[发明专利]一种基于zigbee的无线物联网可编程逻辑控制器

说明书

本发明涉及一种基于zigbee的无线物联网可编程逻辑控制器，包括壳体，固定设在壳体内的PCB板，焊接在PCB板上的微处理器、模拟量输入接口、数字量输出接口、数字量输入接口、RS485接口、拨码开关、无线数据收发处理模块和电源，所述的模拟量输入接口、数字量输出接口、数字量输入接口、RS485接口、拨码开关、无线数据收发处理模块、电源分别与微处理器电连接，所述的模拟量输入接口、数字量输出接口、数字量输入接口、RS485接口、拨码开关分别固定设在壳体的侧面，结构简单，安装方便，散热性好，适于工业现场使用。

技术领域

本发明涉数据采集及通讯技术领域，尤其涉及一种基于zigbee的无线物联网可编程逻辑控制器。

背景技术

线数据采集系统是一种具有数据采集、通讯功能的终端设备，它在多个领域有着广泛的应用。近年来，物联网无线数据采集系统的发展趋势是简化终端结构，减少生产现场的线缆敷设，在数据采集终端与主机之间采用无线通信，以代替复杂、不灵活的现场布线。该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构，根据不同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可以扩展或修改系统，满足不同系统的联网需求。使用先进的通讯技术实现对物联网系统数据的搜集，解决决策过程中的信息不充分的问题，使用数据处理技术实现科学的决策，从而实现物联网的智能化、信息化。当前常用的物联网数据采集和通讯模块本身不具备数据处理和信息收集管理功能，因此在信息控制终端计算机采用各种管理软件来进行数据的处理时，而往往忽视了设备本身应该具备的数据采集和管理功能，而是在开发好的设备基础上再开发相应的现场信息采集系统，这就导致了设备本身信息采集系统的兼容问题以及设备成本问题。而且软硬件系统之间没有较好的兼容性，许多数据采集都是采用手动采集的方式获取，不具备良好的可靠性和实时性，不适合大规模的生产数据管理。

目前国内物联网数据采集模块，性能好、功能全的大多是进口产品，能兼容大多数市场上主流的PLC协议，与PLC系统进行通讯，但这些模块的数据上传和通讯基本采用有线的方式，需要敷设通讯电缆或者利用原有的通讯电缆，这样就造成了这些模块的应用环境受到很大的局限。国内有同类的无线通讯的模块，但这些模块内置的嵌入式系统里与市场上主流PLC之间的通讯协议少，不能兼容市场上多厂家、多类型的PLC型号，这些模块内嵌的通讯协议大多是Siemens公司PLC的通讯协议，但智能制造系统中，生产设备多样化，各个设备上的PLC控制系统的型号种类也很多，各个厂家和型号的主流PLC系统基本上都有，这样的模块显然也不能满足智能制造系统数据采集的应用要求。

而且这类模块的外部接口基本上都只有一个RS485口，一个无线口或一个以太网口，都没有提供I/O通道接口，接口数量有限。在现有的智能制造系统中，除了月生产设备通过通讯接口通讯外，有的设备还需要一些外部的I/O点接入，这样市场上的同类产品中基本没有I/O通道接口，不能满足系统数据采集及通讯的要求。本发明是利用无线Zigbee技术实现对物联网系统数据的采集和远程通讯。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4无线标准，由ZigBee联盟进行组网、安全和应用方面研发和维护的无线通信技术，与Wi-Fi、蓝牙等技术相比，其近距离，低复杂度、低功耗、低速率、低成本等综合的特点使其更加适合应用在无线传感器网络的各种复杂应用环境中。该产品能够根据系统要求对数据进行实时、自动采集，还能够实现监测数据的本地或远程实时动态显示及数据分析。

基于Zigbee技术的网络化数据采集模块使制造现场的数据能够通过无线链路直接在网络上进行传输、发布和共享，并同时实现远程监控中心的反馈控制，数据采集模块的通讯通过无线网络连接，轻便化、易组网、低功耗、网络通信安全可靠，给予智能制造系统的数据传输和通讯提供了良好技术手段和实际应用打下了坚实的基础。可大大提高物联网系统数据采集及通讯的性能及可靠性性，解决现有的智能制造系统在不敷设通讯电缆的情况下将数据上传的问题，为智能制造系统及物联网领域提供实现数字化、信息化、网络化及智能化的实时数据采集及通讯系统提供支持，并结合大数据、云计算等先进的物联网技术，可实现智能制造系统的远程监控及数据挖掘。该模块的实际应用势必为我国航空航天、工业生产等制造领域，为《中国制造2025》战略的实施和发展起到重要的推动作用。