortex-A9框架的華為海思Hi3515芯片，該芯片基于Linux 2.6.24，提供SDK開發包。設備支持有線或者無線網絡的接入方式，采用通用的TCP/IP協議及相關無線協議將串口設備的數據協同發送到云服務器上。設備接入或者上電時，自動登錄到云服務器，并完成登錄驗證，不同于傳統的嵌入式設備的聯網，需要繁瑣的設置，可以做到即插即用，也是設計的亮點之一。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:提出一種基于云計算的電機裝配線串口服務器。
[0005]本發明所采用的技術方案為:一種基于云計算的電機裝配線串口服務器，其特征在于:包括處理器模塊、通訊模塊、串口模塊以及顯示交互模塊；
[0006]處理器模塊，為串口服務器的微處理器，支持多路UART異步串行全雙工輸出，具有以太網控制器和Mil (Media Independent Interface)接口、多個外設接口和多個調試端口 ；處理器模塊使用Cortex-A9架構的華為海思Hi3515作為串口服務器的微處理器，主頻達到400MHZ，包含基于Linux 2.6.24的SDK開發包；所述的外設接口包括SATA接口、SD1接口、SPI接口、UART接口以及USB接口；所述的調試端口包括SDRAM端口、NANDFLASH端口和JTAG端口。
[0007]通訊模塊，用于從云服務器上接收數據或者是串口服務發送數據，將幀數據轉換為以太網報文后從進行接收或者發送；通訊模塊包括以太網通訊模塊和無線WIFI模塊；所述的太網通訊模塊包括高速網口控制芯片DM9161A和隔離網絡變壓器11FB-05NL，提供10/100M的有線以太網傳輸功能；所述的無線WIFI模塊采用ESP8266模塊，內置LWIP協議，通過異步串行接口連接微處理器，并集成TCP/IP工具箱，可通過AT指令控制傳輸。
[0008]串口模塊，完成串口的多路拓展和串口的類型匹配；串口模塊使用ST16C554作為串口拓展芯片，配合LC4064V CPLD芯片設計的邏輯電路，將一路串口拓展為4路，配合微處理器的4路異步串行接口，最多可拓展16路串口 ；串口模塊還包括電平轉換芯片和隔離電路，實現RS232，RS485或者RS422的連接。
[0009]顯示交互模塊，用于顯示服務器狀態；交互模塊包括LED顯示模塊，分別指示電源狀態，聯網狀態，傳輸狀態和錯誤指示。
[0010]上述各模塊上電或接入網絡后，根據出廠寫入的云服務器獨立IP及約定的放開端口自主連接服務器并上傳本機碼作為登錄驗證，驗證通過口即可開始向云服務器傳輸數據，主控終端開始收集這些實時數據或接收以前存儲在云服務器中的數據。
[0011]本發明的有益效果是:采用云服器作為多個串口采集器的匯總終端，負責終端的登錄驗證、數據存儲、調用和分析；支持有線或者無線網絡的接入方式，采用通用的TCP/IP協議及相關無線協議將串口設備的數據協同發送到云服務器上；設備接入或者上電時，自動登錄到云服務器，并完成登錄驗證，不同于傳統的嵌入式設備的聯網，需要繁瑣的設置，可以做到即插即用。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0013]圖1是本發明的系統原理框圖；
[0014]圖2是本發明的通信示意圖；
[0015]圖3是本發明的數據幀格式說明；
[0016]圖4是本發明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0017]現在結合附圖和優選實施例對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0018]如圖1所示，基于云計算的電機裝配線串口服務器主要包含處理器模塊、通訊模塊、串口模塊以及顯示交互模塊。
[0019]本實施例使用Cortex-A9架構的微處理器，利用基于Linux 2.6.24的SDK包開發應用軟件。云計算服務商為阿里云，云服務器配置為Linux操作系統。模塊上電或接入網絡后，根據出廠寫入的云服務器獨立IP及約定的放開端口自主連接服務器并上傳本機碼作為登錄驗證，驗證通過口即可開始向云服務器傳輸數據，主控終端即可開始收集這些實時數據，當然，也可以接收以前存儲在云服務器中的數據。這些數據可以為智能裝配系統提供實時有效的檢測數據，以提供智能控制策略。
[0020]處理器模塊中，使用Cortex_A9架構的華為海思Hi3515作為串口服務器的微處理器，主頻達到400MHZ，包含基于Linux 2.6.24的SDK開發包，并且支持多路UART異步串行全雙工輸出，具有以太網控制器和Mil (Media Independent Interface)接口。除此之外，Hi3515集成豐富的外設接口(SATA/SD1/SPI/UART/USB)，足以應對嵌入式開發需求。此外模塊還包含一些嵌入式系統的基礎外設，有RTC時鐘，SDRAM, NANDFLASH和JTAG調試端口。
[0021]通訊模塊中，主要包含以太網通訊模塊和Wifi通訊模塊。通訊模塊是網絡傳輸的基礎部分，無論是從云服務器上接收數據或者是串口服務發送數據，都需要將幀數據轉換為以太網報文后從通訊模塊接收或者發送。
[0022](I)以太網通訊模塊。主要由高速網口控制芯片DM9161A和隔離網絡變壓器11FB-05NL組成，提供10/100M的有線以太網傳輸功能。
[0023](2)無線WIFI模塊。采用成本低性能高的ESP8266模塊，內置LWIP協議，可通過異步串行接口連接微處理器，并集成TCP/IP工具箱，可通過AT指令控制傳輸。
[0024]串口模塊中，主要完成了串口的多路拓展和串口的類型匹配。主要使用