[实用新型]一种物联网网关及物联网系统

说明书

本实用新型提供一种物联网网关及物联网系统，包括MCU、现场总线接口控制单元、串口控制单元、Ethercat接口控制单元、隔离单元、LoRa接口控制单元和电源单元，MCU与现场总线接口控制单元、串口控制单元、Ethercat接口控制单元、隔离单元和电源单元电连接，隔离单元与LoRa接口控制单元电连接。本网关与PLC主站和其它的现场总线从站之间通过两个现场总线接口用通讯线缆直接连接；对于一些信号实时性要求比较高、距离比较短布线方便的从站之间通过Ethercat接口用通讯线缆直接连接；对于一些信号实时性要求不是很高、距离比较远布线不方便的从站之间通过无线接口连接，减少了布线；本网关通过无线或有线的方式来实现通讯，简化了主站与从站之间布线的难度，便于排查通讯故障。

技术领域

本实用新型涉及现场总线模块领域，尤其涉及一种物联网网关及物联网系统。

背景技术

目前现场总线模块大量应用在了工业现场中，模块主站与从站之间需要连接较多的通讯线缆，但是在一些工业现场由于设备之间离得比较远、设备之间存在有过多的障碍物从而加大了现场总线从站设备与主站设备之间的布线难度。并且当线路中间的某一个从站出现问题时会导致这个线路中的该故障模块后面的一些从站出现通讯故障。随着物联网技术的逐渐成熟和发展，物联网技术也逐渐应用到了一些工业现场。因此，研发一种物联网网关及物联网系统是个亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型要解决以上技术问题，提供一种物联网网关及物联网系统，网关与设备之间通过无线或有线的方式来实现通讯。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种物联网网关，包括MCU、现场总线接口控制单元、串口控制单元、Ethercat接口控制单元、隔离单元、LoRa接口控制单元和电源单元，所述MCU分别与现场总线接口控制单元、串口控制单元、Ethercat接口控制单元、隔离单元和电源单元电连接，所述隔离单元与LoRa接口控制单元电连接。

进一步的，所述MCU还与Ethercat通讯状态指示灯、以太网通讯状态指示灯、电源指示灯电连接。

进一步的，所述现场总线接口控制单元与两个总线接口电连接，所述串口控制单元采用一个USB转串口芯片CH340B，使得网关可以和PC机直接通过USB进行连接，所述Ethercat接口控制单元与Ethercat接口电连接，所述LoRa接口控制单元与LoRa接口电连接。

进一步的，所述Ethercat接口控制单元包括一主控芯片(采用的是一TI的AM437X系列的一颗MPU)和两个Ethercat专用PHY芯片(KSZ8081)，AM437X与MCU之间通过并口直接连接，AM437X与两个Ethercat专用PHY芯片(KSZ8081)电连接，Ethercat专用PHY芯片与Ethercat接口电连接，Ethercat接口通过网线与Ethercat接口从站进行连接通讯。现场总线接口控制单元包括一主控芯片(采用的是ST的STM32F4系列的一颗处理器)和两个以太网专用PHY芯片(BCM5241)，STM32F4与这两个以太网专用PHY芯片电连接，这两个以太网专用PHY芯片与总线接口电连接，总线接口通过线缆与PLC主站以及其它的现场总线从站进行连接通讯，LoRa接口通过天线与外部LoRa从站进行通讯。

进一步的，所述电源单元包括24V转5V单元、5V转3.3V单元和5V转ISO3.3V单元，所述24V转5V单元分别与5V转3.3V单元和5V转ISO3.3V单元电连接，5V转3.3V单元为MCU供电，5V转ISO3.3V单元为LoRa接口控制单元供电。

进一步的，24V转5V单元的输入电压为18V-30V，一般工作电压为24V。

进一步的，所述MCU通过串口与Ethercat接口控制单元、隔离单元和串口控制单元电连接，所述MCU通过SPI接口与现场总线接口控制单元电连接。