一种基于IOLink协议的主动标识设备的制作方法

本发明涉及工业互联网及自动化，尤其涉及一种基于iolink的工业互联网设备。

背景技术：

1、随着工业技术的发展，传统自动化传感器已不足以满足现代生产的更精细的采集要求和更复杂的部署要求。由国外发起的iolink协议现已成为开放式的串行协议标准(iec61131-9)。iolink可以降低布线复杂度和总体成本，精简了数据传输节点数提高传输效率，提升机器的可用性，对实现生产现场的工业设备联网提供了相对普通传感器更可靠，传统工业传感器更便捷的途径。

2、为了推动产业的进步，提升工业生产效率和竞争力，工业互联网是工业前进方向。工业互联网涉及全生产环节及各生产要素，为实现精细生产，实现设备互联，为引进人工智能提供重要的平台。将设备、产品、生产线、车间、工厂、供应商和客户紧密地连接起来，能有效实现信息和资源的跨区域、跨行业共享，推动整个制造体系的智能化，驱动业务流程和生产服务模式的创新，为客户提供更优质的产品或服务。而且针对企业管理者切身利益的数据安全问题难以得到解决。

3、实现工业互联网的建设往往涉及对传统设备的改造，工业自动化的数据采集部分往往协议相对封闭，改造工作量大，成套方案往往投入较大，而且不够灵活，造成很多企业的改造动力不足。现在的众多小规模数据采集方案又往往基于离散的小型传感器群，传感器的可靠性难以保证，不能发挥工业级数据采集设备的优势。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种基于iolink协议的主动标识设备，用于解决如下技术问题：在工业互联网建设中，传统设备改造工作量大、成本高，且可靠性难以保证。

2、本发明实施例采用下述技术方案：

3、一方面，本发明实施例提供了一种基于iolink协议的主动标识设备，主动标识设备包括：olink设备/iolink传感器、具有浪涌保护功能的iolink器件收发器、数据处理mcu模块；

4、所述iolink设备/iolink传感器用于采集传感信息以及执行总线传来的执行命令；

5、所述iolink器件收发器用于进行数据收发；

6、所述数据处理mcu模块用于处理iolink设备/iolink传感器传来的数据和状态信息，以及对iolink设备/iolink传感器进行指令发送。

7、在一种可行的实施方式中，所述iolink器件收发器连接所述iolink设备/iolink传感器与所述数据处理mcu模块；

8、所述iolink器件收发器用于接收iolink设备/iolink传感器的数据并转发给数据处理mcu模块；

9、还用于接收其他器件收发器的数据并转发给所述iolink设备/iolink传感器；

10、还用于接收数据处理mcu模块传来的控制命令，并转发给所述iolink设备/iolink传感器。

11、在一种可行的实施方式中，所述数据处理mcu模块还用于进行数据的运算处理以及连接工业互联网上传运算结果。

12、在一种可行的实施方式中，所述主动标识设备还包括：具备标识解析功能及标识节点通信能力的网络通讯模块；

13、所述网络通讯模块用于实现标识节点的通信以及数据的加密解密。

14、在一种可行的实施方式中，所述数据处理mcu模块采用esp32-c3型芯片实现；所述iolink器件收发器选用tiol111dmwr芯片实现。

15、在一种可行的实施方式中，所述主动标识设备使用外部直流24v电源供电；在所述主动标识设备内部板卡上采用xl1509-3.3型dc-dc电源芯片提供3.3v供电；

16、所述esp32-c3型芯片使用3.3v电压供电，所述tiol111dmwr芯片使用24v电源供电。

17、在一种可行的实施方式中，所述esp32-c3型芯片的4引脚与tiol111dmwr芯片的3引脚相连，esp32-c3型芯片的5引脚与tiol111dmwr芯片的4引脚相连；

18、所述tiol111dmwr芯片的1引脚与24v电源相连，2引脚、10引脚通过一枚10k欧姆的贴片电阻与所述24v电源相连；

19、所述tiol111dmwr芯片的5引脚与esp32-c3型芯片的6引脚相连，tiol111dmwr芯片的6引脚通过10k欧姆贴片电阻接地，tiol111dmwr芯片的7引脚接地，tiol111dmwr芯片的8引脚接iolink连接器的信号线，tiol111dmwr芯片的9引脚接iolink连接器的电源线。

20、在一种可行的实施方式中，所述esp32-c3型芯片的2引脚、3引脚、11引脚、17引脚、31引脚、32引脚均与3.3v电源连接；

21、所述esp32-c3型芯片的33引脚在板卡上接地，27引脚、28引脚与调试接口连接。

22、在一种可行的实施方式中，所述板卡设置通信口供调试和程序烧录使用；

23、esp32-c3型芯片的7引脚与所述板卡上的重启开关连接，15引脚与所述板卡的启动模式开关连接；

24、所述板卡通过通信口连接到网络通讯模块。

25、在一种可行的实施方式中，所述板卡还使用iolink连接器与io-connecter连接或直接与iolink传感器或执行器连接。

26、与现有技术相比，本发明实施例提供的一种基于iolink协议的主动标识设备，具有如下有益效果：

27、本发明提出了一种基于iolink协议的主动标识设备方案，有效结合支持开放式的串行协议的工业级传感器。在提升采集设备可靠性、降低改造难度、降低成本的同时，不受大型国外自动化厂商的限制和制约。基于iolink协议的主动标识设备具备自主开发的硬件平台，可以实现功能的自主开发和扩展。在软件上具备连接到工业互联网节点的配置和标识解析的能力，可以保障数据安全。本发明基于iolink协议的主动标识设备，能够接入iolink设备但是不必依赖于自动化厂商的整体方案，并且不依赖物联网关，实现更敏捷的数据连接标识网络，有效实现了iolink设备对工业互联网的连接，避免对iolink集线器的依赖。

技术特征：

1.一种基于iolink协议的主动标识设备，其特征在于，所述主动标识设备包括：iolink设备/iolink传感器、具有浪涌保护功能的iolink器件收发器、数据处理mcu模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于iolink协议的主动标识设备，其特征在于，所述iolink器件收发器连接所述iolink设备/iolink传感器与所述数据处理mcu模块；

3.根据权利要求1所述的一种基于iolink协议的主动标识设备，其特征在于，所述数据处理mcu模块还用于进行数据的运算处理以及连接工业互联网上传运算结果。

4.根据权利要求1所述的一种基于iolink协议的主动标识设备，其特征在于，所述主动标识设备还包括：具备标识解析功能及标识节点通信能力的网络通讯模块；

5.根据权利要求1所述的一种基于iolink协议的主动标识设备，其特征在于，所述数据处理mcu模块采用esp32-c3型芯片实现；所述iolink器件收发器选用tiol111dmwr芯片实现。

6.根据权利要求5所述的一种基于iolink协议的主动标识设备，其特征在于，所述主动标识设备使用外部直流24v电源供电；在所述主动标识设备内部板卡上采用xl1509-3.3型dc-dc电源芯片，用于将所述外部直流24v电源转换为3.3v电源，为芯片供电；

7.根据权利要求6所述的一种基于iolink协议的主动标识设备，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的一种基于iolink协议的主动标识设备，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的一种基于iolink协议的主动标识设备，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的一种基于iolink协议的主动标识设备，其特征在于，所述板卡还使用iolink连接器与io-connecter连接或直接与iolink传感器或执行器连接。

技术总结
本发明公开了一种基于IOLink协议的主动标识设备，属于工业互联网及自动化技术领域，用于解决在工业互联网建设中，传统设备改造工作量大、成本高，且可靠性难以保证的技术问题。设备包括：IOLink设备/IOLink传感器、IOLink器件收发器、数据处理MCU模块；IOLink设备/IOLink传感器用于采集传感信息以及执行总线传来的执行命令；IOLink器件收发器用于进行数据收发；数据处理MCU模块用于处理IOLink设备/IOLink传感器传来的数据和状态信息，以及对IOLink设备/IOLink传感器进行指令发送。有效实现了IOLink设备对工业互联网的连接，避免对IOLink集线器的依赖。

技术研发人员：吕林涛,肖雪,于静,张轩伟
受保护的技术使用者：浪潮云洲（山东）工业互联网有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15