[实用新型]一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置

说明书

本实用新型提供了一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置，电源输入保护滤波模块、电源模块、树莓派CM4核心控制模块、4G网络通讯模块、双路RS485接口模块、SD卡存储模块、以太网接口模块、USB集线器模块、USB‑OTG切换模块、输出端口模块、输入端口模块和模拟量采集模块。本实用新型有益效果：具有较小的体积，通过接入已有工控网络进行快速部署，无需修改工控设备及相关设备，该装置具有输入输出接口、RS485接口、模拟量输入接口，可将这些端口接入工业控制系统中，进行其他功能拓展，从而实现通讯数据分析、监控，并对异常数据进行报警，可通过输入输出接口输出报警信息。

技术领域

本实用新型属于通讯领域，尤其是涉及一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置。

背景技术

工业控制系统是国家基础设施的重要组成部分，广泛应用于能源、制造、交通、军工等行业，是关乎国计民生的重要资源，工控协议是控制系统实现实时数据交换、数据采集、参数配置、状态监控、异常诊断、命令发布和执行等众多功能有机联动的重要纽带，其安全问题与工控系统的可靠稳定运行密切相关，目前西门子工业控制系统网络使用普遍，S7-COMM通讯协议作为西门子工业控制系统中较为常用的通讯协议，具有一定的安全风险，当前的协议分析仪存在较多缺陷，如现有协议分析仪不能灵活部署，只能应用于多块成箱的一体化测试仪器，且大部分协议分析仪采用PCI或者ISA总线通讯，总线带宽受限，特别在配置多个采集模块时，会导致通讯能力急速下降，从而限制了协议分析仪的处理能力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置，以解决现有现有协议分析装置不能灵活部署的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于S7COMM协议的通讯数据分析装置，包括：电源输入保护滤波模块、电源模块、树莓派CM4核心控制模块、4G网络通讯模块、双路RS485接口模块、SD卡存储模块、以太网接口模块、USB集线器模块、USB-OTG切换模块、输出端口模块、输入端口模块和模拟量采集模块，所述电源输入保护滤波模块连接至所述电源模块，所述USB集线器模块分别连接至所述USB-OTG切换模块和所述4G网络通讯模块，所述电源模块、所述4G网络通讯模块、所述双路RS485接口模块、所述SD卡存储模块、所述以太网接口模块、所述USB-OTG切换模块、所述输出端口模块、所述输入端口模块和所述模拟量采集模块均连接至所述树莓派CM4核心控制模块；

所述输出端口模块包括排阻R44、光电耦合器U5、芯片Q6、芯片Q5、芯片Q4、芯片Q3和连接器JP5，所述排阻R44分别连接至所述树莓派CM4核心控制模块和所述光电耦合器U5,所述光电耦合器U5分别与所述芯片Q6、所述芯片Q5、所述芯片Q4和所述芯片Q3相连接，所述芯片Q6、所述芯片Q5、所述芯片Q4和所述芯片Q3均连接至所述连接器JP5。

进一步的，所述电源输入保护滤波模块包括芯片Q7、插座CON1、二极管D4、热敏电阻R55、电阻R56、电阻R57、共模电感L1、电容C28和电容C29，所述芯片Q7的S极连接至所述共模电感L1第1引脚，所述共模电感L1第3引脚连接至VCC_24V。

进一步的，所述4G网络通讯模块包括芯片M1、芯片U2和芯片U3，所述芯片M1第36引脚和第38引脚分别连接至所述USB集线器模块，所述芯片M1分别连接至所述芯片U2和所述芯片U3。

进一步的，所述双路RS485接口模块包括芯片M3、芯片M2和连接器JP2，所述芯片M2分别与所述树莓派CM4核心控制模块和所述连接器JP2相连接，所述芯片M3分别与所述树莓派CM4核心控制模块和连接器JP2相连接。

进一步的，所述USB集线器模块包括芯片U18，所述芯片U18第1引脚和第2引脚均连接至所述芯片M1，所述芯片U18第6引脚、第7引脚、第8引脚和第9引脚分别连接至所述芯片USB1，所述芯片U18第30引脚和第31引脚分别连接至所述USB-OTG切换模块。