[發(fā)明專利]一種邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010536356.2
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111538279A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李欣;李瑞廳
• 申請（專利權(quán)）人: 索提斯云智控科技（上海）有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G05B19/05;G06F9/50;G06F13/40;G16Y40/30;G16Y20/10;H04L29/08
• 代理公司: 北京華際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11676
• 代理人: 褚慶森

本發(fā)明的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)，包括主核、協(xié)核、物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊、通訊接口模塊、邏輯控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，主核與協(xié)核相連接并形成雙核處理器，協(xié)核經(jīng)數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)邏輯控制模塊控制現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行，主核經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊實(shí)現(xiàn)與云端的通信，主核或協(xié)核經(jīng)通訊接口模塊連接外掛設(shè)備和拓展板卡。本發(fā)明的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)，通過內(nèi)部的雙核處理器，集合物聯(lián)網(wǎng)通訊、數(shù)據(jù)采集、邏輯控制和多種通訊接口于一體，便于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的優(yōu)化升級，降低了軟件工程師編程開發(fā)難度和軟件開發(fā)成本，現(xiàn)場維護(hù)和備件更換成本也隨之降低，實(shí)現(xiàn)了邊緣計(jì)算與云計(jì)算融合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)，更具體的說，尤其涉及一種設(shè)置有由主核和協(xié)核組成的雙核處理器的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

伴隨著自動(dòng)控制領(lǐng)域的發(fā)展，傳統(tǒng)的制造企業(yè)急需進(jìn)行數(shù)字化優(yōu)化升級。而一般傳統(tǒng)的數(shù)字化升級方案需要組合PLC、PC、網(wǎng)關(guān)、SCADA軟件等多種不同領(lǐng)域功能的產(chǎn)品于同一系統(tǒng)中，通過系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的優(yōu)化升級，系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜，成本昂貴且面臨極大安全風(fēng)險(xiǎn)。這同時(shí)也增加了軟件工程師編程開發(fā)難度和軟件開發(fā)成本，現(xiàn)場維護(hù)和備件更換成本也隨之增加。同時(shí)傳統(tǒng)的工業(yè)控制器技術(shù)壁壘眾多，例如不同廠家的私有協(xié)議不統(tǒng)一，通訊方式不統(tǒng)一，造成對接智能制造云平臺存在多種困難。與傳統(tǒng)PLC控制器相比，本發(fā)明的一種邊緣計(jì)算控制器可以更好的利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，方便客戶獲取各種現(xiàn)場信息，從而改進(jìn)工藝或優(yōu)化設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點(diǎn)，提供了一種邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)。

本發(fā)明的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)，包括主核、協(xié)核、物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊、通訊接口模塊、邏輯控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊，主核與協(xié)核相連接并形成雙核處理器，主核用于運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)，協(xié)核用于運(yùn)行RTOS操作系統(tǒng)；其特征在于：邏輯控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊分別與協(xié)核的輸出端口和輸入端口相連接，物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊與主核相連接，通訊接口模塊與主核或協(xié)核相連接；協(xié)核經(jīng)數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)邏輯控制模塊控制現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行，主核經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊實(shí)現(xiàn)與云端的通信，以將所采集設(shè)備數(shù)據(jù)上傳至云端以及接收云端發(fā)送的控制信息；主核或協(xié)核經(jīng)通訊接口模塊連接外掛設(shè)備和拓展板卡，以使邊緣計(jì)算控制器掛載多種拓展板卡及多種設(shè)備。

本發(fā)明的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)，所述邏輯控制模塊輸出的控制形式包括端口輸入輸出順序控制、PID控制和運(yùn)動(dòng)控制。

本發(fā)明的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集模塊所采集的信息包括溫度、濕度和壓強(qiáng)。

本發(fā)明的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)，所述通訊接口模塊包括RS485總線接口、R232總線接口、以太網(wǎng)接口和USB接口。

本發(fā)明的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)，所述主核上運(yùn)行的Uinux操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)SCADA、算法業(yè)務(wù)流APP，所述協(xié)核上運(yùn)行的RTOS操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)PLC的內(nèi)核任務(wù)和實(shí)時(shí)總線。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)，通過內(nèi)部的雙核處理器，利用分核分系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)PC與PLC的兼容，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在設(shè)備邊緣端協(xié)同云端進(jìn)行處理，組合了PLC、PC、網(wǎng)關(guān)、SCADA軟件于同一系統(tǒng)中，集合物聯(lián)網(wǎng)通訊、數(shù)據(jù)采集、邏輯控制和多種通訊接口于一體，便于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)的優(yōu)化升級，降低了軟件工程師編程開發(fā)難度和軟件開發(fā)成本，現(xiàn)場維護(hù)和備件更換成本也隨之降低，實(shí)現(xiàn)了邊緣計(jì)算與云計(jì)算融合。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)的電路原理圖；

圖2為本發(fā)明的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)的工作原理圖；

圖3為本發(fā)明的邊緣計(jì)算控制器系統(tǒng)經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊與云端通信的原理圖；

圖4為本發(fā)明中邏輯控制器模塊的輸出原理圖；

圖5為本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集模塊的采集參數(shù)原理圖；