摘 要： 智能网关控制系统的设计在当今各个行业已经如火如荼，其作为物联网行业的一个重要环节，其拥有著举足轻重的作用。文章主要阐述了关于工业应用管理的一套基于DSP控制器面向工业PLC的现场监控智能网关控制系统。
　　关键词：智能网关；工业PLC；通讯协议；接口
　　中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）24-0097-02
　　智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，它是在数字化工厂的基础上，依据工业4.0概念，利用物联网技术和设备监控技术，加强信息管理和服务。清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预，及时正确的采集生产控制、状态、图像数据，根据合理的生产计划编排生产进度。由于我国的工业系统主要是以PLC为核心的控制系统，研制多PLC的智能网关，对我国的智能工业有重要意义。
　　1 工业智能网结构拓扑
　　智能网关拓补图，如图1所示，其主要描述了工业智能网关的在工业应用中的实际所在的位置，其可以实时获取在其下层的任意一套PLC的运行状态和数据。并将数据分析包装上传至上层路由器，而后被传输到后台服务器，服务器上的应用程序会实时处理传输来的PLC数据并加以反馈。同时服务器可以实时向指定设备发送控制指令，经由路由器将数据分发到各路网关，而后各个网关会自行侦测此数据是否是其子层的PLC的数据。并将其分拣包装转化成MODBUS协议格式发送到指定的PLC控制系统。
　　2 工业智能网关软件
　　对于工业现场应用的任何系统不仅要求硬件达到一定的抗干扰级别，同时软件的稳定性和高效性也有着举足轻重的作用。为使得软件系统能与硬件系统达到完美的匹配，该系统采用了前后台处理方式，同时在引入使用DMA[3]，并且牺牲了一定的时钟速度的前提下，为该系统虚拟出一套6核处理器一般的性能，系统软件结构图，如图2所示，由于该系统主通道通讯吞吐量较大，故模拟传统PC通讯中的队列式FIFO数据存储结构[4]，该系统的主通道默认容量高达20 KB，在配合于200 MHz的时钟速度的主控DSP，完全可以胜任2.5 MB/s的主通道数据吞吐速度。对于四路子通道而言，各子通道吞吐速度也已高达
　　0.6 MB/s。子通道同样采用与主通道同样的队列式FIFO的数据存储结构[5]。
　　系统启动以后，会进行系统异常自检，检测各个通道通讯是否异常，隔离是否出现故障等。系统指示灯会根据预设的只是方式闪烁或者常亮。由于系统是前后台模式，故在无通讯数据时有一定的循环周期，该系统经测试得知系统的新任务最长响应速度仅为4 ns。当主通道获取新的数据之后，系统会在最慢4 ns之内响应，并对其进行解析，根据命令或者数据内容将数据打包分派到指定通道，对应通道上对应的设备会再一定时间时候响应该命令，并作出响应的应答，智能网关便会将应答数据打包上传到后台服务器上[6]。当子设备在某一时刻有异常情况出现时，智能网关能够实时获取上传来的数据并将其打包上传至服务器，等待服务器做出相应的回复[7]，指示该设备应该如何处理，系统软件流程，如图3所示。
　　3 性能测试与结论
　　该系统与传统的操作系统式智能网关性能对比，见表1。
　　作为物联网时代的智能网关控制系统，有其存在的必然性，对工业智能网关的研究也有其实际应用价值。
　　参考文献：
　　[1] 苏进.异步FIFO存储器的设计[J].微电子学与固体电子学，2007，（3）.
　　[2] 蒋承延，吴思远，陈波.基于无线传感器的智能家居系统[J].微计算机信 息，2007，（5）.