[發明專利]云控制系統

在審

• 申請號: 201710003854.9
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106598012A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 路躍
• 申請（專利權）人: 路躍
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于控制系統技術領域，具體涉及一種云管理工業自動控制系統。

背景技術

當前，工業自動化控制技術發展如火如荼，日新月異，經過幾十年的發展，我國產生了大量的自動化設備生產商，大批的制造企業采用了全自動生產線，包括機器人等，有些技術甚至已經處于國際領先水平。但是，和發達國家相比，我國的工業自動化控制平均水平依然薄弱，主要體現在各行業分布不均衡、專利和原創技術較少，山寨抄襲、同質化較嚴重，用戶體驗差。

拿智慧水務來說，我國有著廣闊江河湖海，遍布大江南北的水利工程，密布的城市供水管網，在自然災害預警、科學灌溉、農業氣象預報、管網控制等方面，需要大量的傳感器和控制器，但我國信息化管理水平遠遠落后，無法大量提供適合的設備，普遍存在依靠肉眼、歷史經驗來推測控制，造成控制偏差大、效率低下。

具體缺點如下：一、現有控制系統大多不能接入互聯網實現遠程與本地的協調控制，不能實現大范圍系統性管理控制；二、控制方式單一，自動化水平低；三、控制器對傳感器種類兼容性差，部分設備出于商業目的，不公開接口和通信協議；四、控制鏈路安全性差，容易遭到非法入侵破壞；五、因信號線通信質量限制，控制距離近、范圍小，需部署大量的控制才能解決集群控制問題。

發明內容

為解決現有技術存在的技術問題，本發明以4G、LoRa無線和有線以太網為基礎，以本地服務器和云控制器接口單元為控制后臺，多層加密認證的安全通道為通信鏈路，適用于江河湖海、供水、排水、污水處理廠、灌溉等系統的檢測和控制，適用于多個檢測項目，可廣泛應用于云管理工業的自動控制系統。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：云控制系統，包括云控制器接口單元，云控制器接口單元包括多個信號輸入通道和信號輸出通道，信號輸入通道包括云控制器和傳感器，云控制器的信號輸入端與傳感器連接，云控制器的信號輸出端與云控制器接口單元連接，多個云控制器與LoRa傳感設備連接，多個云控制器還與本地服務器連接，信號輸出通道包括路由器、以太網模塊和多個管理員模塊，云控制器接口單元的信號輸出端與路由器連接，路由器與多個管理員模塊連接。

多個傳感器將信號傳輸給對應的云控制器，多個云控制器對信號處理后傳輸給云控制器接口單元，云控制器接口單元對信號處理后，通過路由器和以太網輸送給對應的管理員模塊。云控制器還與LoRa傳感設備和本地服務器連接，以實現多種控制模式。

云控制器接口單元包括包括PCB板和安裝在PCB板上的處理器，PCB板上裝有LoRa收發器，LoRa收發器通過SPI總線與處理器連接，LoRa收發器上連有射頻天線，LoRa收發器與LoRa節點之間通過無線信號進行數據傳輸，LoRa節點通過無線將信號傳輸給LoRa收發器，LoRa收發器將信號傳輸給處理器進行處理，采用低功耗、遠距離的LoRa通信技術，實現遠距離大范圍的采集控制。

PCB板上裝有多個六路模擬輸入模塊，多個六路模擬輸入模塊與處理器連接，六路模擬輸入模塊與處理器進行信號傳輸，集成modbus、T188常用協議，對于未包含在內的通信協議，可根據實際需要通過云平臺進行遠程動態安裝。

PCB板上裝有指示燈，指示燈與處理器連接，指示燈用于指示處理器的運行狀態，可以直觀地顯示整個系統的運行穩定性。

PCB板上裝有RS232接口，RS232接口與處理器連接,RS232為一種串行物理接口，此種接口應用范圍廣泛、價格便宜、編程容易，通信速度快，保證了數據的正常傳輸。

PCB板上裝有I2C接口，I2C接口與處理器連接,I2C接口用于連接I2C總線，I2C總線是兩線式串行總線，接口線少，控制方式簡單，器件封裝迅速，通信速率高。

PCB板上裝有實時通信模塊，實時通信模塊與處理器連接，實時通信模塊可以將處理器的數據傳輸出去。

PCB板上裝有RS485接口，RS485接口通過UART總線與處理器連接，RS485接口接入的是半雙工網絡，一般為兩線制，多采用屏蔽雙絞線傳輸，接線方式為拓撲結構，在低速、短距離、無干擾的場合可采用普通雙絞線，在高速、長線傳輸時，則必須采用阻抗匹配的專用線纜。

PCB板上裝有PWM接口，PWM接口與處理器連接，PWM接口是脈沖寬度調制接口，是通過控制總線來實現的模擬控制方式。

PCB板上裝置電源模塊，電源模塊與處理器連接，電源模塊為一節3000mAh高能電池，可連續使用5-10年，解決了野外傳感器供電的難題。