工业通信网关可以在各种网路协定间做报文转换,其功能可以通过一块晶片、一个嵌入式设备或板卡、或者是一台独立的设备实现。还有一些设备,如PC,也可以实现网关(或设备伺服器)的功能。倍加福的智慧型系统部经理Helge Hornis指出,网关必须能够完整地解析出报文的内容,并且智慧型地将它转换为另一种协定。
基本介绍
- 中文名:工业通信网关
- 结构:组态及配置工具
- 分类:软体程式
- 协定: 套用层
系统功能
HDC Server3.0网关伺服器包含硬体和软体两部分,常规硬体支持串口和乙太网两种物理连线方式,通过可插拔的背板,可支持CC-Link、CAN Bus、DeviceNet、Profibus、LonWorks等各种现场汇流排,实现不同物理连线方式的统一和标準化。
用户在PC机上通过系统提供的组态配置程式,可以设定不同物理通道上运行的通信协定进行数据採集,对要採集的数据设备的物理地址、通道地址或者参数名称等,能够由用户自主设定,在用户完成组态配置后,可以将配置好的工程下载到硬体设备中,并可远程启动硬体设备中的网关运行程式,进行数据採集。
对于已採集到硬体设备中的数据,网关运行程式能够以各种方式进行各种操作,包括:数据变换、数据过滤、运算处理、历史数据存储、统计处理、报警处理、服务请求等。
对于已处理好的数据,网关运行程式能够按照已组态配置好的方式,包括物理连线方式、数据转发协定类型、站物理地址、转发数据通道地址或者参数名称等,将数据转发至其它套用系统。
软体结构
HDC Server3.0的软体平台由以下几个主要模组及子系统组成:
◆ 组态及配置工具
为网关硬体平台运行软体组态配置工具,运行在PC端。使用可配置方式实现对网关工程项目的IO组态,并实现组态工程上传、下载及配置。
◆ 运行系统
运行在网关硬体平台上。完成数据採集和数据转发服务。运行系统支持Windows嵌入式作业系统。
◆ 运行监控系统
运行在在网关硬体平台上,监视网关设备的运行状态、运行参数、通讯报文、日誌等,可对网关设备进行调试。
◆ 驱动接口开发工具包(SDK)
运行在PC端,在已支持的3000种协定的基础上,提供给用户自行开发扩展驱动接口。
数据採集
1)、採集功能
◆ 物理层支持RS-232/485/422、乙太网、现场汇流排(如:CC-Link、CAN Bus、DeviceNet、Profibus、LonWorks等)
◆ 支持GPRS、CDMA、数传电台、电话拨号、卫星等多种远程通信方式
◆ 串口数量最大可支持32个(根据硬体型号而定)
◆ 支持各种採集模式:
l 同步/异步
l Polling
l 平衡式/非平衡式
l 自动通知
l 订阅/发布
◆ 採用每个通道每个驱动独立进程管理模式,任一驱动故障或运行不稳定不会影响整个系统
◆ 支持透明协定传输功能
◆ 对採集数据有死区压缩、量程变换、滤波、小信号切除等功能
◆ 採集数据支持时间戳和质量戳功能,如果被採集设备不具备时间戳和质量戳,支持自动添加
◆ 支持写优先处理,支持频繁读写的均衡处理
2)、採集接口
通信协定及标準:
◆ 工控:OPC Client、Modbus Master
◆ 电力:IEC60870-5-101/102/103/104 Master、DNP Master、IEC61850 Client、JBUS等
◆ 楼宇:LonWorks、BACnet Client、Batibus、SNMP Client等
◆ 其它行业通讯协定约1000种左右
◆ 对于不便公开的保密协定,用户可利用驱动开发包自行开发採集设备的驱动程式
3、典型套用设备举例:
◆ 支持国际、国内1000多种主流测控设备
◆ 过程控制:PLC、DCS、变频器、测控模组、智慧型仪表、电子衡器等
◆ 电力自动化:继电保护装置、直流屏、小电流选线装置、VQC自动装置等
◆ 智慧型楼宇及机房监控:UPS、楼控设备、门禁系统、安防系统、消防系统等
◆ 油品储运及加油站:雷达、伺服、光导、钢带等各种液位仪、发油系统、可燃气体报警器等多种设备
4、数据转发
物理链路:
◆ 转发物理连线埠支持RS-232/485/422、乙太网、现场汇流排
◆ 转发通信方式支持GPRS/CDMA、数传电台、电话拨号、卫星等
转发协定:
◆ 转发协定支持:Modbus Slave、IEC60870-5-101/102/103/104 Slave、CDT Slave、DNP Slave、IEC61850 Server、SNMP Agent等
◆ 转发接口支持:OPC Server、DDE Server、ODBC/ADO等
◆ 对于不便公开的保密协定,用户可利用驱动开发包自行开发转发驱动程式
◆ 支持多路採集到多路转发的功能
5、系统特点
◆ 支持从通道到设备到测点的三级测点树管理
◆ 具备看门狗管理、系统线上自诊断/复位功能
◆ 具有对通信链路状态的监视和报警功能
◆ 支持设备冗余、通道冗余、双机冗余等多种冗余逻辑
◆ 具有完备的诊断调试、故障监视、日誌输出等功能
◆ 具备二次计算功能
◆ 具有历史数据存储功能
6、参数指标
◆ 启动速度: < 20 秒
◆ 单机额定容量: 20,000 点
◆ 数据採集吞吐量: 20,000 点/秒
◆ 数据回写吞吐量: 20,000点/秒
◆ 数据混合吞吐量: 20,000点/秒
◆ 单机额定设备数: 256 个
套用协定
网关在套用网路的七层协定:
OSI是一个开放性的通行系统互连参考模型,他是一个定义的非常好的协定规範。OSI模型有7层结构,每层都可以有几个子层。
下面我简单的介绍一下这7层及其功能。
OSI的7层从上到下分别是
7 套用层
6 表示层
5 会话层
4 传输层
3 网路层
2 数据链路层
1 物理层
其中高层,即7、6、5、4层定义了应用程式的功能,下面3层,即3、2、1层主要面向通过网路的端到端的数据流。
目前的安全网关在套用层和网路层上面都有防火墙的身影,在第三层上面还能看到VPN作用。防毒墙这种安全网关作用在第二层。根据七层的级别限制,高等级协定能够掌管低等级协定的原则,安全网关的发展正在走向高等级协定的路线。
网关与路由器的区别:
网关是访问路由器的IP,其他的电脑必须和网关一个IP段才能访问路由器,比如说路由器的IP是192.168.0.1(这个就是网关)也是进路由器必须的地址,其他的主机也必须是192.168.0.X(2—254之间任意一个数字)这样才能访问路由器也就是说这样才能上网,电脑上的网关地址就要填写192.168.0.1