工业网关的选型.docx

《工业数据采集技术与应用》

《工业数据采集技术与应用》

项目一采集工业设备数据

任务二工业网关的选型

树根互联教育

树根互联教育

以技术积累与行业实践经验赋能人才培养

赛项组成

赛项组成

赋能万物，连接未来

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任务说明

03

任务实施

04

课后思考

知识准备

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知识准备

任务实施

课后思考

任务描述

上一个任务中，解决方案工程师已经对企业的业务需求和现场设备进行了详细调研，并根据调研结果梳理了采集点表。在本任务中，项目实施工程师需要根据调研所了解到的现场设备通信接口、通信协议、需要采集的点数等信息，在市场上寻找能匹配的工业网关的品牌型号。

工业数据采集技术与应用

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课后思考

知识导图

工业数据采集技术与应用

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课后思考

任务目标

知识目标：

u熟悉网关的作用；

u熟悉网关选型的主要考虑因素；

u熟悉网关选型的对比分析方法；

u熟悉安装网关的方法和注意事项；

u熟悉网关选型中对工业通信协议的要求；

u熟悉网关选型中对接口类型的要求；

技能目标：

u熟悉网关的联网方式；

u熟悉网关的可靠性包含的内容；

u熟悉设定网关采集频率的设定依据；

u熟悉网关的断点续传能力的重要性；

u了解网关选型中对边缘计算的考虑依据。

u能根据工业设备情况及网关选型主要考虑因素选择合适的网关；

u能看懂工业网关的产品资料，理解网关的参数性能优劣；

工业数据采集技术与应用

赛项组成

赛项组成

赋能万物，连接未来

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01

任务说明

03

任务实施

04

课后思考

知识准备

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课后思考

1.工业网关的作用

工业网关是一款采用嵌入式硬件的计算机设备，具有多个用于连接设备的下行通信接口（南向接口），一个或者多个用于连接工业互联网平台或采集系统的上行网络接口（北向接口），如图1-2-1所示；通过连接两个或多个异构的网络，使之能够互相通信，实现不同协议之间的数据交互。

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1.工业网关的作用

工业工业网关能够实现桥梁作用的关键

工业工业网关能够实现桥梁作用的关键，是因为具有协议转换功能，如图1-2-2所示，这是它最核心最重要的功能。

工业生产设备使用的控制器（如数控系统、工业机器人、PLC等）一般都采用私有或专用的工控协议，比如常见的标准工控协议Modbus、ProfiBus、OPCUA和BACnet等，工业工业网关与设备连接时，需要对这些协议进行解析。

而北向连接互联网，使用的一般是物联网协议

而北向连接互联网，使用的一般是物联网协议，如MQTT、

COAP等协议，工业工业网关需要将从设备获取的数据封装为物联网协议所需的数据包格式，才能发送到工业互联网平台。此外，针对不同的应用场景，工业网关还能有存储功能、安全管理、设备管理、网关配置、空中升级

（OTA）等功能。

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课后思考

2.网关选型的考虑因素

工业工业网关作为工业互联网平台与设备层连接的窗口

工业工业网关作为工业互联网平台与设备层连接的窗口，应根据工业现场的实际情况，支持适合的网络格式，并具备对应设备的行业接口，能直接与工业设备通信。通过有线、无线多种连接方式连接工业以太网或互联网，实现终端设备有效接入工业互联网平台。因此，对工业工业网关进行选型时，需要根据不同的现场情况和设备情况考虑以下指标。

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（1）支持的工业通信协议

由于企业需要进行互联的工业设备已经部署在工业现场执行生产任务，这些设备存在着系统架构不同、通信协议不同等异构特性，特别是大量设备存在私有协议，给互联互通带来很多困难，如果将这些工业设备全部更新换代成使用统一标准接口的终端设备需要耗费大量的资金，这是很难实现的。

既然工业设备的标准化难以实现，那么在为项目选型工业网关时，就需要考虑该网关是否支持对应的工业现场设备的通信协议。

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2.网关选型的考虑因素

（2

（2）支持的设备通信接口

工业网关选型时，需要根据现场工业设备的接口、串口种类和数量需求，选择符合要求的工业网关产品，否则需要增加转接设备，增加额外成本。

（

（3）可转发的平台接口

工业网关采集到工业设备数据之后，需要把数据转发到工