CN115348135A - 一种基于工业物联网网关的数据处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出了一种基于工业物联网网关的数据处理装置,包括：至少四个扫描仪，每个扫描仪包括一控制器局域网络总线接口，其通过该控制器局域网络总线与该工业物联网网关的第一RS232串口连接，并用于传送电路板的条形码的信息至该工业物联网网关；第一自动光学测试机电脑与第二自动光学测试机电脑，分别其与该工业物联网网关的第一USB接口与该工业物联网网关的第二USB接口连接并进行串口数据传送；制造执行系统，其与该工业物联网网关的第一网口连接并进行数据通讯；自动化轨道系统硬件的轨道可编程逻辑控制器，其与该工业物联网网关的第二网口连接并进行数据通讯。该数据处理装置不但实现多串口和网口数据交互的解决方案产品的标准化，而且整体方案的成本比较低。

Description

一种基于工业物联网网关的数据处理装置

技术领域

本发明涉及表面贴装技术领域，特别是一种表面贴装技术中涉及的工业物联网网关以及基于工业物联网网关的数据处理装置。

背景技术

表面贴装技术(Surface Mounted Technology，SMT)，是电子组装行业里最流行的一种技术和工艺，可称为表面贴装或表面安装技术。SMT是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(SMC/SMD)安装在印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)的表面或其它基板的表面上，通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。

在通常情况下我们用的电子产品都是由PCB加上各种电容，电阻等电子元器件按设计的电路图设计而成的，所以形形色色的电器需要各种不同的SMT贴片加工工艺来进行加工。电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小。电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件。SMT贴片加工的优点：组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40％～60％，重量减轻60％～80％，而且可靠性高、抗振能力强。

在生产流程方面，SMT生产的印制电路板的工艺，要经过激光打标，锡膏印刷，回流炉，自动光学检测等工站，每个工站都要检测上游工站的工艺质量是否为合格，只有上游工站质量合格的印制电路板才能进入下一个流程，在每一个工站都需要先扫描印制电路板的条形码信息，经过处理的条形码信息，再与制造执行系统(Manufacturing ExecutionSystem，MES)进行交互，得到MES反馈的合格或者不合格的信息之后，又需要把这些信息分别传递给SMT轨道的可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)和下一个工站的电脑。在现有技术的执行上述流程的数据处理系统中，该可编程逻辑控制器包括网口与MES进行通讯，该数据处理系统还包括根据数据处理系统的需要独立设计的电路板，该电路板具有至少4个串口与四个扫描仪进行串口通讯。其中该独立设计的电路板是根据需要自己设计，没有一个统一的标准，如果该数据处理系统增加需求或者功能时，需要重新设计电路板，如此不但在设计上比较复杂，整体解决方案的成本也较高，因此需要一个统一标准化的解决方案和系统。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出了一种工业物联网网关以及一种基于工业物联网网关的数据处理系统，不但实现多串口和网口数据交互的解决方案产品的标准化，而且整体方案的成本比较低。

根据本发明实施例提供的一种基于工业物联网网关的数据处理系统，包括：至少四个扫描仪，每个扫描仪包括一控制器局域网络总线接口，其通过该控制器局域网络总线与该工业物联网网关的第一RS232串口连接，并用于传送电路板的条形码的信息至该工业物联网网关；第一自动光学测试机电脑，其与该工业物联网网关的第一USB接口连接并进行串口数据传送；第二自动光学测试机电脑，其与该工业物联网网关的第二USB接口连接并进行串口数据传送；制造执行系统，其与该工业物联网网关的第一网口连接并进行数据通讯；自动化轨道系统硬件的轨道可编程逻辑控制器，其与该工业物联网网关的第二网口连接并进行数据通讯。

根据本发明实施例提供的一种工业物联网网关，包括：至少一处理器，用于对接收的信号或者数据进行分发和处理；第一RS232串口，其通过控制器局域网络总线与至少四个扫描仪的四个串口连接并用于接收电路板的条形码的信息；第一USB接口，其与第一自动光学测试机电脑连接并用于进行串口数据传送；第二USB接口，其与第二自动光学测试机电脑连接并用于进行串口数据传送；第一网口，其与制造执行系统连接并用于进行数据通讯；第二网口，其与轨道的可编程逻辑控制器控制的自动化轨道系统的硬件连接并用于进行数据通讯。

从上述方案中可以看出，由于本发明的实施例提供的基于工业物联网网关的数据处理系统，该工业物联网网关包括至少一个RS232串口与四个串口扫描仪通讯的硬件连接实现串口数据的采集和处理，两个USB口与两台自动光学检测PC机硬件连接，实现串口数据传送，一个网口与轨道可编程逻辑控制器控制的自动化轨道系统的处理器硬件连接，实现网口数据通信，另一网口与制造执行系统连接，实现网口数据交互，具有上述结构的工业物联网网关可通过以上四方面的硬件连接，打通所有的数据接口，如此所有的数据都能连接在工业物联网网关上，不但实现多串口和网口数据交互的解决方案产品的标准化或者自主化，而且整体方案的成本也比较低。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本发明上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：

图1示出了根据本公开示例性实施例的现有技术的示例应用场景的示意图；

图2示出了SMT的双轨道场景读取PCBA板子上的条形码的具体硬件接口示意图；

图3示出了SMT的双轨道场景读取PCBA板子上的条形码的流程示意图；

图4示出了根据本公开示例性实施例的可以在其中实施本文描述的各种方法的示例应用场景的示意图；

图5示出了本发明实施例中工业物联网网关的硬件结构图；

图6示出了本发明实施例SMT的双轨道场景读取PCBA板子上的条形码的具体硬件接口示意图；

图7示出了本发明实施例SMT的双轨道场景读取PCBA板子上的条形码的流程示意图；

图8是能够用于实现本发明的实施例的示例性电子设备的结构框图。

其中，附图标记如下：

100：生产线硬件布局系统 1001：第一电路板 1002：第一条形码

1003：第二电路板 1004：第二条形码 1011：第一轨道

1012：第二轨道 2001：第一网络接口 2002：第二网络接口

200：硬件系统 2003：第一RS232接口 2024：第二RS232接口

2005：第三RS232接口 510、606：处理器 501、601：第一网口

2006：第四RS232接口 2007：第五RS232接口 2008：第六RS232接口

502、602：第二网口 503、603：第一USB接口 504、604:第二USB接口

505、605：RS232接口 600：系统 800：电子设备

801：计算单元 802：只读存储器(ROM 803：随机访问存储器(RAM)

804：总线 806：输入单元 807：输出单元

808：存储单元 809：通讯单元 805：输入/输出(I/O)接口

1021、2021、4601、6601：第一扫描仪

1022、2022、4602、6602：第二扫描仪

1023、2023、4603、6603:第三扫描仪

1024、2024、4604、6604：第四扫描仪

1041、2031、440、640：制造执行系统

1031、2041：电路板

410、500、610：工业物联网网关

1061、2061、420、620：第一自动光学测试机PC

1051、2051、450、650：可编程逻辑控制器

1062、2062、430、630：第二自动光学测试机PC

S301：第一扫描仪2021、第二扫描仪2022、第三扫描仪2023、第四扫描仪2024中的一个扫描仪中的读码器读取一轨道中电路板上的条形码，在读取到的条形码后面加上数字标签后形成条形码信息通过第三RS232接口2005发送至该电路板2041

S302：该电路板2041接收到条形码信息，例如FID V-20212345，自动查询并判断是PASS还是FAIL,并将判断的结果反馈给该制造执行系统2031

S303：该制造执行系统2031的反馈结果后，通过该第二网络接口2002将判断的结果通知给该可编程逻辑控制器2051的轨道，可编程逻辑控制器2051的轨道根据该结果继续传送当前PCBA到下一站

S304：该制造执行系统2031将反馈结果通过第一RS232接口2003传送给该第一自动光学测试机PC2061或者通过第二RS232接口2004传送给该第二自动光学测试机PC2062

S701：第一扫描仪6601、第二扫描仪6602、第三扫描仪6603、第四扫描仪6604中能够的一个扫描仪中的读码器读取一轨道中电路板上的条形码，在读取到的条形码后面加上数字标签后形成条形码信息通过CAN总线通过RS232接口605发送至IOT网关610

S702：该IOT网关610通过第一网口601将条形码信息发送至该制造执行系统640，该制造执行系统640接收到条形码信息，例如FID V-20212345，自动查询并判断是PASS还是FAIL,并将判断的结果通过该第一网口601反馈给该工业物联网网关610

S703：该工业物联网网关610获取到该制造执行系统640的反馈结果后，通过该第二网口602将判断的结果通知给该可编程逻辑控制器650，该可编程逻辑控制器650根据该结果继续传送当前PCBA到下一站

S704：同时该工业物联网网关610将反馈结果通过第一USB接口603传送给该第一自动光学测试机PC420或者通过第二USB接口604传送给该第二自动光学测试机PC630

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

图1示出了根据本公开示例性实施例的现有技术的示例应用场景的示意图，具体的，图1示出了SMT的双轨道场景读取PCB板子上的条形码的生产线硬件布局结构示意图。由图1所示的条形码读取过程中，该生产线硬件布局系统100包括第一轨道1011和第二轨道1012，其中在第一轨道1011和第二轨道1012的不同位置安装了4个扫描仪(scanner)，用以读取条形码，其中，扫描仪亦可称之为扫描枪。其中，每个扫描仪分别包括一个读码器，其中第一扫描仪1021和第二扫描仪1022位于第一轨道1011上下，用以读取通过第一轨道1011的第一电路板1001上的第一条形码1002，第三扫描仪1023和第四扫描仪1024位于第二轨道1012的上下，用以读取通过第二轨道1012的第二电路板1003的第二条形码1004。具体的，该电路板1001和电路板1003可为电路板组件(Printed Circuit Board Assembly，PCBA)，其通过在PCB空板上经过SMT上件，或经过双列直插封装(dual in-line package，DIP)插件的整个制程而形成最后的PCBA。

该系统100进一步包括电路板1031，其分别通过该第一扫描仪1021，该第二扫描仪1022，该第三扫描仪1023和该第四扫描仪1024中的每个RS232接口进行串行连接，用以接收每个扫描仪中读码器读取的条形码的字符串，并自动查询进行判断是通过(PASS)还是不通过(FAIL)，并将该判断的结果反馈给MES1041。该MES1041与轨道的可编程逻辑控制器(PLC)1051连接通讯，根据上述MES1041判断的结果反馈通知轨道的PLC1051继续传送当前的PBCA到下一站。其中该系统100进一步包括第一自动光学测试机电脑(PC)1061与第二自动光学测试机PC1062，其与该MES1041通讯连接，如果该MES1041发送结果PASS，则第一自动光学测试机PC1061或者第二自动光学测试机PC1062根据该结果进行光学检测；如果该MES1041发送结果FAIL，则第一自动光学测试机PC1061或者第二自动光学测试机PC1062根据该结果进行报警。

图2示出了SMT的双轨道场景读取PCBA板子上的条形码的具体硬件接口示意图，结合图1，其中该硬件系统200包括电路板2041、制造执行系统2031、第一自动光学测试机PC2061与第二自动光学测试机PC2062，第一扫描仪2021、第二扫描仪2022、第三扫描仪2023、第四扫描仪2024以及可编程逻辑控制器2051，上述硬件的功能与图1中相应的硬件功能相同，此不再赘述。

其中，该电路板2041包括第一网络接口(Ethernet)2001，用于与该制造执行系统2031进行数据通讯。该可编程逻辑控制器2051包括第二网络接口(Ethernet)2002，用于与制造执行系统2031进行数据通讯，该制造执行系统2031包括第一RS232接口2003，用于与该第一自动光学测试机PC2061进行连接进行数据传输，该制造执行系统2031包括第二RS232接口2004，用于与该第二自动光学测试机PC2062进行连接进行数据传输。

其中，该电路板2041包括第三RS232接口2005，第四RS232接口2006、第五RS232接口2007以及第六RS232接口2008用于与第一扫描仪2021、第二扫描仪2022、第三扫描仪2023、第四扫描仪2024的每一接口进行串口连接。

图3示出了SMT的双轨道场景读取PCBA板子上的条形码的流程示意图，结合图1与图2，该读取产品条形码数据流主要包括以下步骤：

步骤S301：第一扫描仪2021、第二扫描仪2022、第三扫描仪2023、第四扫描仪2024中的一个扫描仪中的读码器读取一轨道中电路板上的条形码，在读取到的条形码后面加上数字标签后形成条形码信息通过第三RS232接口2005发送至该电路板2041；

其中，在该双轨道场景中，分别在第一轨道1011和第二轨道1012的上下位置安装4个扫描仪，其包括第一扫描仪2021，第二扫描仪2022，第三扫描仪2023以及第四扫描仪2024，其中每个扫描仪包括一个RS232接口与该电路板2041通讯连接。本发明实施例以第一扫描仪2021读取第一轨道1011上的电路板1001上的条形码1001为例，在同一时刻，上述4个扫描仪中的4个读码器只有一个能读取到条形码。为了区分条码来源的位置，在条码的最后标识(Final ID，FID)序列号后面增加了数字标签，例如FID V-20212345-1,在本实施例中，FID V-20212345-1代表在第一轨道1011的第一扫描仪2021中读码器读取到的条形码后面加上数字标签后形成条形码信息，然后将该条形码信息(包括合适的参数信息)通过RS232接口2005发送到该电路板2041；

步骤S302：该电路板2041接收到条形码信息，例如FID V-20212345，自动查询并判断是PASS还是FAIL,并将判断的结果反馈给该制造执行系统2031；

步骤S303：该制造执行系统2031的反馈结果后，通过该第二网络接口2002将判断的结果通知给该可编程逻辑控制器2051的轨道，可编程逻辑控制器2051的轨道根据该结果继续传送当前PCBA到下一站；

步骤304：同时该制造执行系统2031将反馈结果通过第一RS232接口2003传送给该第一自动光学测试机PC2061或者通过第二RS232接口2004传送给该第二自动光学测试机PC2062，例如本实施例将反馈结果传送到该第二自动光学测试机PC2062中，如果反馈结果是PASS，则该第二自动光学测试机PC2062进行光学检测，如果反馈结果是FAIL，则该第二自动光学测试机PC2062进行报警。

上述的SMT生产的印制电路板的工艺，图1至图3所示的系统中的电路板具有至少4个串口与四个扫描仪进行串口通讯。其中该独立设计的电路板是根据需要自己设计，没有一个统一的标准，如果该数据处理系统增加需求或者功能时，需要重新设计电路板，如此不但在设计上比较复杂，整体解决方案的成本也较高，因此需要一个统一标准化的解决方案和系统。更进一步，该系统包括轨道的PLC的网口和MES的服务器的网口，因此在在上述多串口和网口数据交互的解决方案产品中无法实现接口标准化和产品的自主化，而且上述整体方案的成本也比较高。

图4示出了根据本公开示例性实施例的可以在其中实施本文描述的各种方法的示例应用场景的示意图，具体的，图4为本发明实施例SMT的双轨道场景读取PCBA板子上的条形码的硬件架构系统示意图，如图4所示，该系统400包括工业物联网网关(IOT)410、至少四个扫描仪，第一自动光学测试机电脑(PC)420、第二自动光学测试机电脑(PC)430、制造执行系统(MES)440以及包括自动化轨道系统硬件的轨道可编程逻辑控制器450。

其中，该至少四个扫描仪包括第一扫描仪4601、第二扫描仪4602、第三扫描仪4603以及第四扫描仪4604。该至少四个扫描仪中每一个包括一个读码器用以读取电路板的条形码。其中该第一扫描仪4601、第二扫描仪4602、第三扫描仪4603以及第四扫描仪4604通过局域网络总线与所述工业物联网网关410的RS232串口连接，并用于传送电路板的条形码的信息至所述工业物联网网关；其中，具体的，可通过一个扫描仪控制盒(具有CAN总线功能)，将扫描仪的串口连接到总线上。

其中，该第一自动光学测试机电脑420，其与所述工业物联网网关的第一USB接口连接并进行串口数据传送；第二自动光学测试机电脑430，其与所述工业物联网网关的第二USB接口连接并进行串口数据传送；

其中，该制造执行系统(MES)440，其与所述工业物联网网关410的第一网口连接并进行数据通讯；

其中，包括自动化轨道系统硬件的轨道可编程逻辑控制器450，其与所述工业物联网网关410的第二网口连接并进行数据通讯。

图5示出了本发明实施例中工业物联网网关的硬件结构图，如图5所示，该工业物联网网关包括至少一处理器510，用于对接收的信号或者数据进行分发和处理；第一网口(Ethernet port)501，其与制造执行系统连接并用于进行数据通讯；第二网口502，其与轨道的可编程逻辑控制器控制的自动化轨道系统的硬件连接并用于进行数据通讯；第一USB接口503，其与第一自动光学测试机电脑连接并用于进行串口数据传送；第二USB接口504，其与第二自动光学测试机电脑连接并用于进行串口数据传送；RS232串口505，其通过控制器局域网络总线通(Controller Area Network，CAN)Bus总线与至少四个扫描仪的四个串口连接并用于接收电路板的条形码的信息，具体的，可通过一个扫描仪控制盒(具有CAN总线功能)，将扫描仪的串口连接到总线上。

具体的，该IOT网关510可为最新IOT2050，西门子工业物联网网关产品，可实现硬件接口功能全覆盖，并且可以使用高级编程语言python来处理数据，IOT2050相比S7-1500CPU的成本要低很多。

本发明实施例中该IOT网关310包括至少一个RS232串口与四个串口扫描仪通讯的硬件连接实现串口数据的采集和处理，两个USB口与两台自动光学检测PC机硬件连接，实现串口数据传送，一个网口与PLC控制的自动化轨道系统的处理器硬件连接，实现网口数据通信，另一网口与MES系统连接，实现网口数据交互，具有上述结构的IOT网关可通过以上四方面的硬件连接，打通所有的数据接口，如此所有的数据都能连接在工业物联网网关上，通过python编程来进行软件方面的数据分发和处理，实现了多串口和网口数据交互的解决方案产品的标准化，整体方案的成本也比较低。

图6示出了本发明实施例SMT的双轨道场景读取PCBA板子上的条形码的具体硬件接口示意图，结合图4和图5，该系统600包括工业物联网网关(IOT)610、至少四个扫描仪，第一自动光学测试机电脑(PC)620、第二自动光学测试机电脑(PC)630、制造执行系统(MES)640以及包括自动化轨道系统硬件的轨道可编程逻辑控制器650，其中该至少四个扫描仪包括第一扫描仪6601、第二扫描仪6602、第三扫描仪6603以及第四扫描仪6604。上述硬件的功能与图4中相应的硬件功能相同，此不再赘述。

其中，该工业物联网网关(IOT)610可为西门子物联网产品IOT2050，具有多种硬件接口，可使用Python编程来实现跟扫描仪，制造执行系统(MES)，轨道可编程逻辑控制器(PLC)，自动光学测试机电脑(PC)的信息通讯，实现多种形式接口的数据处理和交互的目的。

IOT网关610包括一处理器606，其对接收的信号或者数据进行分发和处理。一个IOT网关的RS232串口605，其通过四个串口分别与第一扫描仪6601、第二扫描仪6602、第三扫描仪6603以及第四扫描仪6604的硬件连接。

具体的，RS232串口605通过CAN总线分别与第一扫描仪6601、第二扫描仪6602、第三扫描仪6603以及第四扫描仪6604的串口连接，进而实现与上述扫描仪的多串口数据的采集和处理。该IOT网关610还包括第USB接口603与第二USB接口604，其分别与第一自动光学测试机PC6201与第二自动光学测试机PC630串口设备通讯的硬件连接，实现串口数据传送。该IOT网关610还包括一个IOT网关的第一网口601跟MES系统640连接，实现网口数据交互。该IOT网关610还包括一个IOT网关的第二网口602，其与跟轨道PLC650控制的自动化轨道系统的硬件连接,实现网口数据通信。

具体的，该处理器606可使用高级编程语言python编程来进行软件方面的设计，对进而实现对接收的信号或者数据进行分发和处理。

具体的，第一扫描仪6601、第二扫描仪6602位于第一轨道上下，用以读取通过第一轨道的电路板上的条形码，第三扫描仪6603以及第四扫描仪6604位于第二轨道的上下，用以读取通过第二轨道的电路板的条形码。在同一时刻，上述4个读码器只有一个能读取到条形码。为了区分条码来源的位置，在条码的FID序列号后面增加了数字标签，例如FID V-20212345-1,在本实施例中，FID V-20212345-1代表在第一轨道的第一扫描仪6601中读码器读取到的条形码后面加上数字标签后形成条形码信息，然后该第一扫描仪6601将该条形码的信息(包括合适的参数信息)通过CAN总线经过接口RS232接口605发送到IOT网关610中，然后该IOT网关610处理将V-20212345的字符串发送给MES获取互锁信息。

具体的，该MES系统640通过IOT网关的网口610接收每个读码器读取的条形码的字符串，并自动查询进行判断是通过(PASS)还是不通过(FAIL)，并将该判断的结果通过IOT网关610的第一网口601反馈给IOT网关610。

具体的，IOT网关610通过第一USB接口603或者第二USB接口604将反馈结果传送给第一自动光学测试机的PC620与或者第二自动光学测试机PC630，例如本实施例将反馈结果传送到第二自动光学测试机的PC6302中，如果反馈结果是PASS，则第二自动光学测试机PC630进行光学检测，如果反馈结果是FAIL，则第二自动光学测试的PC630进行报警。

具体的，该轨道PLC650控制的自动化轨道系统，包括轨道PLC控制的自动化轨道系统的S7-300处理器，IOT网关610获取到MES640的反馈结果后，通过第二网口602传输到轨道PLC650，该轨道PLC650的处理器根据结果通知轨道PLC650的轨道继续传送当前PCBA到下一站。

本发明实施例中该IOT网关610包括至少一个RS232串口与四个串口扫描仪通讯的硬件连接实现串口数据的采集和处理，两个USB口与两台自动光学检测PC机硬件连接，实现串口数据传送，一个网口与PLC控制的自动化轨道系统的处理器硬件连接，实现网口数据通信，另一网口与MES系统连接，实现网口数据交互，具有上述结构的IOT网关610可通过以上四方面的硬件连接，打通所有的数据接口，如此所有的数据都能连接在工业物联网网关上，通过python编程来进行软件方面的数据分发和处理，实现了多串口和网口数据交互的解决方案产品的标准或者自主化，整体方案的成本也比较低。

图7示出了本发明实施例SMT的双轨道场景读取PCBA板子上的条形码的流程示意图，结合图6，该读取产品条形码数据流主要包括以下步骤：

步骤S701：第一扫描仪6601、第二扫描仪6602、第三扫描仪6603、第四扫描仪6604中能够的一个扫描仪中的读码器读取一轨道中电路板上的条形码，在读取到的条形码后面加上数字标签后形成条形码信息通过CAN总线通过RS232接口605发送至IOT网关610；

其中，在该双轨道场景中，分别在第一轨道和第二轨道的上下位置安装4个扫描仪，其包括第一扫描仪6601、第二扫描仪6602、第三扫描仪6603、第四扫描仪6604，该4个扫描仪通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线并通过RS232接口605与该IOT网关610通讯连接。本发明实施例以第一扫描仪6601读取第一轨道上的电路板上的条形码为例，在同一时刻，上述4个扫描仪中的4个读码器只有一个能读取到条形码。为了区分条码来源的位置，在条码的FID序列号后面增加了数字标签，例如FID V-20212345-1,在本实施例中，FID V-20212345-1代表在第一轨道的第一扫描仪6601中读码器读取到的条形码后面加上数字标签后形成条形码信息，然后将该条形码信息(包括合适的参数信息)通过RS232接口605发送到该IOT网关610；

步骤S702：该IOT网关610通过第一网口601将条形码信息发送至该制造执行系统640，该制造执行系统640接收到条形码信息，例如FID V-20212345，自动查询并判断是PASS还是FAIL,并将判断的结果通过该第一网口601反馈给该工业物联网网关610；

步骤S703：该工业物联网网关610获取到该制造执行系统640的反馈结果后，通过该第二网口602将判断的结果通知给该可编程逻辑控制器650，该可编程逻辑控制器650根据该结果继续传送当前PCBA到下一站；

步骤S704：同时该工业物联网网关610将反馈结果通过第一USB接口603传送给该第一自动光学测试机PC420或者通过第二USB接口604传送给该第二自动光学测试机PC630，例如本实施例将反馈结果传送到该第二自动光学测试机PC630中，如果反馈结果是PASS，则该第二自动光学测试机PC630进行光学检测，如果反馈结果是FAIL，则该第二自动光学测试机PC630进行报警。

本发明实施例中SMT的双轨道场景读取PCBA板子上的条形码的读取和数据处理流程，因该IOT网关610包括至少一个RS232串口与四个串口扫描仪通讯的硬件连接实现串口数据的采集和处理，两个USB口与两台自动光学检测PC机硬件连接，实现串口数据传送，一个网口与PLC控制的自动化轨道系统的处理器硬件连接，实现网口数据通信，另一网口与MES系统连接，实现网口数据交互，具有上述结构的IOT网关610可通过以上四方面的硬件连接，打通所有的数据接口，如此所有的数据都能连接在工业物联网网关上，通过python编程来进行软件方面的数据分发和处理，实现了多串口和网口数据交互的解决方案产品的标准化或者自主化，整体方案的成本也比较低。

更特别的，该IOT网口610可为西门子最新IOT2050网关，上述的硬件系统以及条形码的读取和数据处理流程，相同的质量互锁工艺在西门子的其他工厂亦可以使用，如此自主化的解决方案可以推广到其他装有SMT的工厂,帮助提高工艺质量。更进一步，本发明实施示例中的IOT2050网关、上述的硬件系统以及条形码的读取和数据处理流程，作为IOT2050的成功应用案例，推广工业物联网网关产品给具有类似场景应用的西门子客户，不但可以满足客户的多串口和网口数据交互的解决方案产品的标准化或者自主化，亦可降低整体成本。

本公开示例性实施例还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器。所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时用于使所述电子设备执行根据本公开实施例的方法。

本公开示例性实施例还提供一种存储有计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使所述计算机执行根据本公开实施例的方法。

本公开示例性实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被计算机的处理器执行时用于使所述计算机执行根据本公开实施例的方法。

参考图8，现将描述可以作为本公开的服务器或客户端的电子设备800的结构框图，其是可以应用于本公开的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图8所示，电子设备800包括计算单元801，其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器(RAM)803中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还可存储设备800操作所需的各种程序和数据。计算单元801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。

电子设备800中的多个部件连接至I/O接口805，包括：输入单元806、输出单元807、存储单元808以及通信单元809。输入单元806可以是能向电子设备800输入信息的任何类型的设备，输入单元806可以接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入。输出单元807可以是能呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。存储单元804可以包括但不限于磁盘、光盘。通信单元809允许电子设备800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据，并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组，例如蓝牙TM设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。

计算单元801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元801的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元801执行上文所描述的各个方法和处理。例如，在一些实施例中，方法S201-S204、S401-S406、S501-S505，以及S701-S704可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元808。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 802和/或通信单元809而被载入和/或安装到电子设备800上。在一些实施例中，计算单元801可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法S201-S204、S401-S406、S501-S505，以及S701-S704。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

如本公开使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。

本发明实施例提出了一种一种工业物联网网关，包括：至少一处理器，用于对接收的信号或者数据进行分发和处理；第一RS232串口，其通过控制器局域网络总线与至少四个扫描仪的四个串口连接并用于接收电路板的条形码的信息；第一USB接口，其与第一自动光学测试机电脑连接并用于进行串口数据传送；第二USB接口，其与第二自动光学测试机电脑连接并用于进行串口数据传送；第一网口，其与制造执行系统连接并用于进行数据通讯；第二网口，其与轨道的可编程逻辑控制器控制的自动化轨道系统的硬件连接并用于进行数据通讯。

本发明实施例提供的一种基于工业物联网网关的数据处理系统，包括：至少四个扫描仪，每个扫描仪包括一串口其通过控制器局域网络总线与所述工业物联网网关的第一RS232串口连接，并用于传送电路板的条形码的信息至所述工业物联网网关；第一自动光学测试机电脑，其与所述工业物联网网关的第一USB接口连接并进行串口数据传送；第二自动光学测试机电脑，其与所述工业物联网网关的第二USB接口连接并进行串口数据传送；制造执行系统(MES)，其与所述工业物联网网关的第一网口连接并进行数据通讯；包括自动化轨道系统硬件的轨道可编程逻辑控制器，其与所述工业物联网网关的第二网口连接并进行数据通讯。

上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，本领域技术人员从中推导出来的其他方案也在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种基于工业物联网网关的数据处理系统，包括：

至少四个扫描仪，每个扫描仪包括一控制器局域网络总线接口，其通过所述控制器局域网络总线与所述工业物联网网关的第一RS232串口连接，并用于传送电路板的条形码的信息至所述工业物联网网关；

第一自动光学测试机电脑，其与所述工业物联网网关的第一USB接口连接并进行串口数据传送；

第二自动光学测试机电脑，其与所述工业物联网网关的第二USB接口连接并进行串口数据传送；

制造执行系统，其与所述工业物联网网关的第一网口连接并进行数据通讯；

自动化轨道系统硬件的轨道可编程逻辑控制器，其与所述工业物联网网关的第二网口连接并进行数据通讯。

2.如权利要求1所述的数据处理系统，其中，所述工业物联网网关还包括至少一处理器，用于对接收的信号或者数据进行分发和处理。

3.如权利要求1所述的数据处理系统，其中，所述至少四个扫描仪中每个扫描仪包括一读码器，用于读取条形码信息，并通过控制器局域网络总线经过所述第一RS232串口将所述读取的条形码信息传送至所述工业物联网网关。

4.如权利要求3所述的数据处理系统，其中，所述工业物联网网关通过所述第一网口将所述读取的条形码信息发送给所述制造执行系统，所述制造执行系统根据所述读取的条形码信息判断条形码读取通过或者不通过，并通过所述第一网口将所述条形码读取通过或者不通过的结果发送给所述工业物联网网关。

5.如权利要求4所述的数据处理系统，其中，所述工业物联网网关通过所述第一USB接口将所述条形码读取通过或者不通过的结果发送给所述第一自动光学测试机电脑；或者所述工业物联网网关通过所述第二USB接口将所述条形码读取通过或者不通过的结果发送给所述第二自动光学测试机电脑。

6.如权利要求4所述的数据处理系统，其中，所述工业物联网网关通过第二网口将所述条形码读取通过或者不通过的结果发送给可编程逻辑控制器控制的自动化轨道系统，所述可编程逻辑控制器根据所述条形码读取通过或者不通过的结果将所述电路板传送到下一站。

7.如权利要求4所述的数据处理系统，其中，所述数据处理系统进一步包括第一轨道与第二轨道，其用以传送所述电路板，其中所述四个扫描仪中的第一扫描仪与第二扫描仪位于所述第一轨道的上下位置，所述四个扫描仪中的第三扫描仪与第四扫描仪位于所述第二轨道的上下位置。

8.如权利要求1至7任何一项所述的数据处理系统，，其中，所述工业物联网关为西门子产品工业物联网关2050，其具有使用高级编程语言python来处理数据的功能。

9.如权利要求1至7任何一项所述的数据处理系统，其中，所述电路板的条形码的信息包括在条形码的序列号后面增加数字标签以标识所述电路板所在的轨道。

10.一种工业物联网网关，包括：

至少一处理器，用于对接收的信号或者数据进行分发和处理；

第一RS232串口，其通过控制器局域网络总线与至少四个扫描仪的四个串口连接并用于接收电路板的条形码的信息；

第一USB接口，其与第一自动光学测试机电脑连接并用于进行串口数据传送；

第二USB接口，其与第二自动光学测试机电脑连接并用于进行串口数据传送；

第一网口，其与制造执行系统连接并用于进行数据通讯；

第二网口，其与轨道的可编程逻辑控制器控制的自动化轨道系统的硬件连接并用于进行数据通讯。

11.如权利要求10所述的工业物联网网关，其中，所述第一RS232串口通过控制器局域网络总线与至少四个扫描仪中每个扫描仪的读码器进行串口连接，用于接收每一读码器读取的条形码信息。

12.如权利要求11所述的工业物联网网关，其中，所述第一网口用于向所述制造执行系统发送所述读取的条形码信息，并用于接收所述制造执行系统根据所述读取的条形码信息判断的条形码读取通过或者不通过的结果。

13.如权利要求12所述的工业物联网网关，其中，所述第一USB接口用于向所述第一自动光学测试机电脑发送条形码读取通过或者不通过的结果。

14.如权利要求12所述的工业物联网网关，其中，所述第二USB接口用于向所述第二自动光学测试机电脑发送所述条形码读取通过或者不通过的结果。

15.如权利要求12所述的工业物联网网关，其中，所述第二网口用于向可编程逻辑控制器控制的自动化轨道系统发送所述条形码读取通过或者不通过的结果。

16.如权利要求10至15任何一项所述的工业物联网网关，其中，所述工业物联网关为西门子产品工业物联网关2050，其具有使用高级编程语言python来处理数据的功能。

17.如权利要求10至15任何一项所述的工业物联网网关，其中，所述电路板的条形码的信息包括在条形码的序列号后面增加数字标签，以标识所述电路板所在的轨道。

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