本發明屬于電氣工程技術領域，涉及一種云控制解決電氣自動化控制的裝置。

背景技術：

PLC(可編程控制器)與DCS(分布式控制系統)促進了計算機技術與電氣自動化控制技術的完美結合，推進了社會生產力，提高了自動化程度。改革開放以來，我國大力引進該類設備，并應用在各行各業，以PLC為例，主要品牌有德國西門子、法國施耐德、美國AB、日本三菱、歐姆龍等，占據了國內95％以上市場。

PLC是針對各種現地控制機械設備的自動化可編程控制裝置，絕大部分均是單機自動控制，沒有實現聯網。在實現聯網的PLC中主要以RS485串行通信總線實現現場聯網，難以把現場生產數據傳輸至互聯網絡。

DCS是針對各種現地控制機械設備的局域網絡集中管理、分散控制的可編程控制系統，互聯網絡無法訪問到DCS現地層級的各種IO設備，難以把現場生產數據傳輸至互聯網絡。

PLC是一種獨立運行的可編程設備；DCS是一種集中管理、分散控制分布式IO局域網絡控制系統；大數據是基于云計算的分布式虛擬計算機系統。從架構上，現有技術均難以實現大數據、云計算對工業自動化的支持。

技術實現要素：

為實現上述目的，本發明提供一種云控制解決電氣自動化控制的裝置，解決了現有技術中存在的難以把現場生產數據傳輸至互聯網絡并且難以支持大數據的問題。

本發明所采用的技術方案是，云控制解決電氣自動化控制的裝置，包括云主機和物理設備端，所述云主機和物理設備端通過Internet網絡進行連接。

本發明的特征還在于，

云主機包括對用戶開放的云端可編程控制內核，所述云端可編程控制內核分別連接分布式存儲單元、分布式控制單元、分布式計算單元、共享內存數字量輸入、共享內存數字量輸出、共享內存模擬量輸入和共享內存模擬量輸出，所述共享內存數字量輸入、共享內存數字量輸出、共享內存模擬量輸入和共享內存模擬量輸出通過映射進程與物理設備端連接。

物理設備端包括核心模塊和擴展模塊，所述擴展模塊通過網絡以有線或者無線方式與云主機連接，

所述物理設備端核心模塊是由第一底板和第一蓋板通過設置在第一底板側面的第一DIN安裝卡扣固定在一起的長方體結構，所述第一底板內側設置有第一電路板，所述第一電路板分別連接有網絡擴展模塊和電源接線接口，所述核心模塊頂部一側邊還設置有第一連接片；

所述物理設備端擴展模塊是由第二底板和第二蓋板通過設置在第二底板側面的第二DIN安裝卡扣固定在一起的長方體結構，所述第二底板內側設置有第二電路板，所述第二電路板分別連接有數據采集接線端子接口和總線接口，所述擴展模塊頂部一側邊還設置有第二連接片。

核心模塊上的第一連接片和擴展模塊上的第二連接片通過螺釘連接在一起。

網絡擴展模塊包括分別與第一電路板連接的wifi網絡擴展模塊、zigbee網絡擴展模塊、移動網絡擴展模塊和TCP/IP網絡擴展模塊。

擴展模塊設置有兩個及兩個以上，擴展模塊之間通過側面的總線接口相互連接。

本發明的有益效果是，本發明是在充分吸收PLC、DCS等現有技術基礎上，提出“云控制”概念，以“云主機”+“嵌入式”架構為思路，通過云主機和嵌入式設備間的共享內存IO映射，為網絡端的虛擬計算機加上硬件物理輸入、輸出接口。把現場生產數據傳輸至互聯網絡，并依托云計算的分布式處理、分布式數據庫、云存儲和虛擬化技術實現電氣自動化控制。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明云控制解決電氣自動化控制的裝置的模塊圖；

圖2是本發明云控制解決電氣自動化控制的裝置的云主機的模塊圖；

圖3是本發明云控制解決電氣自動化控制的裝置的物理設備端結構圖；

圖4是本發明云控制解決電氣自動化控制的裝置的核心模塊結構圖；

圖5是本發明云控制解決電氣自動化控制的裝置的擴展模塊結構圖；

圖6是本發明云控制解決電氣自動化控制的裝置的核心模塊和擴展模塊連接處的局部放大圖。

圖中，1.云主機，2.物理設備端，3.核心模塊，4.擴展模塊，5.螺釘；

101.云端可編程控制內核，102.分布式存儲單元，103.分布式控制單元，104.分布式計算單元，105.共享內存數字量輸入，106.共享內存數字量輸出，107.共享內存模擬量輸入，108.共享內存模擬量輸出，109.映射進程；

301.第一底板，302.第一電路板，303.第一蓋板，304.wifi網絡擴展模塊，305.zigbee網絡擴展模塊，306.移動網絡擴展模塊，307.TCP/IP網絡擴展模塊，308.第一DIN安裝卡扣,309.電源接線接口，310.第一連接片；

401.第二底板，402.第二電路板，403.數據采集接線端子接口，404.第二蓋板，405.總線接口，406.第二DIN安裝卡扣，407.第二連接片。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明一種云控制解決電氣自動化控制的裝置，所述系統包括云主機1和物理設備端2，兩者通過Internet網絡進行連接。

云主機1包括對用戶開放的云端可編程控制內核101，所述云端可編程控制內核101分別連接分布式存儲單元102、分布式控制單元103、分布式計算單元104、共享內存數字量輸入105、共享內存數字量輸出106、共享內存模擬量輸入107和共享內存模擬量輸出108，所述共享內存數字量輸入105、共享內存數字量輸出106、共享內存模擬量輸入107和共享內存模擬量輸出108通過映射進程109與物理設備端2連接。

物理設備端2包括核心模塊3和擴展模塊4，所述擴展模塊4通過虛擬專用網以有線或者無線方式與云主機1連接，

核心模塊3是由第一底板301和第一蓋板303通過設置在第一底板301側面的第一DIN安裝卡扣308固定在一起的長方體結構，所述第一底板301內側設置有第一電路板302，所述第一電路板302分別連接有網絡擴展模塊和電源接線接口309，所述核心模塊3頂部一側邊還設置有第一連接片310；

擴展模塊4是由第二底板401和第二蓋板404通過設置在第二底板401側面的第二DIN安裝卡扣406固定在一起的長方體結構，所述第二底板401內側設置有第二電路板402，所述第二電路板402分別連接有數據采集接線端子接口403和總線接口405，所述擴展模塊4頂部一側邊還設置有第二連接片407。

核心模塊3上的第一連接片310和擴展模塊4上的第二連接片407通過螺釘5連接在一起。

網絡擴展模塊包括分別與第一電路板302連接的wifi網絡擴展模塊304、zigbee網絡擴展模塊305、移動網絡擴展模塊306和TCP/IP網絡擴展模塊307。

擴展模塊4設置有兩個個及兩個以上，擴展模塊4之間通過側面的總線接口405相互連接。

本發明一種云控制解決電氣自動化控制的裝置，通過虛擬云主機1與物理設備端2的網絡連接，為虛擬云計算機開辟電氣控制物理接口，現場生產數據就可通過物理接口直接傳入虛擬云計算機內部，從而實現整個電氣自動化向云計算、大數據過渡，以虛擬云計算端的軟件和物理設備端的硬件形成組合，發明出“云控制”技術實現方法及裝置，能夠把云端的大腦和生產過程中細枝末節的脈絡打通，提供一種實現智能制造的技術平臺。

作為本發明的一種改進，物理設備端2分為核心模塊3和擴展模塊4。在核心模塊3上方設有網絡拓展模塊，網絡拓展模塊通過虛擬專用網(VPN)或者有線、無線網絡方式實現與虛擬云計算端的連接，核心模塊具有電源接口、RS485/422通信接口共同構成的X1端子排及兩個四方形的RJ45以太網通信接口及調試口，在核心模塊的右側具有用于擴展的總線插座；在擴展模塊的正面有電源接口、通信量、模擬量、開關量各種輸入輸出接口共同構成擴展模塊的X1端子排，在擴展模塊左側有與核心模塊總線插座對接的總線插針，右側具有用于連接下一個擴展模塊的總線插座。整個物理設備端是以用戶搭積木式的模塊化組合實現其特定功能。

作為本發明的另一種改進，虛擬云計算端是構建于網絡上由網絡提供商架設的分布式計算機虛擬資源，其物理的載體其實是連接網絡的超級計算機或大型服務器，能夠為虛擬云計算端開辟物理采集接口，把各種電信號、傳感器采集信號、各種執行、反饋信號直接送入智能控制大腦，經分析、判斷、決策后，本發明設備能夠接收智能控制系統發出的動作指令及調節數據。

本發明云控制解決電氣自動化控制的裝置，構建的智能制造開發平臺，能夠依靠大數據和云計算實現智能化，把現場生產數據傳輸至互聯網絡，并依托云計算的分布式處理、分布式數據庫、云存儲和虛擬化技術實現電氣自動化控制。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護范圍內。