CN117336119A - 一种可编程的IO-Link网关系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可编程的IO‑Link网关系统，包括IO‑Link设备、IO‑Link主站、计算机和主控，IO‑Link主站包括以太网处理器、MCU、数据存储器和IO‑Link收发器，IO‑Link设备包括执行器和传感器，所述以太网处理器、数据存储器、IO‑Link收发器与MCU之间通过串行接口连接，以太网处理器通过以太网分别与计算机和主控通讯连接，第一IO‑Link收发器的信号输出端与执行器信号连接，第二IO‑Link收发器的信号输入端与传感器信号连接，MCU通过计算机导入适用于应用场景的程序文件，并加载到数据存储器中。本发明既可以支持网关的数据转发功能，也可以编程直接对数据作处理。
Description
技术领域
本发明涉及IO-Link通信协议技术领域，具体涉及一种可编程的IO-Link网关系统。
背景技术
在智能制造领域，IO-Link通信协议支持的设备可以分为传感器和执行器。在实际应用中，通常会用IO-Link主站作为网关来驱动多个设备，传感器采集现场数据经网关上报给主控（如PLC或PC），主控将需要执行的操作数据通过网关下发给执行器执行，这组成一个较长的处理回路，存在多级转发等耗时操作，导致系统的处理时间较长，需占用主控的数据运算处理资源。且现有的IO-Link主站网关只有数据转发能力，并不能直接处理数据，更不支持用户自定义处理程序的能力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可编程的IO-Link网关系统，该系统既可以支持网关的数据转发功能，也可以编程直接对数据作处理，简化主控的数据处理流程，甚至在不连接主控设备的情况下能以IO-Link主站为控制中心进行自动化处理。
本发明的技术方案如下：
一种可编程的IO-Link网关系统，包括IO-Link设备、IO-Link主站、计算机和主控，所述IO-Link主站包括以太网处理器、MCU、数据存储器、第一IO-Link收发器和第二IO-Link收发器，所述IO-Link设备包括执行器和传感器，所述以太网处理器、数据存储器、第一IO-Link收发器、第二IO-Link收发器与MCU之间通过串行接口连接，所述以太网处理器通过以太网分别与计算机和主控通讯连接，所述第一IO-Link收发器的信号输出端与执行器信号连接，所述主控将需要执行的操作数据通过IO-Link主站下发给执行器执行，所述第二IO-Link收发器的信号输入端与传感器信号连接，通过传感器采集现场数据经IO-Link主站上报给主控，所述MCU通过计算机导入适用于应用场景的程序文件，并加载到数据存储器中，IO-Link设备自处理使能开关被打开后，MCU加载、校验和解析程序文件，文件校验合法且解析正常后，开始按设定的条件周期循环调用程序文件中的处理程序。
其中，所述主控为PLC或PC。
其中，所述程序文件通过客户端编辑生成，再通过计算机下发给IO-Link主站。
其中，所述程序文件的内容包括各个端口间的数据处理逻辑。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明可让IO-Link主站在实现网关功能的基础上，具备近端处理数据的能力，使同一网关设备的端口间的数据采集、处理和输出控制回路最短，降低了设备的反应耗时，提高设备处理效率，扩大了网关设备的适用场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种可编程的IO-Link网关系统的系统框图；
图2为本发明提供的一种可编程的IO-Link网关系统的方法流程图。
实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例
请参阅图1，本实施例提供一种可编程的IO-Link网关系统，包括IO-Link设备、IO-Link主站、计算机和主控，IO-Link主站包括以太网处理器、MCU、数据存储器、第一IO-Link收发器和第二IO-Link收发器，IO-Link设备包括执行器和传感器，以太网处理器、数据存储器、第一IO-Link收发器、第二IO-Link收发器与MCU之间通过串行接口连接，以太网处理器通过以太网分别与计算机和主控通讯连接，第一IO-Link收发器的信号输出端与执行器信号连接，主控将需要执行的操作数据通过IO-Link主站下发给执行器执行，第二IO-Link收发器的信号输入端与传感器信号连接，通过传感器采集现场数据经IO-Link主站上报给主控，所述MCU通过计算机导入适用于应用场景的程序文件，并加载到数据存储器中。如图2所示，IO-Link设备自处理使能开关被打开后，MCU加载、校验和解析程序文件，文件校验合法且解析正常后，开始按设定的条件周期循环调用程序文件中的处理程序。
其中，所述主控可为PLC或PC。本实施例中，所述主控为PLC。
其中，所述程序文件通过客户端编辑生成，再通过计算机下发给IO-Link主站。
其中，所述程序文件的内容包括各个端口间的数据处理逻辑。典型逻辑为：检测到X端口传感器数据符合某特征时，Y端口在延时XX us后输出XXX信号到执行器，并更新程序执行结果、状态标记和执行计数。
在通讯端口有连接主控的场景下，PLC可以查询程序执行结果、状态标记和执行计数等。如果程序中设置了软使能开关，则可以通过PLC下发命令打开软使能开关来实现对自处理程序启动/停止的控制。
在通讯端口未连接主控场景下，在程序中设置硬件触发信号。当信号满足触发条件时，自动启动程序文件中的程序。IO-Link主站将不再作为网关设备运行，而是一个自动运行的IO-Link主站，实现以IO-Link主站为控制中心的小型自动化控制回路。
综上所述，本发明通过在IO-Link主站的网关系统中增加导入程序文件的功能。程序文件在客户端编辑生成，并通过网关与主控的通讯端口加载到IO-Link主站的数据存储器中。IO-Link设备自处理使能开关被打开后，主站系统加载并运行程序文件。
由于具有程序执行能力并对用户开放了程序导入功能，因此用户可以按需求开发和加载适合于应用场景的自动处理程序，实现具备程序处理的网关系统。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种可编程的IO-Link网关系统，其特征在于：包括IO-Link设备、IO-Link主站、计算机和主控，所述IO-Link主站包括以太网处理器、MCU、数据存储器、第一IO-Link收发器和第二IO-Link收发器，所述IO-Link设备包括执行器和传感器，所述以太网处理器、数据存储器、第一IO-Link收发器、第二IO-Link收发器与MCU之间通过串行接口连接，所述以太网处理器通过以太网分别与计算机和主控通讯连接，所述第一IO-Link收发器的信号输出端与执行器信号连接，所述主控将需要执行的操作数据通过IO-Link主站下发给执行器执行，所述第二IO-Link收发器的信号输入端与传感器信号连接，通过传感器采集现场数据经IO-Link主站上报给主控，所述MCU通过计算机导入适用于应用场景的程序文件，并加载到数据存储器中，IO-Link设备自处理使能开关被打开后，MCU加载、校验和解析程序文件，文件校验合法且解析正常后，开始按设定的条件周期循环调用程序文件中的处理程序。
2.根据权利要求1所述的一种可编程的IO-Link网关系统，其特征在于：所述主控为PLC或PC。
3.根据权利要求1所述的一种可编程的IO-Link网关系统，其特征在于：所述程序文件通过客户端编辑生成，再通过计算机下发给IO-Link主站。
4.根据权利要求1所述的一种可编程的IO-Link网关系统，其特征在于：所述程序文件的内容包括各个端口间的数据处理逻辑。
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