什么是网关，它有什么作用？

网关是将两个使用不同传输协议的网络段连接在一起的设备，网关一般用作网络的入口和出口点，因为所有数据必须在路由之前通过或与网关通信。在大多数基于IP的网络中，唯一不通过至少一个网关的流量是在同一局域网（LAN）段上的节点之间流动的流量。

在个人或企业场景中使用网关的主要优点是将互联网连接简化为一个设备。在企业中，网关节点还可以充当代理服务器和防火墙。

网关如何工作

所有网络都有一个边界，限制与直接连接到它的设备的通信。因此，如果网络想要与该边界之外的设备，节点或网络通信，则它们需要网关的功能。网关通常被表征为路由器和调制解调器的组合。

网关在网络边缘实现，并管理从该网络内部或外部定向的所有数据。当一个网络想要与另一个网络通信时，数据包将传递到网关，然后通过最有效的路径路由到目的地。除路由数据外，网关还将存储有关主机网络内部路径的信息以及遇到的任何其他网络的路径。

网关基本上是协议转换器，促进两个协议之间的兼容性，并在开放系统互连（OSI）模型的任何层上 *** 作。

网关的一个用途是在物联网环境和云之间创建通信链路。

网关类型

网关可以采用多种形式并执行各种任务。这方面的例子包括：

Web应用程序防火墙： 此类型过滤来自Web服务器的流量并查看应用程序层数据。

云存储网关：此类型使用各种云存储服务API调用转换存储请求。它允许组织将存储从私有云集成到应用程序中，而无需迁移到公共云。

API、OA或 XML 网关： 此类型管理流入和流出服务，面向微服务的体系结构或基于XML的Web服务的流量。

物联网网关： 此类型聚合来自物联网环境中设备的传感器数据，在传感器协议之间进行转换，并在向前发送之前处理传感器数据。

媒体网关 ： 此类型将数据从一种网络所需的格式转换为另一种网络所需的格式。

电子邮件安全网关：此类型可防止传输违反公司政策或将以恶意目的传输信息的电子邮件。

VoIP中继网关 ：这种类型便于使用普通老式电话服务设备，如固定电话和传真机，以及IP语音（VoIP）网络。

此外，服务提供商可以开发网关，供客户使用。

网关和路由器的相似之处在于它们都可用于调节两个或多个独立网络之间的流量。但是，路由器用于连接两个相似类型的网络，网关用于连接两个不同的网络。由于这种逻辑，路由器可能被视为网关，但网关并不总是被视为路由器。路由器是最常用的网关，用于将家庭或企业网络连接到互联网。

工业网关主要有以下得3种常见用途：
一、工业网关可以完成数据的实时采集。
工业网关连接设备的plc，实时采集工业设备运行的参数信息，可实现设备的数据实时采集，断线续传等功能。专业的工业网关可以在加密的情况下采集数据，实现数据的远程采集与传递。
二、工业网关可以通过云端平台实现设备的远程监控与管理。
工业网关采集到的数据传递云端平台，一旦设备运行过程中出现故障，物联网云平台就会向设备管理者推送报警信息。设备管理人员登入云端平台查看故障，通过工业网关实现设备的远程监控与调试。
三、工业网关可实现协议转换本地互联互通。
工业网关可实现多种协议转化为一种标准协议如ModbusTCP、OPCUA等通用协议，实现本地不同设备之间互相通信。
以上就是工业网关的三大主要用途，其实工业网关AR7091还可实现视频监控、边缘计算、巡检打卡等功能。

OPC全称是Object Linking and Embedding（OLE） for Process Control，它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。

在过去，为了存取现场设备的数据信息，每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。由于现场设备的种类繁多，且产品的不断升级，往往给用户和软件开发商带来了巨大的工作负担。

通常这样也不能满足工作的实际需要，系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互 *** 作性的即插即用的设备驱动程序。

在这种情况下，OPC标准应运而生。OPC标准以微软公司的OLE技术为基础，它的制定是通过提供一套标准的OLE/COM接口完成的，在OPC技术中使用的是OLE 2技术，OLE标准允许多台微机之间交换文档、图形等对象。

扩展资料

OPC是世界上最受欢迎的基于标准的数据通信方法。它旨在解决自动化行业中的最大的挑战：如何摆脱传统的基于特制驱动器的通信方式，在不同设备、控制器、和/或应用程序之间实现通讯。

OPC之所以能够成功地创造真正独立于供应商的通讯是因为，OPC从双方提取了数据发送设备（例如PLC）和数据接收端（例如HMI）的执行细节，因此可以在它们之间进行数据交换而不需要了解彼此的本地通信协议和内部数据组织形式。

这与特制驱动器的要求满足只针对于通信方两端的编写方法形成了鲜明的对比。OPC可以代表为一个位于数据发送端和数据接收端之间的“提取”界面，这个界面允许在数据发送端和数据接收端之间交换数据而不需要对对方有任何了解。

OPC的“设备细节提取”是通过运用两个称为OPC客户端和OPC服务器的OPC构件得以实现的。其中每一个构件将在以下章节予以描述。需要注意的是，数据发送端和数据接收端能够彼此通过OPC进行通讯并不意味着它们各自的本地协议就不需要了，或者是被OPC取代了。

相反，这些本地协议和/或接口仍然存在，但只是与两个OPC构件的其中某一个通讯。然后，OPC构件之间进行数据交换，从而结束数据传递。数据也可以从应用程序端被传输至设备，而不需要彼此直接联系。

参考资料来源：百度百科-opc

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解析:

网关曾经是很容易理解的概念。在早期的因特网中，术语网关即指路由器。路由器是网络中超越本地网络的标记， 这个走向未知的“大门”曾经、现在仍然用于计算路由并把分组数据转发到源始网络之外的部分，因此， 它被认为是通向因特网的大门。随着时间的推移，路由器不再神奇，公共的基于IP的广域网的出现和成熟促进了路由器的成长。 现在路由功能也能由主机和交换集线器来行使，网关不再是神秘的概念。现在，路由器变成了多功能的网络设备， 它能将局域网分割成若干网段、互连私有广域网中相关的局域网以及将各广域网互连而形成了因特网， 这样路由器就失去了原有的网关概念。然而术语网关仍然沿用了下来，它不断地应用到多种不同的功能中， 定义网关已经不再是件容易的事。

目前，主要有三种网关：

·协议网关 WNx"N

·应用网关 o:JWN
·安全网关 E-c

唯一保留的通用意义是作为两个不同的域或系统间中介的网关，要克服的差异本质决定了需要的网关类型。

其实，网关是服务器的一种

　1 CANopen从站/主站特点
具有网络管理（Network Management：简称NMT）主机功能的设备通常被称为CANopen主站设备，通常也具有服务数据（Service Date Object：简称SDO）客户端功能。反之具有网络管理（NMT）从机功能的设备通常被称为CANopen从站设备，且其必须具备有服务数据服务器功能。这样CANopen主站设备就可以控制从站以及读写CANopen从站设备的对象字典。
（1） CANopen从站特性
CANopen从站在CANopen网络中拥有唯一的节点地址，并且能独立完成特定的功能，例如数据采集、电机控制等等。对实时性要求高的数据，通常通过实时数据过程（Process Data Object：简称PDO）进行传输，因此CANopen从站应当支持一定数量的PDO传输功能。根据CANopen协议DS301V402的定义，每个从站都预定义了4个TPDO（Transmit Process Data Object：简称TPDO）和4个RPDO（Receive Process Data Object），另外从站也应具有节点/寿命保护或心跳报文以及生产紧急报文等功能。每个CANopen从站都应有一个对象字典，描述了从站所具有的应用参数和通信参数。
(2) CANopen主站特性
CANopen主站在网络所起的作用有别于CANopen从站，通常CANopen主站在网络中负责网络管理、从站参数配置以及从站数据的处理，其并不一定具有特定的功能，但也有自己的对象字典和唯一的节点地址。
2 CANopen网络组建
由于CANopen是基于CAN总线的一种应用层协议，因此其网络组建与CAN总线一致，典型的总线型结构，从站和主站都挂接在该总线上即可，在一个CANopen网络中只能有一个主站设备和若干个从站设备同时工作。CANopen网络布线时选用带屏蔽双绞线，提高总线抗干扰能力。表 1所示为CAN通信波特率与总线长度的关系。注意网络中的各节点的支线长度不易过长，波特率大于100Kbps的情况下，支线总长度不应大于30m，单个节点的支线也不应大于60cm。
表1 总线长度与波特率关系
（1）基本的CANopen网络结构
图1 CANopen基本网络结构
图 1所示为CANopen网络的基本结构，在该网络中有一个CANopen主站，负责管理网络中的所有从站，每个设备都有一个独立的节点地址（NodeID）。从站与从站之间也能建立通信，通常需要事先对各个从站进行配置，使各个从站之间能够建立起独立的PDO通信。
（2） 复杂的CANopen网络结构
图2 带网关设备的CANopen网络
图 3所示为带有网关设备的CANopen网络，与基本的CANopen网络相比，该网络中增加了一个CANopen网关设备，该网关设备可以是CANopen转DeviceNet、Profibus、Modbus或其它的设备。在CANopen网络中，我们也可把该网关设备作为一个从站设备或者是CANopen主站设备。
3 CANopen网络中从站的配置
CANopen从站设备在出厂时都设定有默认参数，并且这些参数都与节点地址绑定，例如实时数据传输PDO，其预定义连接集定义了其默认的参数有4个TPDO和4个RPDO，其COB-ID(Communication Object -ID)如表 2所示。在一些应用简单的场合只需要采用默认设置即可进行正常通信，但对于一些应用比较复杂的场合，则需要对从站进行相应的配置，最常见的配置参数有PDO的COB-ID、PDO映射参数、以及节点/寿命保护等参数。
表2 PDO预定义链接
CANopen网络中，对从站的参数配置或获取都是通过SDO进行传输，因此从站和主站都必须支持SDO传输才能进行正常的配置。为了快速配置从站设备，在配置从站之前通过NMT使整个网络设备进入到预 *** 作状态。
(1) 通信参数配置
CANopen设备的通信参数包括PDO的COB-ID、传输类型、禁止时间以及映射参数等。其参数配置顺序如图 3所示。
图3 通信参数配置顺序
在配置PDO的通信参数时，首先禁止PDO通信，根据DS301 V402的定义，当COB-ID的最高位（第31位）为1时即可禁止该PDO通信，禁止PDO通信 *** 作示例如图 4所示。需要注意的是只有在PDO禁止的情况下，相应的传输类型、映射参数以及COB-ID的值才能被改变，否则试图以任何方式去更改都会出现错误。
（2）其它参数的配置
除了通信相关的参数之外，CANopen设备还有一些与安全相关的参数，例如节点/寿命保护或者心跳报文。根据DS301 V402的定义，同一个CANopen从站中只可能使用节点/寿命保护或心跳报文的一种。节点/寿命保护可以实现双向保护，即主站可监控从站的状态，而从站也可监控主站是否在线。心跳报文只是一种单向的保护机制，心跳报文的消费者可以监控到心跳报文生产者的状态。在网络总线负载较大的情况下，建议使用心跳报文的保护机制来减轻总线负载。
图4 禁止PDO通信方法
（3）配置从站与从之间的通信
CANopen网络中从站与从站可以直接进行PDO通信而不需要主站的参与，这样就提高了实时数据的实时性。将接收从站RPDO的COB-ID更改为发送从站TPDO的COB-ID，这样就建立了两个从站之间了PDO通信，在通信过程中也不需要主站的任何干预。表 3所示。
表3 从站与从站通信COB-ID配置
4 结语
根据不同应用环境可选用不同的线缆来组建CANopen网络，在CANopen网络的布置方面，需要了解线缆的阻抗、容抗、信号延时等来匹配总线的终端电阻，减少由于信号衰减或反射而导致总线工作异常。从而组建一个抗干扰能力强、稳定可靠的CANopen网络。
致远电子股份有限公司提供各种接口的CANopen接口卡、CANopen终端设备（包括数据采集，电机控制等）、CANopen分析仪、网关及网桥、OPC服务器以及基于CANopen协议的整套组网方案及应用开发。

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