CN216956705U - 一种有线无线冗余的网络架构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有线无线冗余的网络架构，涉及汽车制造领域。一种有线无线冗余的网络架构，包括PLC主站、主站端冗余交换机和外部供电线路，PLC主站通过导线与主站端冗余交换机电性连接，主站端冗余交换机通过导线与有线连接网络快插电性连接，有线连接网络快插通过导线与夹具冗余交换机电性连接，夹具冗余交换机通过导线与夹具无线Client设备电性连接。本实用新型主要用于缩短夹具切换的联网时间。通过无线网络利用夹具切换机构移动过程提前和PLC建立网路连接，切换到位后有线网络快插插入建立有线连接，同时无线网络仍保持连接，从而大幅缩短夹具联网时间增加网络冗余提升设备稳定性。

Description

一种有线无线冗余的网络架构

技术领域

本实用新型涉及汽车制造领域，尤其涉及一种有线无线冗余的网络架构。

背景技术

随着汽车行业的发展和人民生活水平的提高，对于汽车的需求也越来越趋于个性化，因此，由大批量少车型慢慢向小批量多车型转换，随之而来的也将对汽车制造业提出了更高的要求：柔性化生产。为了适应柔性生产，同一条生产线要具备生产更多车型的能力，同时尽量减少设备投资，夹具切换应运而生。根据车型需求夹具切换机构切换不同车型对应的夹具到工作位，工作完成切换下一车型时当前夹具需要断开电、气供应移动到等待位等待下次使用。现代工业自动化已实现PLC通过网络与远程IO通讯，取代了传统的点对点通讯。

夹具切换有线网络通讯建立需要2-3s时间，相当于占用生产节拍的4.5％，这在高JPH 生产节奏下是严重的时间浪费，同时有线快插反复使用插针磨损导致接触不良导致网络不稳定存在停机风险。

因此，有必要提供一种有线无线冗余的网络架构解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种有线无线冗余的网络架构，解决了夹具切换有线网络通讯建立需要2-3s时间，相当于占用生产节拍的4.5％，这在高JPH生产节奏下是严重的时间浪费，同时有线快插反复使用插针磨损导致接触不良导致网络不稳定存在停机风险的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种有线无线冗余的网络架构，包括PLC主站、主站端冗余交换机和外部供电线路，所述PLC主站通过导线与主站端冗余交换机电性连接，所述主站端冗余交换机通过导线与有线连接网络快插电性连接，所述有线连接网络快插通过导线与夹具冗余交换机电性连接，所述夹具冗余交换机通过导线与夹具无线Client设备一电性连接，通过由夹具无线Client设备一、主站侧无线交换机构成的无线网络设备，来实现PLC主站与夹具设备I/O一无线通讯。

优选的，所述夹具冗余交换机通过导线与夹具设备I/O二电性连接，所述夹具冗余交换机通过导线与夹具设备I/O一电性连接，所述夹具冗余交换机通过导线与夹具电源管理设备电性连接。

优选的，所述外部供电线路通过导线与电源快插电性连接，所述电源快插通过蓄电池充电电路与蓄电池电性连接。

优选的，所述蓄电池通过电压采集线路与电源管理设备电性连接，所述电源管理设备通过导线与DC-DC稳压电源电性连接。

优选的，所述DC-DC稳压电源通过导线与夹具无线Client设备二电性连接，所述DC-DC稳压电源通过导线与冗余交换机电性连接。

优选的，所述DC-DC稳压电源通过导线与夹具I/O一电性连接，所述DC-DC稳压电源设置有I/O供电控制接触器。

优选的，所述DC-DC稳压电源通过导线与夹具I/O二电性连接。

与相关技术相比较，本实用新型提供的一种有线无线冗余的网络架构具有如下有益效果：

本实用新型提供一种有线无线冗余的网络架构，通过工业网线、有线连接网络快插构成的有线网络设备，来实现PLC主站与夹具设备I/O一有线通讯；通过由夹具无线Client 设备二、主站侧无线交换机构成的无线网络设备，来实现PLC主站与夹具设备I/O一无线通讯；通过夹具冗余交换机来接收无线、有线网络传输的数据，并综合判断选择性进行转发；PLC主站及夹具设备I/O包含主线PLC主站及夹具的远程I/O设备，夹具被请求工作时I/O设备与主站通讯，其余时间断开网络连接；通过电池供电设备包含电池、电池管理设备，用于在夹具脱离工作位时继续为夹具I/O及网络设备持续供电，使用无线网络设备提前导通夹具I/O和PLC主站的通讯，有线网络设备是在夹具切换到工作位置时通过有线快插导通夹具I/O设备和PLC主站通讯，夹具冗余交换机是通过判断同一个数据包在两种网络环境中的延迟状态决定选取转发并舍弃另外一个网络的数据包，电源管理设备能持续测量电池电压判断储能状态决定是否进行充电，同时控制外围夹具I/O设备供电；通过无线网络利用夹具切换机构移动过程提前和PLC建立网路连接，切换到位后有线网络快插插入建立有线连接，同时无线网络仍保持连接，从而大幅缩短夹具联网时间增加网络冗余提升设备稳定性。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种有线无线冗余的网络架构的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为本实用新型夹具供电系统示意图。

图中标号：1、PLC主站；2、主站端冗余交换机；3、有线连接网络快插；5、夹具电源管理设备；6、夹具设备I/O一；7、夹具设备I/O二；8、夹具冗余交换机；9、夹具无线Client设备一；10、主站侧无线交换机；11、外部供电线路；12、电源快插；13、蓄电池充电电路；14、电压采集线路；15、电源管理设备；16、夹具无线Client设备二；17、冗余交换机；18、夹具I/O一；19、夹具I/O二；20、I/O供电控制接触器；21、DC-DC 稳压电源；22、蓄电池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一：

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种有线无线冗余的网络架构，包括 PLC主站1、主站端冗余交换机2和外部供电线路11，PLC主站1通过导线与主站端冗余交换机2电性连接，主站端冗余交换机2通过导线与有线连接网络快插3电性连接，有线连接网络快插3通过导线与夹具冗余交换机8电性连接，夹具冗余交换机8通过导线与夹具无线Client设备一9电性连接，通过由夹具无线Client设备一9、主站侧无线交换机10 构成的无线网络设备，来实现PLC主站1与夹具设备I/O一6无线通讯。夹具冗余交换机 8通过导线与夹具设备I/O二7电性连接，夹具冗余交换机8通过导线与夹具设备I/O一6 电性连接，夹具冗余交换机8通过导线与夹具电源管理设备5电性连接。外部供电线路11 通过导线与电源快插12电性连接，电源快插12通过蓄电池充电电路13与蓄电池22电性连接。蓄电池22通过电压采集线路14与电源管理设备15电性连接，电源管理设备15通过导线与DC-DC稳压电源21电性连接。DC-DC稳压电源21通过导线与夹具无线Client 设备二16电性连接，DC-DC稳压电源21通过导线与冗余交换机17电性连接。DC-DC稳压电源21通过导线与夹具I/O一18电性连接，DC-DC稳压电源21设置有I/O供电控制接触器20。DC-DC稳压电源21通过导线与夹具I/O二19电性连接。

本实施方案中，通过工业网线、有线连接网络快插3构成的有线网络设备，来实现PLC 主站1与夹具设备I/O一6有线通讯；通过由夹具无线Client设备二16、主站侧无线交换机10构成的无线网络设备，来实现PLC主站1与夹具设备I/O一6无线通讯；通过夹具冗余交换机8来接收无线、有线网络传输的数据，并综合判断选择性进行转发；PLC主站1及夹具设备I/O包含主线PLC及夹具的远程I/O设备，夹具被请求工作时I/O设备与主站通讯，其余时间断开网络连接；通过电池供电设备包含电池、电池管理设备，用于在夹具脱离工作位时继续为夹具I/O及网络设备持续供电，使用无线网络设备提前导通夹具I/O 和PLC主站1的通讯，有线网络设备是在夹具切换到工作位置时通过有线快插导通夹具I/O 设备和PLC主站1通讯，夹具冗余交换机8是通过判断同一个数据包在两种网络环境中的延迟状态决定选取转发并舍弃另外一个网络的数据包，电源管理设备15能持续测量电池电压判断储能状态决定是否进行充电，同时控制外围夹具I/O设备供电，消除了夹具切换时有线网络建立时间，使用有线无线网络冗余提升了夹具工作时的稳定性。

本实用新型提供的一种有线无线冗余的网络架构的工作原理如下：

网络包括：PLC主站1、主站端冗余交换机2、有线连接网络快插3、夹具上电源管理设备5、夹具上设备I/O一6、夹具上设备I/O二7、夹具冗余交换机8、夹具上无线Client 设备一9、主站侧无线交换机10。上述除夹具无线Client设备一9和主站侧无线交换机10 之外网络设备通过网格线连接，夹具切换到位后通过有线连接网络快插3内部插针结合导通有线网络通讯，通过夹具无线Client设备一9和主站侧无线交换机10实现无线通讯，主站端冗余交换机2和夹具冗余交换机8对网络进行管理并实现冗余通讯。蓄电池22为夹具提供电源通过DC-DC稳压电源21转换后稳定输出24V电源；电源管理设备15通过采集蓄电池电压判断电池容量并接收PLC指令控制接触器20为外部I/O设备供电。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种有线无线冗余的网络架构，包括PLC主站(1)、主站端冗余交换机(2)和外部供电线路(11)，其特征在于：所述PLC主站(1)通过导线与主站端冗余交换机(2)电性连接，所述主站端冗余交换机(2)通过导线与有线连接网络快插(3)电性连接，所述有线连接网络快插(3)通过导线与夹具冗余交换机(8)电性连接，所述夹具冗余交换机(8)通过导线与夹具无线Client设备一(9)电性连接，通过由夹具无线Client设备一(9)、主站侧无线交换机(10)构成的无线网络设备，来实现PLC主站(1)与夹具设备I/O一(6)无线通讯。

2.根据权利要求1所述的一种有线无线冗余的网络架构，其特征在于，所述夹具冗余交换机(8)通过导线与夹具设备I/O二(7)电性连接，所述夹具冗余交换机(8)通过导线与夹具设备I/O一(6)电性连接，所述夹具冗余交换机(8)通过导线与夹具电源管理设备(5)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种有线无线冗余的网络架构，其特征在于，所述外部供电线路(11)通过导线与电源快插(12)电性连接，所述电源快插(12)通过蓄电池充电电路(13)与蓄电池(22)电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种有线无线冗余的网络架构，其特征在于，所述蓄电池(22)通过电压采集线路(14)与电源管理设备(15)电性连接，所述电源管理设备(15)通过导线与DC-DC稳压电源(21)电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种有线无线冗余的网络架构，其特征在于，所述DC-DC稳压电源(21)通过导线与夹具无线Client设备二(16)电性连接，所述DC-DC稳压电源(21)通过导线与冗余交换机(17)电性连接。

6.根据权利要求4所述的一种有线无线冗余的网络架构，其特征在于，所述DC-DC稳压电源(21)通过导线与夹具I/O一(18)电性连接，所述DC-DC稳压电源(21)设置有I/O供电控制接触器(20)。

7.根据权利要求4所述的一种有线无线冗余的网络架构，其特征在于，所述DC-DC稳压电源(21)通过导线与夹具I/O二(19)电性连接。

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