一種面向mvr系統的智能網關的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及面向MVR系統的智能網關，由MCU、直流電輸入接口、電源管理模塊、非易失性存儲器、協議分析與轉換模塊、Zigbee模塊、GSM/GPRS模塊、以太網接口、Profibus協議模塊、Profibus從接口、光電隔離模塊、Modbus主接口和Modbus從接口組成。本網關將Profibus總線組網、Modbus總線組網、無線Zigbee組網集成在一起，并且通過協議轉換實現互聯互通，提高了MVR系統的數據集成度；同時提供GPRS和以太網形式實現與外部互聯網互聯互通，并且可以通過手機短信與其他智能終端通信，實現了數據遠傳，較好地滿足了MVR系統中各類數據的收集、轉換、互連，以及遠傳的需求。
【專利說明】
_種面向MVR系統的智能網關
技術領域
[0001]本實用新型涉及工業監測技術領域，具體涉及一種面向MVR系統的智能網關。
【背景技術】
[0002]MVR(機械式蒸汽再壓縮技術)系統作為一種蒸發系統，其相對其他蒸發方法相比，不僅在能耗上占有顯著的優勢，而且工藝簡單，設備可靠、靈活性高，已廣泛應用于食品、化工和制藥等行業。隨著網絡通信技術的發展，特別是“互聯網+”理念的提出，如何引入“互聯網+”理念實現對MVR系統的智能監測、遠程運維已經成為MVR系統重要發展方向。而對MVR系統運行工況進行全面掌控是實現遠程運維的重要環節。目前，對于MVR系統的控制往往都采用可編程控制器(PLC)實現，其中S7-300系列PLC被大量使用;而為了監測其各類工況數據，相應的數字化傳感器被大量應用，因此，如何有效地進行不同類型工況數據的采集和上傳是實現MVR系統遠程運維亟待解決的問題。目前市面上雖然已經有些用于工業控制領域的各類網關，可以用于不同網絡協議數據的轉發，然而這些網關往往功能單一，難于滿足MVR系統中不同傳感器和通信總線集成的應用需求。為此，本實用新型針對MVR系統的應用需求提出了一種集成多種總線類型和遠傳功能的智能網關，較好地滿足了 MVR系統中不同類型工況數據的收集、互連和遠傳的實際需求。
【發明內容】
[0003]針對現有的MVR系統在不同類型數據傳輸方面的不足，本實用新型給出了一種面向MVR系統的智能網關，該網關集成了GRPS、短信、以太網、Modbus主從接口、Prof ibus從接口和Zigbee等多種通信方式，較好地滿足了 MVR系統中各類數據的收集、轉換、互連，以及遠傳的需求。
[0004]為實現上述目的，本實用新型的具體技術方案如下:一種面向MVR系統的智能網關，包括MCU、直流電輸入接口、電源管理模塊、非易失性存儲器、協議分析與轉換模塊、Zigbee模塊、GSM/GPRS模塊、以太網接口、Prof ibus協議模塊、Prof ibus從接口、光電隔離模塊、Modbus主接口和Modbus從接口；其中，直流電輸入接口的輸入端接24V直流電源，輸出端與電源管理模塊相連；電源管理模塊輸出端與MCU相連，用于為其他模塊提供電源;Zigbee模塊、以太網接口和GSM/GPRS模塊與MCU雙向連接，Zigbee模塊用于實現與相應傳感器以無線Zigbee方式進行組網通信，以太網接口和GSM/GPRS模塊為與外部互聯網相連提供了TCP/IP協議通道，同時GSM/GPRS模塊還提供了手機短信通信方式;Modbus主接口和Modbus從接口通過光電隔離模塊與M⑶雙向連接，Modbus主接口用于實現與MVR系統中的各類變頻器等Modbus從接口設備實現組網通信，Modbus從接口通過Modbus RTU方式實現與現場觸摸屏的互聯互通;Prof ibus從接口通過Prof ibus協議模塊與MCU雙向連接，用于通過Prof ibus總線實現與主控PLC的組網；協議分析與轉換模塊與MCU雙向連接，用于實現不同通信通道之間的通信協議轉換;非易失性存儲器與MCU雙向連接，用于存儲協議分析與轉換模塊的協議轉換規則;MCU為本網關的控制單元，用于協調各部分的工作。
[0005]本實用新型的有益效果是:將Prof ibus總線組網、Modbus總線組網、無線Zigbee組網集成在一起，通過協議轉換實現互聯互通，提高了MVR系統的數據集成度；同時提供GPRS和以太網形式實現與外部互聯網互聯互通，并且可以通過手機短信與其他智能終端通信，實現了數據遠傳。
【附圖說明】
[0006]圖1是一種面向MVR系統的智能網關結構不意圖。
【具體實施方式】
[0007]下面結合附圖和實施實例對本實用新型作進一步描述。
[0008]如圖1所示，一種面向MVR系統的智能網關由MCU、直流電輸入接口、電源管理模塊、非易失性存儲器、協議分析與轉換模塊、Zigbee模塊、GSM/GPRS模塊、以太網接口、Prof ibus協議模塊、Prof ibus從接口、光電隔離模塊、Modbus主接口和Modbus從接口組成。
[0009]其中，直流電輸入接口的輸入端接24V直流電源，輸出端與電源管理模塊相連，為網關中其他部分提供電源。
[0010]電源管理模塊輸出端與M⑶相連，用于為其他模塊提供電源。
[0011 ] Zigbee模塊與MCU雙向連接，用于實現與相應傳感器以無線Zigbee方式進行組網通信。
[0012]GSM/GPRS模塊和以太網接口與MCU雙向連接，為與外部互聯網相連提供了TCP/IP協議通道，進而可以通過TCP或UDP協議與遠程服務器進行數據傳輸；同時GSM/GPRS模塊還提供了手機短信通信方式實現與手機終端的通信，本實施例中，GSM/GPRS模塊采用S頂100A模塊實現。
[0013]Modbus主接口和Modbus從接口通過光電隔離模塊與MCU雙向連接，Modbus主接口用于實現與MVR系統中的各類變頻器等Modbus從接口設備實現組網通信，Modbus從接口則通過Modbus RTU方式實現與現場觸摸屏的互聯互通，也便于與調試工具互聯互通，方便系統調試。
[0014]Prof ibus從接口通過Prof ibus協議模塊與MCU雙向連接，Prof ibus從接口通過Prof ibus總線實現與主控PLC的組網，進而主控PLC可以通過Prof ibus總線實現與系統其他部分的通信。
[0015]MCU則作為本網關的控制單元，用于協調各部分的工作，本實施例中采用STM32F207實現。
[0016]從上述可知，本網關將Prof ibus總線組網、Modbus總線組網、無線Zigbee組網集成在一起，并且通過協議轉換實現互聯互通，提高了MVR系統的數據集成度；同時提供GPRS和以太網形式實現與外部互聯網互聯互通，并且可以通過手機短信與其他智能終端通信，實現了數據遠傳。
【主權項】
1.一種面向MVR系統的智能網關，其特征在于:包括MCU、直流電輸入接口、電源管理模塊、非易失性存儲器、協議分析與轉換模塊、Zigbee模塊、GSM/GPRS模塊、以太網接口、Profibus協議模塊、Profibus從接口、光電隔離模塊、Modbus主接口和Modbus從接口 ；其中，所述直流電輸入接口的輸入端接24V直流電源，輸出端與電源管理模塊相連;所述電源管理模塊輸出端與MCU相連，用于為其他模塊提供電源；所述Zigbee模塊、以太網接□和GSM/GPRS模塊與MCU雙向連接，Zigbee模塊用于實現與相應傳感器以無線Zigbee方式進行組網通信，以太網接口和GSM/GPRS模塊為與外部互聯網相連提供了TCP/IP協議通道，同時GSM/GPRS模塊還提供了手機短信通信方式;所述Modbus主接口和Modbus從接口通過光電隔離模塊與M⑶雙向連接，Modbus主接口用于實現與MVR系統中的各類變頻器Modbus從接口設備實現組網通信，Modbus從接口通過Modbus RTU方式實現與現場觸摸屏的互聯互通；所述Prof ibus從接口通過Prof ibus協議模塊與MCU雙向連接，用于通過Prof ibus總線實現與主控PLC的組網；所述協議分析與轉換模塊與MCU雙向連接，用于實現不同通信通道之間的通信協議轉換;所述非易失性存儲器與MCU雙向連接，用于存儲協議分析與轉換模塊的協議轉換規則;所述MCU為本網關的控制單元，用于協調各部分的工作。
【文檔編號】H04L12/66GK205430284SQ201620144131
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月26日
【發明人】羅春龍, 李峰, 袁浩, 張明杰, 唐銀鋒
【申請人】溧陽德維透平機械有限公司