一種基于云計算的電機裝配線串口服務(wù)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于物聯(lián)網(wǎng)電機裝配設(shè)備和工業(yè)控制等技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于云計算的電機裝配線串口服務(wù)器。
【背景技術(shù)】
[0002]世界電機加工制造正逐步向我國轉(zhuǎn)移，目前我國已經(jīng)成為電機制造的生產(chǎn)大國和出口大國。但我國還不是電機制造強國，世界著名電工設(shè)備制造企業(yè)目前已經(jīng)實現(xiàn)了電機的全自動裝配。目前國內(nèi)的全自動電機裝配線大多處于研發(fā)階段，但是存在功能相對簡單、裝配過程實時監(jiān)控能力弱、報警系統(tǒng)不完善和信息通信不及時等問題。目前現(xiàn)有的電機裝配線主要注重電機裝配過程中基本功能的實現(xiàn)，普遍缺乏對整條電機裝配線的實時監(jiān)測與控制，對裝配線的數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確、不及時、不全面，難以對裝配關(guān)鍵環(huán)節(jié)和過程進行動態(tài)監(jiān)控和管理。針對這樣的現(xiàn)狀，提出了一種基于云計算的電機裝配線數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的設(shè)
i+o
[0003]電機裝配線有多種多樣的傳感設(shè)備，這些設(shè)備具有不同協(xié)議的串行通信接口，如RS485，RS232，RS422等等，在智能化電機裝配系統(tǒng)中，要求這些設(shè)備最終可以通過網(wǎng)絡(luò)集中鏈接起來，基于云計算的串口服務(wù)器就是這些串口通信設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)交換數(shù)據(jù)的設(shè)備。串口服務(wù)器采用Cortex-A9框架的華為海思Hi3515芯片，該芯片基于Linux 2.6.24，提供SDK開發(fā)包。設(shè)備支持有線或者無線網(wǎng)絡(luò)的接入方式，采用通用的TCP/IP協(xié)議及相關(guān)無線協(xié)議將串口設(shè)備的數(shù)據(jù)協(xié)同發(fā)送到云服務(wù)器上。設(shè)備接入或者上電時，自動登錄到云服務(wù)器，并完成登錄驗證，不同于傳統(tǒng)的嵌入式設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，需要繁瑣的設(shè)置，可以做到即插即用，也是設(shè)計的亮點之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提出一種基于云計算的電機裝配線串口服務(wù)器。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種基于云計算的電機裝配線串口服務(wù)器，其特征在于:包括處理器模塊、通訊模塊、串口模塊以及顯示交互模塊；
[0006]處理器模塊，為串口服務(wù)器的微處理器，支持多路UART異步串行全雙工輸出，具有以太網(wǎng)控制器和Mil (Media Independent Interface)接口、多個外設(shè)接口和多個調(diào)試端口 ；處理器模塊使用Cortex-A9架構(gòu)的華為海思Hi3515作為串口服務(wù)器的微處理器，主頻達到400MHZ，包含基于Linux 2.6.24的SDK開發(fā)包；所述的外設(shè)接口包括SATA接口、SD1接口、SPI接口、UART接口以及USB接口；所述的調(diào)試端口包括SDRAM端口、NANDFLASH端口和JTAG端口。
[0007]通訊模塊，用于從云服務(wù)器上接收數(shù)據(jù)或者是串口服務(wù)發(fā)送數(shù)據(jù)，將幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)報文后從進行接收或者發(fā)送；通訊模塊包括以太網(wǎng)通訊模塊和無線WIFI模塊；所述的太網(wǎng)通訊模塊包括高速網(wǎng)口控制芯片DM9161A和隔離網(wǎng)絡(luò)變壓器11FB-05NL，提供10/100M的有線以太網(wǎng)傳輸功能；所述的無線WIFI模塊采用ESP8266模塊，內(nèi)置LWIP協(xié)議，通過異步串行接口連接微處理器，并集成TCP/IP工具箱，可通過AT指令控制傳輸。
[0008]串口模塊，完成串口的多路拓展和串口的類型匹配；串口模塊使用ST16C554作為串口拓展芯片，配合LC4064V CPLD芯片設(shè)計的邏輯電路，將一路串口拓展為4路，配合微處理器的4路異步串行接口，最多可拓展16路串口 ；串口模塊還包括電平轉(zhuǎn)換芯片和隔離電路，實現(xiàn)RS232，RS485或者RS422的連接。
[0009]顯示交互模塊，用于顯示服務(wù)器狀態(tài)；交互模塊包括LED顯示模塊，分別指示電源狀態(tài)，聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，傳輸狀態(tài)和錯誤指示。
[0010]上述各模塊上電或接入網(wǎng)絡(luò)后，根據(jù)出廠寫入的云服務(wù)器獨立IP及約定的放開端口自主連接服務(wù)器并上傳本機碼作為登錄驗證，驗證通過口即可開始向云服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)，主控終端開始收集這些實時數(shù)據(jù)或接收以前存儲在云服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:采用云服器作為多個串口采集器的匯總終端，負責(zé)終端的登錄驗證、數(shù)據(jù)存儲、調(diào)用和分析；支持有線或者無線網(wǎng)絡(luò)的接入方式，采用通用的TCP/IP協(xié)議及相關(guān)無線協(xié)議將串口設(shè)備的數(shù)據(jù)協(xié)同發(fā)送到云服務(wù)器上；設(shè)備接入或者上電時，自動登錄到云服務(wù)器，并完成登錄驗證，不同于傳統(tǒng)的嵌入式設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)，需要繁瑣的設(shè)置，可以做到即插即用。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0013]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖；
[0014]圖2是本發(fā)明的通信示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明的數(shù)據(jù)幀格式說明；
[0016]圖4是本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0017]現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0018]如圖1所示，基于云計算的電機裝配線串口服務(wù)器主要包含處理器模塊、通訊模塊、串口模塊以及顯示交互模塊。
[0019]本實施例使用Cortex-A9架構(gòu)的微處理器，利用基于Linux 2.6.24的SDK包開發(fā)應(yīng)用軟件。云計算服務(wù)商為阿里云，云服務(wù)器配置為Linux操作系統(tǒng)。模塊上電或接入網(wǎng)絡(luò)后，根據(jù)出廠寫入的云服務(wù)器獨立IP及約定的放開端口自主連接服務(wù)器并上傳本機碼作為登錄驗證，驗證通過口即可開始向云服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)，主控終端即可開始收集這些實時數(shù)據(jù)，當(dāng)然，也可以接收以前存儲在云服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以為智能裝配系統(tǒng)提供實時有效的檢測數(shù)據(jù)，以提供智能控制策略。
[0020]處理器模塊中，使用Cortex_A9架構(gòu)的華為海思Hi3515作為串口服務(wù)器的微處理器，主頻達到400MHZ，包含基于Linux 2.6.24的SDK開發(fā)包，并且支持多路UART異步串行全雙工輸出，具有以太網(wǎng)控制器和Mil (Media Independent Interface)接口。除此之外，Hi3515集成豐富的外設(shè)接口(SATA/SD1/SPI/UART/USB)，足以應(yīng)對嵌入式開發(fā)需求。此外模塊還包含一些嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)外設(shè)，有RTC時鐘，SDRAM, NANDFLASH和JTAG調(diào)試端口。
[0021]通訊模塊中，主要包含以太網(wǎng)通訊模塊和Wifi通訊模塊。通訊模塊是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕A(chǔ)部分，無論是從云服務(wù)器上接收數(shù)據(jù)或者是串口服務(wù)發(fā)送數(shù)據(jù)，都需要將幀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)報文后從通訊模塊接收或者發(fā)送。
[0022](I)以太網(wǎng)通訊模塊。主要由高速網(wǎng)口控制芯片DM9161A和隔離網(wǎng)絡(luò)變壓器11FB-05NL組成，提供10/100M的有線以太網(wǎng)傳輸功能。
[0023](2)無線WIFI模塊。采用成本低性能高的ESP8266模塊，內(nèi)置LWIP協(xié)議，可通過異步串行接口連接微處理器，并集成TCP/IP工具箱，可通過AT指令控制傳輸。
[0024]串口模塊中，主要完成了串口的多路拓展和串口的類型匹配。主要使用