一种边缘控制器的控制系统的制作方法

1.本发明涉及边缘控制器技术，具体是一种边缘控制器的控制系统。


背景技术：

2.云计算、人工智能、大数据、区块链和5g等技术不断的发展成为推动物联网应用不断进步的动力源泉。
3.物联网设备的接入、管控、调度也变得越来越重要，这就对现代通信网络提出了极大的挑战，但传统的网络并不支持设备接入管控、流量的分配调度，这将对生活、工业、制造业等物联网的发展造成了极大的阻碍。
4.边缘控制器的介入，改变了现有的这一问题，但边缘控制器由于行业标准不统一，出现了新的问题，如对于设备的匹配性，在进行不同的设备连接及对于传感器数据的临时计算存储时，依赖边缘控制器自身计算，但这种计算量需要根据设备情况进行重新设定计算程度，这就导致了安装后需要重新进行设定，以及更改连接后大量的维护工作。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种边缘控制器的控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种边缘控制器的控制系统，包括控制器主体、数据采集模块和逻辑控制模块，数据采集模块与控制器主体相连接用于进行外部数据和控制主体进行数据交互，所述逻辑控制模块与控制器主体相连接用于进行控制器主体的外部输入输出顺序控制、pid控制和运动控制，还包括通信模块连接控制器主体用于建立与本地局域网、后台云端的通信连接及数据交互，拓展模块连接控制器主体用于进行多种设备的交互及系统拓展功能，电源模块与控制器主体相连接用于保证持续供电进行数据交互和控制信息的保存；所述控制器主体具有主处理器和存储器，还包括副处理器，主处理器搭载并运行linux操作系统，进行业务流的计算处理，其中包括scada和算法，副处理器搭载并运行rtos操作系统，进行工作流的计算处理，其中包括plc内核任务和实时总线；所述存储器为ram随机存储器，在边缘侧进行数据采集的临时存储缓存。
7.作为本发明的优选方案：所述通信模块包括以太网接口、无线模块和时控总线接口，时控总线接口具有多个i/o模块，并通过modbus rtu协议实现连接，所述无线模块包括蓝牙模块、wifi模块、4g模块和5g模块，以太网接口包括sc光纤接口和rj
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45接口。
8.作为本发明再进一步的优选方案：所述拓展模块具有标准计算机结构，包括rs232接口、rs485接口、usb接口和vga接口。
9.作为本发明再进一步的优选方案：所述电源模块具有交直流转换模块与控制器主体相连接，交直流转换模块的输入端连接有市电输入模块、ups输入模块，交直流转换模块的输出端连接有保护电路，所述保护电路包括依次连接的稳压模块和保护二极管。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明系统通过控制器主体的分部处理化能力，对于设备和云端之间的数据进行边缘端整合处理计算，大大提高了处理效率，并且能够简化云端系统的设置，对于系统的维护效率也能够大大提升，显著改善目前边缘控制器的处理能力不足问题。
附图说明
11.图1为本系统的整体原理图。
12.图2为本系统中通信模块的原理图。
13.图3为本系统中电源模块的原理图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
16.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
17.请参阅图1，本发明实施例中，一种边缘控制器的控制系统，包括控制器主体、数据采集模块和逻辑控制模块，数据采集模块与控制器主体相连接用于进行外部数据和控制主体进行数据交互，所述逻辑控制模块与控制器主体相连接用于进行控制器主体的外部输入输出顺序控制、pid控制和运动控制，还包括通信模块连接控制器主体用于建立与本地局域网、后台云端的通信连接及数据交互，拓展模块连接控制器主体用于进行多种设备的交互及系统拓展功能，电源模块与控制器主体相连接用于保证持续供电进行数据交互和控制信息的保存。
18.具体的，所述控制器主体具有主处理器和存储器，还包括副处理器，主处理器搭载并运行linux操作系统，进行业务流的计算处理，其中包括scada和算法等，副处理器搭载并运行rtos操作系统，进行工作流的计算处理，其中包括plc内核任务和实时总线，双处理器同步运行，双处理方式分布进行，集单线控制和集中处理为一体，实现少量数据存储计算独立完成，在边缘侧协同远程平台进行智能控制；所述存储器为ram随机存储器，在边缘侧进行数据采集的临时存储缓存，并通过双处理器进行处理后集中发送至数据采集模块和后台云端。
19.参阅图2为通信模块原理，所述通信模块包括以太网接口、无线模块和时控总线接口，通过通信模块建立连接后，不仅能够实现本地局域网、后台云端和边缘控制器的数据交互，以便本地数据的及时存储，同时又能够通过本地控制、后台云端控制进行控制信息的接收发送，通过远程方式对边缘控制器进行系统控制；外部的数字量、模拟量信息通过通信模块输入，控制器主体按照本地程序进行数字量、模拟量信息的输出，实现完整通讯，时控总线接口具有多个i/o模块，并通过modbus rtu协议实现连接，所述无线模块包括蓝牙模块、wifi模块、4g模块和5g模块，对应不同的连接需求，以太网接口包括sc光纤接口和rj
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45接口，适应覆盖面广，保证本地连接需求。
20.进一步的，所述拓展模块具有标准计算机结构，包括rs232接口、rs485接口、usb接口和vga接口，可实现多种设备的信号交互，并能够挂载多种不同的plc拓展板卡，不仅解决了处理器的负载，提高了边缘计算能力，还能够提高系统的适应性，也减少了系统自身的储存压力。
21.参阅图3，所述电源模块具有交直流转换模块与控制器主体相连接，交直流转换模块的输入端连接有市电输入模块、ups输入模块，交直流转换模块的输出端连接有保护电路，所述保护电路包括依次连接的稳压模块和保护二极管，常规状态下，通过市电输入模块进行电能的供应，而市电断电后，ups输入模块无缝对接进行临时的电能供应，避免数据及控制程序的丢失，并且市电输入模块进行供电时，会为ups输入模块中的ups不间断电源进行电能的补充，而供电过程中，交直流转换模块会对市电输入的交流电转换为直流电能进行电能供应，通过保护电路避免电压的波动，所述稳压模块可采用大容量电容，保证控制器主体的电压稳定。
22.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
23.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。