一种面向mvr系统的智能网关的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及面向MVR系统的智能网关，由MCU、直流电输入接口、电源管理模块、非易失性存储器、协议分析与转换模块、Zigbee模块、GSM/GPRS模块、以太网接口、Profibus协议模块、Profibus从接口、光电隔离模块、Modbus主接口和Modbus从接口组成。本网关将Profibus总线组网、Modbus总线组网、无线Zigbee组网集成在一起，并且通过协议转换实现互联互通，提高了MVR系统的数据集成度；同时提供GPRS和以太网形式实现与外部互联网互联互通，并且可以通过手机短信与其他智能终端通信，实现了数据远传，较好地满足了MVR系统中各类数据的收集、转换、互连，以及远传的需求。
【专利说明】
_种面向MVR系统的智能网关
技术领域
[0001]本实用新型涉及工业监测技术领域，具体涉及一种面向MVR系统的智能网关。
【背景技术】
[0002]MVR(机械式蒸汽再压缩技术)系统作为一种蒸发系统，其相对其他蒸发方法相比，不仅在能耗上占有显著的优势，而且工艺简单，设备可靠、灵活性高，已广泛应用于食品、化工和制药等行业。随着网络通信技术的发展，特别是“互联网+”理念的提出，如何引入“互联网+”理念实现对MVR系统的智能监测、远程运维已经成为MVR系统重要发展方向。而对MVR系统运行工况进行全面掌控是实现远程运维的重要环节。目前，对于MVR系统的控制往往都采用可编程控制器(PLC)实现，其中S7-300系列PLC被大量使用;而为了监测其各类工况数据，相应的数字化传感器被大量应用，因此，如何有效地进行不同类型工况数据的采集和上传是实现MVR系统远程运维亟待解决的问题。目前市面上虽然已经有些用于工业控制领域的各类网关，可以用于不同网络协议数据的转发，然而这些网关往往功能单一，难于满足MVR系统中不同传感器和通信总线集成的应用需求。为此，本实用新型针对MVR系统的应用需求提出了一种集成多种总线类型和远传功能的智能网关，较好地满足了 MVR系统中不同类型工况数据的收集、互连和远传的实际需求。
【发明内容】
[0003]针对现有的MVR系统在不同类型数据传输方面的不足，本实用新型给出了一种面向MVR系统的智能网关，该网关集成了GRPS、短信、以太网、Modbus主从接口、Prof ibus从接口和Zigbee等多种通信方式，较好地满足了 MVR系统中各类数据的收集、转换、互连，以及远传的需求。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下:一种面向MVR系统的智能网关，包括MCU、直流电输入接口、电源管理模块、非易失性存储器、协议分析与转换模块、Zigbee模块、GSM/GPRS模块、以太网接口、Prof ibus协议模块、Prof ibus从接口、光电隔离模块、Modbus主接口和Modbus从接口；其中，直流电输入接口的输入端接24V直流电源，输出端与电源管理模块相连；电源管理模块输出端与MCU相连，用于为其他模块提供电源;Zigbee模块、以太网接口和GSM/GPRS模块与MCU双向连接，Zigbee模块用于实现与相应传感器以无线Zigbee方式进行组网通信，以太网接口和GSM/GPRS模块为与外部互联网相连提供了TCP/IP协议通道，同时GSM/GPRS模块还提供了手机短信通信方式;Modbus主接口和Modbus从接口通过光电隔离模块与M⑶双向连接，Modbus主接口用于实现与MVR系统中的各类变频器等Modbus从接口设备实现组网通信，Modbus从接口通过Modbus RTU方式实现与现场触摸屏的互联互通;Prof ibus从接口通过Prof ibus协议模块与MCU双向连接，用于通过Prof ibus总线实现与主控PLC的组网；协议分析与转换模块与MCU双向连接，用于实现不同通信通道之间的通信协议转换;非易失性存储器与MCU双向连接，用于存储协议分析与转换模块的协议转换规则;MCU为本网关的控制单元，用于协调各部分的工作。
[0005]本实用新型的有益效果是:将Prof ibus总线组网、Modbus总线组网、无线Zigbee组网集成在一起，通过协议转换实现互联互通，提高了MVR系统的数据集成度；同时提供GPRS和以太网形式实现与外部互联网互联互通，并且可以通过手机短信与其他智能终端通信，实现了数据远传。
【附图说明】
[0006]图1是一种面向MVR系统的智能网关结构不意图。
【具体实施方式】
[0007]下面结合附图和实施实例对本实用新型作进一步描述。
[0008]如图1所示，一种面向MVR系统的智能网关由MCU、直流电输入接口、电源管理模块、非易失性存储器、协议分析与转换模块、Zigbee模块、GSM/GPRS模块、以太网接口、Prof ibus协议模块、Prof ibus从接口、光电隔离模块、Modbus主接口和Modbus从接口组成。
[0009]其中，直流电输入接口的输入端接24V直流电源，输出端与电源管理模块相连，为网关中其他部分提供电源。
[0010]电源管理模块输出端与M⑶相连，用于为其他模块提供电源。
[0011 ] Zigbee模块与MCU双向连接，用于实现与相应传感器以无线Zigbee方式进行组网通信。
[0012]GSM/GPRS模块和以太网接口与MCU双向连接，为与外部互联网相连提供了TCP/IP协议通道，进而可以通过TCP或UDP协议与远程服务器进行数据传输；同时GSM/GPRS模块还提供了手机短信通信方式实现与手机终端的通信，本实施例中，GSM/GPRS模块采用S頂100A模块实现。
[0013]Modbus主接口和Modbus从接口通过光电隔离模块与MCU双向连接，Modbus主接口用于实现与MVR系统中的各类变频器等Modbus从接口设备实现组网通信，Modbus从接口则通过Modbus RTU方式实现与现场触摸屏的互联互通，也便于与调试工具互联互通，方便系统调试。
[0014]Prof ibus从接口通过Prof ibus协议模块与MCU双向连接，Prof ibus从接口通过Prof ibus总线实现与主控PLC的组网，进而主控PLC可以通过Prof ibus总线实现与系统其他部分的通信。
[0015]MCU则作为本网关的控制单元，用于协调各部分的工作，本实施例中采用STM32F207实现。
[0016]从上述可知，本网关将Prof ibus总线组网、Modbus总线组网、无线Zigbee组网集成在一起，并且通过协议转换实现互联互通，提高了MVR系统的数据集成度；同时提供GPRS和以太网形式实现与外部互联网互联互通，并且可以通过手机短信与其他智能终端通信，实现了数据远传。
【主权项】
1.一种面向MVR系统的智能网关，其特征在于:包括MCU、直流电输入接口、电源管理模块、非易失性存储器、协议分析与转换模块、Zigbee模块、GSM/GPRS模块、以太网接口、Profibus协议模块、Profibus从接口、光电隔离模块、Modbus主接口和Modbus从接口 ；其中，所述直流电输入接口的输入端接24V直流电源，输出端与电源管理模块相连;所述电源管理模块输出端与MCU相连，用于为其他模块提供电源；所述Zigbee模块、以太网接□和GSM/GPRS模块与MCU双向连接，Zigbee模块用于实现与相应传感器以无线Zigbee方式进行组网通信，以太网接口和GSM/GPRS模块为与外部互联网相连提供了TCP/IP协议通道，同时GSM/GPRS模块还提供了手机短信通信方式;所述Modbus主接口和Modbus从接口通过光电隔离模块与M⑶双向连接，Modbus主接口用于实现与MVR系统中的各类变频器Modbus从接口设备实现组网通信，Modbus从接口通过Modbus RTU方式实现与现场触摸屏的互联互通；所述Prof ibus从接口通过Prof ibus协议模块与MCU双向连接，用于通过Prof ibus总线实现与主控PLC的组网；所述协议分析与转换模块与MCU双向连接，用于实现不同通信通道之间的通信协议转换;所述非易失性存储器与MCU双向连接，用于存储协议分析与转换模块的协议转换规则;所述MCU为本网关的控制单元，用于协调各部分的工作。
【文档编号】H04L12/66GK205430284SQ201620144131
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】罗春龙, 李峰, 袁浩, 张明杰, 唐银锋
【申请人】溧阳德维透平机械有限公司