基于Wi-Fi和PROFIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型屬于工業(yè)自動化(工業(yè)通信)領(lǐng)域，涉及一種基于W1-Fi和PROFIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多數(shù)工廠的管理人員對于工廠設(shè)備的監(jiān)控操作主要是通過固定于與生產(chǎn)設(shè)備相連的過程控制顯示面板或顯示器實現(xiàn)的。因此，在生產(chǎn)過程中必定將操作人員固定的束縛在顯示器前。而通過無線的操作方式能很好的擺脫這種監(jiān)控束縛，管理人員只要在有無線網(wǎng)絡(luò)的地方就可以對生產(chǎn)設(shè)備的情況進行監(jiān)控和管理，極大的增強了操作的靈活性。
[0003]PROFIBUS(Process Field Bus，過程現(xiàn)場總線)能用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)，可實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備層到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，其中PROFIBUS-DP是適用于工廠現(xiàn)場設(shè)備的PR0FIBUS標(biāo)準(zhǔn)。在W1-Fi環(huán)境下，工廠管理人員可以通過手機，平板電腦或筆記本電腦打開Web頁面監(jiān)視并管理生產(chǎn)系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)和各種參數(shù)。因此相關(guān)人員不必工作在生產(chǎn)現(xiàn)場的一線即可遠程監(jiān)管設(shè)備及生產(chǎn)運行情況，調(diào)整設(shè)備工作狀態(tài)，優(yōu)化生產(chǎn)過程。同時本嵌入式網(wǎng)關(guān)設(shè)計的SSL安全機制能對PROFIBUS-DP總線系統(tǒng)傳輸過程中的數(shù)據(jù)進行加密，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕乐箶?shù)據(jù)泄密。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是將W1-Fi網(wǎng)絡(luò)和PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線兩種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接起來，并通過無線終端實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控。企業(yè)管理者或用戶可以借助W1-Fi網(wǎng)絡(luò)，使用無線客戶端更方便、快捷的對現(xiàn)場設(shè)備的參數(shù)進行合理配置。用戶也可以根據(jù)自己的需求對無線客戶端的類型進行選擇。
[0005]為解決上述問題，本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種基于W1-Fi和PR0FIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)，包括RS-485驅(qū)動器、高速光電耦合器、基于Cortex TM-A8內(nèi)核的S5PV210微處理器模塊、網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器和無線網(wǎng)卡構(gòu)成。所述的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)和通信系統(tǒng)中的PR0FIBUS-DP總線及其設(shè)備與RS-485驅(qū)動器進行電氣連接；而RS-485驅(qū)動器與高速光電親合器進行電氣連接；高速光電親合器又與基于Cortex TM-A8內(nèi)核的S5PV210微處理器模塊進行電氣連接;其中S5PV210微處理器模塊主要由S5PV210微處理器、USB接口、DDR2 RAM存儲器、復(fù)位電路、電源控件、串口單元以及NAND FLASH存儲器組成，并且USB接口、DDR2 RAM存儲器、復(fù)位電路、電源控件、串口單元以及NAND FLASH存儲器分別和中央處理芯片S5PV210微處理器進行電氣連接;而基于Cortex TM-A8內(nèi)核的S5PV210微處理器模塊與網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器進行電氣連接；網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器和無線網(wǎng)卡進行電氣連接;無線網(wǎng)卡與W1-Fi網(wǎng)絡(luò)進行無線連接;W1-Fi網(wǎng)絡(luò)和無線終端進行無線連接。
[0006]上述的基于W1-Fi和PR0FIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)，其特征在于:系統(tǒng)軟件首先搭建了軟件的開發(fā)平臺，包括Linux操作系統(tǒng)的移植、Appweb服務(wù)器的移植、數(shù)據(jù)庫的移植，同時軟件設(shè)計基于B/S模式的Web無線客戶端。
[0007]上述的基于W1-Fi和PROFIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述RS-485驅(qū)動器采用的型號為AQMD3608BLS。
[0008]上述的基于W1-Fi和PROFIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述高速光電耦合器采用的型號為TLP116A。
[0009]上述的基于W1-Fi和PROFIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述基于Cortex TM-A8內(nèi)核的S5PV210微處理器模塊采用的是三星公司生產(chǎn)的S5PV210微處理器為核心，加上外圍的USB接口、DDR2RAM存儲器、復(fù)位電路、電源控件、NAND FLASH存儲器以及串口單元組成的中央處理單元。
[0010]上述的基于W1-Fi和PROFIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器采用的是PSGLB網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器。
[0011]上述的基于W1-Fi和PR0FIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)，其特征在于:所述無線網(wǎng)卡采用的是可接入W1-Fi網(wǎng)絡(luò)的TP-LINK TL-WN823N網(wǎng)卡。
[0012]上述的基于W1-Fi和PR0FIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)，其特征在于:與嵌入式Web網(wǎng)關(guān)通過W1-Fi相連的無線終端采用的是可以連接W1-Fi的筆記本電腦、平板電腦或手機。上述的基于W1-Fi和PR0FIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)，其特征在于:與嵌入式Web網(wǎng)關(guān)通過RS-485相連的是PR0FIBUS-DP總線，總線上掛載西門子PLC S7-300。
[0013]上述的基于W1-Fi和PR0FIBUS-DP總線的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)的軟件平臺搭建主要包括搭建系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)Linux環(huán)境;移植Appweb服務(wù)器;移植SSL(Secure Sockets Layer安全套接層)安全協(xié)議;移植嵌入式數(shù)據(jù)庫;搭建Web技術(shù)環(huán)境。
[0014]上述的基于W1-Fi和PR0FIBUS-DP總線的Web嵌入式網(wǎng)關(guān)的用戶Web瀏覽器工作原理是:當(dāng)用戶在無線客戶端的Web瀏覽器中輸入網(wǎng)關(guān)的IP地址后，瀏覽器頁面會自動彈出編寫好的用戶登錄界面。
[0015]本實用新型的有益效果是:在W1-Fi環(huán)境下，無線終端(筆記本電腦或手機)與嵌入式Web網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)網(wǎng)上連接，嵌入式Web網(wǎng)關(guān)又與相關(guān)PR0FIBUS-DP設(shè)備(PLC)相連。用戶可以通過無線終端接入W1-Fi網(wǎng)絡(luò)通過嵌入式Web網(wǎng)關(guān)對PR0FIBUS-DP總線上的設(shè)備進行方便快捷、實時地?zé)o線監(jiān)控。
[0016]本實用新型的優(yōu)點在于:
[0017]I)本實用新型可使用無線終端很方便的通過Web瀏覽器在W1-Fi環(huán)境下接入PR0FIBUS-DP總線，通過嵌入式Web網(wǎng)關(guān)進而實現(xiàn)W1-Fi和PR0FIBUS-DP總線系統(tǒng)的有效連接，充分利用了現(xiàn)有資源，有效地擴大了監(jiān)控的靈活性和距離，使對PR0FIBUS-DP設(shè)備的監(jiān)控更加靈活、多樣，操作更加方便，人性化。
[0018]2)通過Web瀏覽器為界面控制系統(tǒng)，便捷地對PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線上的設(shè)備進行無線實時監(jiān)控和管理，這也是無線網(wǎng)絡(luò)工業(yè)化應(yīng)用發(fā)展的必然趨勢，順應(yīng)了工業(yè)自動化發(fā)展的潮流，有利于進一步推廣。
[0019]3)該嵌入式Web網(wǎng)關(guān)，能對系統(tǒng)提供一定的安全保障，同時占用資源低，具有廣泛的應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0020]通過參考以下結(jié)合附圖的說明及權(quán)利要求書的內(nèi)容，并且隨著對本實用新型的更全面理解，本實用新型的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中:
[0021]圖1為本實驗新型中嵌入式Web網(wǎng)關(guān)的硬件整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實驗新型中嵌入式Web網(wǎng)關(guān)中央處理單元基于Cortex TM-A8內(nèi)核的S5PV210微處理器模塊硬件結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]圖3為本實驗新型中嵌入式Web網(wǎng)關(guān)的軟件整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中:l-RS-485驅(qū)動器，2-高速光電耦合器，3-基于Cortex TM-A8內(nèi)核的S5PV210微處理器模塊，4-網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器，5-無線網(wǎng)卡，6-S5PV210微處理器，7-USB接口，8-DDR2RAM存儲器，9-復(fù)位電路，10-電源控件，11-串口單元，12-NAND FLASH存儲器。
【具體實施方式】
[0025]為了加深對本實用新型的理解，下面將結(jié)合實施例對本實用新型作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限定。
[0026]如圖1和圖2所示，基于W1-Fi和PROFIBUS-DP總線互連的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)，其特征在于:包括RS-485驅(qū)動器1、高速光電耦合器2、基于Cortex TM-A8內(nèi)核的S5PV210微處理器模塊3、網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器4和無線網(wǎng)卡5構(gòu)成。所述的嵌入式Web網(wǎng)關(guān)和通信系統(tǒng)中的PR0FIBUS-DP總線及其設(shè)備與RS-485驅(qū)動器I進行電氣連接;而RS-48