工业互联网数据采集技术 课件 任务4.3 网关数据采集应用

项目4工业数据采集网络任务3网关数据采集应用

工业网关的作用工业网关是一种智能传输终端设备，通过让工业设备接入网络，远程获取设备运行数据，实现远程监控、调试、升级、维护、控制的一种设备。工业网关是一款采用嵌入式硬件的计算机设备，具有多个用于连接设备的下行通信接口（南向接口），一个或者多个用于连接工业互联网平台或采集系统的上行网络接口（北向接口）。

工业网关的作用工业网关是一种智能传输终端设备，通过让工业设备接入网络，远程获取设备运行数据，实现远程监控、调试、升级、维护、控制的一种设备。工业网关是一款采用嵌入式硬件的计算机设备，具有多个用于连接设备的下行通信接口（南向接口），一个或者多个用于连接工业互联网平台或采集系统的上行网络接口（北向接口）。

工业网关的作用如图所示，工业网关处于硬件拓扑图的中心位置，工业网关可以通过串行总线，RS485下行通信接口采集电能表，温湿度表，PM2.5，二氧化碳等设备数据，也可以通过以太网总线采集PLC搜集到的高度传感器、振动传感器、变频器等数据，之后将这些设备接入网络，在平台界面显示相关信息，从而实现了工业设备的远程监控、调试、升级、维护和控制。

工业网关的作用工业网关能够实现桥梁作用的关键，是因为具有协议转换功能，通过连接两个或多个异构的网络，使之能够互相通信。如图所示，工业网关实现了从南向接口协议到北向接口协议的转换。

工业网关的作用工业生产设备使用的控制器（如数控系统、工业机器人、PLC等）一般都采用私有或专用的工控协议，工业网关与设备连接时，需要对这些协议进行解析。而北向连接物联网云平台，使用物联网传输协议，如MQTT等协议。工业网关需要将从设备获取的数据封装为物联网协议所需的数据包格式，才能发送到工业互联网平台。工业网关协议的转换过程如图所示：

工业网关的作用首先从设备通过专有协议接收数据，然后进行协议转换，将数据封装为物联网协议所需的数据包格式，才能发送到工业互联网平台

工业网关的作用此外，针对不同的应用场景，工业网关还能有存储功能、安全管理、设备管理、网关配置、空中升级（OTA）等功能。Modbus网关是工业自动化系统的一个网络集线器通信协议转换设备，Modbus网关支持主流工业PLC设备协议，可以将不同的通信协议转换为Modbus协议，以实现设备之间的数据交换。工业级Modbus网关具有高度的稳定性、可靠性和安全性，可以广泛应用于工业自动化、能源管理、智能楼宇等领域。

工业网关的作用Modbus网关的功能及作用：1、支持多种工控协议，支持多网口，串口连接：支持网络、数字IO输入输出、串口终端通信等接入，也支持TCP/IP,HTTP,UDP，MQTT等等网络协议；2、Modbus网关支持PLC远程监控，PLC远程调试，PLC远程上下载，PLC远程控制，PLC数据采集，PLC远程通讯、支持工业PLC网关远程下载与维护；3、支持西门子、三菱、欧姆龙、松下、施耐德、台达、永宏、安川、汇川、信捷等各种PLC远程上下载程序、远程监控、在线编程。4、Modbus网关是实现大数据预警的一种工业设备，是工业互联网平台中智能传输终端设备的一种。同时可以为设备制造商与终端客户提供完整的设备远程维护管理解决方案。

工业网关的作用工业级Modbus网关可以实现以下功能：（1）支持多种通信协议：如ModbusRTU、ModbusASCII、ModbusTCP/IP、CANopen、DeviceNet、Profibus等。（2）数据转换：工业级Modbus网关可以将不同通信协议之间的数据进行转换，实现设备之间的数据交换。（3）数据采集：工业级Modbus网关可以实现对设备的数据采集，将采集到的数据上传到云平台或本地服务器，以便进行分析和管理。（4）远程监控：工业级Modbus网关可以实现对远程设备的监控，可以通过云平台或本地服务器实现对设备的远程监控和控制。（5）数据存储：工业级Modbus网关可以将采集到的数据存储在本地或云端，以便进行数据分析和管理。

工业网关的作用

工业WIFI网关是一种将传统有线网络转换为无线网络的设备，是一种工业控制网络设备，它具有无线接入、数据传输、安全保护等功能。工业WIFI网关可以将传统的以太网、串口等接口转换为无线网络接口，实现工业控制设备的无线化连接。在工业生产中，工业WIFI网关的应用越来越广泛，它在提高生产效率、降低生产成本、提高安全可靠性等方面发挥了重要作用。工业WIFI网关还可以提供安全保护功能，保护工业控制设备免受网络攻击。LoRa网关位处LoRa星形网络的核心位置，是终端和服务器(Server)间的信息桥梁，是多信道的收发机。LoRa网关有时又被称为LoRa基站或LoRa集中器、LoRaDTU设备，虽然定义不同，但其实是同一含义。

工业网关的作用任务描述了解数据上传的形式与过程；熟悉MQTT协议以及平台内部的MQTTAPI；了解HTTP协议以及平台内部的HTTPAPI，能够采用遥测的方式发送数据到平台设备端。 Modbus网关数据采集实现Modbus网关是工业自动化系统的一个网络集线器通信协议转换设备，Modbus网关支持主流工业PLC设备协议，可以将不同的通信协议转换为Modbus协议，以实现设备之间的数据交换。本视频使用工业MODBUS网关读取智能电表的数据，然后在工业互联网平台上显示。网关使用浪潮云州的斥候工业MODBUS网关YZ-G8406，智能电表使用DDSU666.001型单相电子式电能表。 Modbus网关数据采集实现斥候工业MODBUS网关YZ-G8406是一款搭载了标识解析功能的工业级全功能型数采网关，具备数据采集能力及下发平台数据能力，主要用于帮助PLC联网，实现PLC的远程监控，通过平台帮助企业实现远程配置设备参数和管理工业设备。 Modbus网关数据采集实现DDSU666.001型单相电子式电能表是针对电力系统、通信行业、建筑行业等电力监控和电能计量需求而设计，为新一代智能仪表，集测量、通讯于一体，主要用于电气线路中电压、电流、功率、频率、功率因数、有功电能等电参量的测量与显示。可通过RS485通讯接口与外部装置实现组网;采用标准导轨式安装，结构模数化设计，具有体积小、易安装、易组网等优点；广泛应用于工矿企业、宾馆、学校、大型公建内部电能考核与监测。信息传输为异步方式，并以字节为单位，在主机和从机之间传递的通讯信息是11位的字格式，包含1个起始位(0)，8个数据位，2个停止位(1)。 Modbus网关数据采集实现智能电表使用Modbus-RTU协议，波特率9600，通讯参数如下： Modbus网关数据采集实现，进入网关管理主界面，如图所示工业网关是一种智能传输终端设备，通过让工业设备接入网络，远程获取设备运行数据，实现远程监控、调试、升级、维护、控制的一种设备。工业网关是一款采用嵌入式硬件的计算机设备，具有多个用于连接设备的下行通信接口（南向接口），一个或者多个用于连接工业互联网平台或采集系统的上行网络接口（北向接口）。 Modbus网关数据采集实现，进入网关管理主界面，如图所示工业网关是一种智能传输终端设备，通过让工业设备接入网络，远程获取设备运行数据，实现远程监控、调试、升级、维护、控制的一种设备。工业网关是一款采用嵌入式硬件的计算机设备，具有多个用于连接设备的下行通信接口（南向接口），一个或者多个用于连接工业互联网平台或采集系统的上行网络接口（北向接口）。