[实用新型]基于DL/T645规约的嵌入式工业物联控制节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力通信技术领域，具体是一种基于DL/T645规约的嵌入式工业物联控制节点。

背景技术

工业生产正大踏步地进入智能化、自动化时代，而现今中国的传统制造业比重较大，其低成本的竞争优势逐渐丧失，出台“工业4.0”发展战略规划迫在眉睫。“工业4.0”的目的就是基于信息物理系统实现智能工厂，让制造业的各个环节与互联网充分融合，形成工业互联网，实现中国“智”造。智能工厂要求能实时掌握每个现场设备的运行状态和工厂运行环境，以提供更高的监控管理水平。而当前的通信基础设施传输速率低、实时性差、抗干扰能力弱等缺点，难以满足“工业4.0”时代的要求。因此，构建数据处理能力和容量更大、服务质量更可靠的工业通信基础设施成为实现智能制造的关键。

目前，工业自动化领域使用的通信方式有USART、Modbus、CAN总线、网络宽带、ZigBee等方式，这些方式实时性较差、速率低、网络建设复杂、维护困难、建设费用高，不适合在恶劣的工业用电环境中快速推广，无法满足现代智能制造的需求。因此，构建数据处理能力更强、服务质量更可靠的工业通信基础设施成为实现智能制造的关键。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种基于DL/T645规约的嵌入式工业物联控制节点，它能有效提高系统的安全性以及数据传输的实时性，并降低了布线成本，以克服现有技术的不足。

本实用新型是这样实现的：基于DL/T645规约的嵌入式工业物联控制节点，包括STM32微处理单元，电力载波模块，在STM32微处理单元上连接有传感器接口、设备接口及电力载波模块接口；STM32微处理单元与电力载波模块均分别与电源模块连接，STM32微处理单元通过电力载波模块接口与电力载波模块之间采用DL/T645协议连接。

所述的传感器接口为I2C接口或GPIO接口；所述的设备接口为USART接口；所述的电力载波模块接口为USART接口。

所述的电力载波模块的组成包括MCU控制单元，在MCU控制单元上分别连接有带通滤波电路、电可擦可编程只读存储器、信号功放滤波电路及接口电路，带通滤波电路及信号功放滤波电路均连接到耦合电路上，接口电路与电力载波模块接口连接。

在STM32微处理单元上还连接有储存单元。

每个嵌入式工业物联控制节点都有固定MAC地址。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型利用广泛分布的电力线作为信息传输的媒介，大大降低工厂运营成本、减少架设新的通信网络费用，符合发展智能制造的要求。电力载波模块(BPLC)可以充分保障数据实时、高效、安全稳定的传输，为工厂PC控制中心有效的监测和控制工厂中的用电设备、仪表以及传感器提供了稳定的数据传输硬件，提高了工厂监控管理水平。本实用新型维护便捷、即插即用，成本低廉，使用效果好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工作流程图；

图3为本实用新型的电力载波模块的电力载波接口电路；

图4为本实用新型的电力载波模块的耦合电路；

图5为本实用新型的电力载波模块的信号功放滤波电路；

图6为本实用新型的电力载波模块的带通滤波电路；

图7为本实用新型的工作时的系统框图。

具体实施方式

本实用新型的实施例：基于DL/T645规约的嵌入式工业物联控制节点，包括STM32微处理单元1，电力载波模块2，在STM32微处理单元1上连接有传感器接口3、设备接口4及电力载波模块接口5；STM32微处理单元1与电力载波模块2均分别与电源模块6连接，STM32微处理单元1通过电力载波模块接口5与电力载波模块2之间采用DL/T645协议连接；所述的传感器接口3为I2C接口或GPIO接口；所述的设备接口4为USART接口；所述的电力载波模块接口5为USART接口；所述的电力载波模块2的组成包括MCU控制单元2-1，在MCU控制单元2-1上分别连接有带通滤波电路2-2、电可擦可编程只读存储器2-3、信号功放滤波电路2-4及接口电路2-5，带通滤波电路2-2及信号功放滤波电路2-4均连接到耦合电路2-6上，接口电路2-5与电力载波模块接口5连接；在STM32微处理单元1上还连接有储存单元7；每个嵌入式工业物联控制节点都有固定MAC地址。

电源模块6：该部分为整个系统提供工作电源，本系统由交流电源直接供电，通过全桥整流电路与稳压电源模块7805构成整个电路的供电模块。