CN108156044A - 一种机器人工作站网络拓扑结构 - Google Patents

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杨小东
余志鹏
邓霞
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Abstract

本发明公开一种机器人工作站网络拓扑结构，包括设备交换机、用户交换机、机器人、监控PC、多台普通PC、相机、PLC，还包括设备局域网和用户局域网；监控PC中拥有多块独立的网卡，其中若干网卡用于和相机通讯，一块网卡用于和设备局域网中的设备通讯，还有一块网卡用于和用户局域网中的设备通讯；每个所述机器人均有两块独立的网卡，其中一块网卡用于和设备局域网中的设备通讯，另外一块网卡用于和用户局域网中的设备通讯。通过在部分设备中加装多个网卡，形成多个子网络，允许不同的子网络采用不同的通讯协议，解决复杂机器人工作站中的设备不支持同一种网络通讯协议的矛盾。

Description

一种机器人工作站网络拓扑结构
技术领域
本发明涉及网络设备技术领域，更具体地说，是涉及一种机器人工作站网络拓扑结构，适合构建包括多台机器人、多种网络设备的复杂机器人工作站的网络。
背景技术
在构建复杂的机器人工作站时，由于存在PC、机器人、相机、PLC和触摸屏等多种设备，当这些设备不是都支持同一种网络通讯接口时，会给系统的网络构建带来困难，此时可以考虑在一些设备中加装多个网卡，把网络划分为多个子网络，不同的子网络采用不同的通讯协议。本发明所涉及的网络拓扑结构正是用于解决这样的问题，用于构建复杂机器人工作站的网络，包括设备局域网和用户局域网。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人工作站网络拓扑结构，用于构建复杂机器人工作站的网络，解决多样网络设备不能支持同一种网络通讯接口的问题，以克服现有技术所存在的不足。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种机器人工作站网络拓扑结构，包括设备交换机、用户交换机、机器人、监控PC、多台普通PC、相机、PLC，其特征在于：还包括设备局域网和用户局域网；所述用户局域网内的设备包括所述用户交换机、多台普通PC；所述设备局域网内的设备包括所述PLC、设备交换机；所述监控PC中拥有多块独立的网卡，其中若干网卡用于和相机通讯，一块网卡用于和设备局域网中的设备通讯，还有一块网卡用于和用户局域网中的设备通讯；每个所述机器人均有两块独立的网卡，其中一块网卡用于和设备局域网中的设备通讯，另外一块网卡用于和用户局域网中的设备通讯。
所述设备局域网和用户局域网是两个独立的局域网，采用不同的通讯协议。
所述机器人以及监控PC都与用户局域网共享，但对应的网卡不同。
所述设备局域网中，网络的设备依靠PLC进行中转通讯；PLC和监控PC、PLC和机器人均采用MODBUS TCP协议通讯。
所述相机和监控PC采用MODBUS TCP协议通讯。
所述用户局域网的设备采用TCP/IP协议通讯，用于文件传输。
本发明的有益效果是：
本发明的网络包括设备局域网和用户局域网，这两个子网络彼此独立，设备局域网用于构建设备之间的控制网络，而用户局域网则是用于构建文件服务网络，通过在部分设备中加装多个网卡，形成多个子网络，允许不同的子网络采用不同的通讯协议，解决复杂机器人工作站中的设备不支持同一种网络通讯协议的矛盾。
本发明的网络拓扑结构特别适合多人需要对工作站进行编程操作，如在学校的教学中，学生可以通过用户局域网直接把设计的程序下载到PLC和机器人中，实现远程操作，同时避免对设备局域网的影响。
附图说明
图1是本发明的网络拓扑结构图。
图2是本发明的设备局域网络拓扑结构图。
图3是本发明的用户局域网络拓扑结构图。
图4是本发明的网络拓扑结构使用具体设备的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“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。除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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”应作广义理解，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的具体含义。
参见图1-4，本发明提供一种机器人工作站网络拓扑结构，本发明涉及的网络设备包括一台设备交换机、一台用户交换机、三台机器人、一台监控PC、多台普通PC、三部相机、一个PLC。
其中的设备交换机采用工业以太网交换机，用户交换机采用通用的以太网交换机；三台机器人均是史陶比尔机器人；监控PC采用台达的工控机，其他的PC采用带网卡的通用计算机；三部相机均是BASLER相机；PLC为海得PLC。
监控PC中装有五块独立的网卡，三部相机通过网线直接和其中的三块网卡相连，监控PC的第四块网卡通过网线连接到设备交换机，监控PC的第五块网卡通过网线连接到用户交换机。相机和监控PC之间通过MODBUS TCP协议进行通讯，相机获得的信息通过监控PC间接传送给其他设备。
三台机器人均装有两块网卡，其中一块网卡通过网线连接到设备交换机，另外一块网卡通过网线连接到用户交换机。
网络包括一个设备局域网1和一个用户局域网2。设备局域网中的设备包括一台设备交换机、三台机器人、一台监控PC、一个PLC，其中，三台机器人以及一台监控PC都与用户局域网共享，区别在于对应的网卡不同；用户局域网中的设备包括一台用户交换机、三台机器人、一台监控PC、多台普通PC；两个子网络的设备都通过网线连接到各自的交换机，设备局域网采用MODBUS TCP协议，用户局域网采用TCP/IP协议。设备局域网和用户局域网是两个独立的局域网，采用不同的通讯协议；在设备局域网中，PLC是控制核心，其他设备不会直接通讯，都要依靠PLC进行中转，PLC和监控PC、PLC和机器人都是采用MODBUS TCP协议通讯；在用户局域网中设备采用TCP/IP协议通讯，主要是进行文件传输。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机器人工作站网络拓扑结构，包括设备交换机、用户交换机、机器人、监控PC、多台普通PC、相机、PLC，其特征在于：还包括设备局域网和用户局域网；所述用户局域网内的设备包括所述用户交换机、多台普通PC；所述设备局域网内的设备包括所述PLC、设备交换机；所述监控PC中拥有多块独立的网卡，其中若干网卡用于和相机通讯，一块网卡用于和设备局域网中的设备通讯，还有一块网卡用于和用户局域网中的设备通讯；每个所述机器人均有两块独立的网卡，其中一块网卡用于和设备局域网中的设备通讯，另外一块网卡用于和用户局域网中的设备通讯。
2.根据权利要求1所述机器人工作站网络拓扑结构，其特征在于：所述设备局域网和用户局域网是两个独立的局域网，采用不同的通讯协议。
3.根据权利要求2所述机器人工作站网络拓扑结构，其特征在于：所述机器人以及监控PC都与用户局域网共享，但对应的网卡不同。
4.根据权利要求3所述机器人工作站网络拓扑结构，其特征在于：所述设备局域网中，网络的设备依靠PLC进行中转通讯；PLC和监控PC、PLC和机器人均采用MODBUS TCP协议通讯。
5.根据权利要求4所述机器人工作站网络拓扑结构，其特征在于：所述相机和监控PC采用MODBUS TCP协议通讯。
6.根据权利要求5所述机器人工作站网络拓扑结构，其特征在于：所述用户局域网的设备采用TCP/IP协议通讯，用于文件传输。
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