工业网关是指在工业场景中用于转换不同类型网络连接的网络设备,从而实现不同网络之间的通信互联。它是连接不同网络的桥梁,使工业场景中的各种网络设备能够相互通信,方便对整个系统的监控和管理。工业网关包括可用于复杂工业环境的通信网关、协议转换器、远程终端单元等。它们可以作为工业物联网中现场设备与系统平台之间连接的枢纽,实现数据的互操作性,实现数据价值的最大化。
工业网关的功能包括以下六个方面:
1.数据收集和转发功能
工业网关可以连接不同的网络协议,以实现网络之间的互连。工业网关就像一个“多语言翻译器”,可以将多种不同的语言翻译成平台能够理解的语言,使现场设备和平台能够理解彼此的言行。它通过工业总线接口(RS485、CAN)、无线接口和网络接口将工业领域的传感器、仪器、PLC和其他设备连接到网关。网关本身也有I/O接口,可以通过4G/5G、工业总线接口、网络接口等方式将采集到的数据传输到系统平台,适应工业现场更复杂的控制需求。
2.网络中断数据的实时监测和补充传输
工业网关可以收集外部设备发送的实时数据,并将其传输到上位机进行处理。通过实时监控,可以更好地掌握设备的运行状态。
工业网关可以将采集到的数据存储在自己的内存中,并在网络断开时进行存储,与平台形成双备份。该平台可以随时调用历史数据。当4G/5G基站出现问题或在维护过程中,平台与基站失去联系。网关继续收集和存储现场数据。在恢复与平台的通信后,数据可以从网络中断的那一刻起主动上传到平台,确保平台基础数据的完整性。只有这样,平台才能充分挖掘数据的应用,为客户带来价值。
3.安全防护
工业网关可以提供各种安全措施,如加密数据传输、防止网络攻击等,以确保其信息的安全性和可靠性。
4.设备管理
工业网关可以管理外部设备,包括参数设置、固件升级、状态监测、远程控制等。
5.边缘计算
在实际应用中,随着设备数量的指数级增长和海量数据并发,给网络和平台带来了巨大的压力,尤其是4G/5G资费,这将显著增加成本。因此,现场数据预处理非常重要。工业网关可以根据预设规则对现场数据进行处理,并将处理结果提交给平台;对于一些简单的联动控制和报警,也可以通过逻辑编程在本地实现边缘计算,大大提高了控制和报警的实时性,减少了并发操作的次数和平台处理的压力。