Eaton XIOC-BP-XC1 是由全球动力管理巨头伊顿(Eaton)公司推出的一款IIoT边缘可编程控制器/智能网关。它隶属于伊顿的 XIO(扩展工业操作) 产品线,本质上是一个集成了强大边缘计算能力的工业通信网关。该设备专为在工厂现场层采集、处理来自多种工业设备的数据,并通过标准IT协议(如MQTT, HTTPS)安全、高效地传输至云端平台(如伊顿的IoTReach或其他第三方云)而设计,是实现工业4.0和数字化转型的“边缘智能节点”。
应用场景:
在一座分布广泛的市政供水管网中,数十个加压泵站和远程阀井的控制柜内,安装着不同品牌、不同协议的PLC、变频器和智能电表。管理人员需要实时掌握每个站点的设备状态、能耗和水压数据,但传统的SCADA系统延伸至此成本高昂。此时,Eaton XIOC-BP-XC1 被部署在每个站点的控制柜内。它通过其丰富的接口(串口、以太网)直接与现场的西门子PLC(S7协议)、AB变频器(Modbus TCP)和电能表(Modbus RTU)对话,采集关键数据。随后,它在本地进行数据清洗、压缩和初步逻辑处理(如计算泵效),再通过内置的4G蜂窝网络模块,使用安全的MQTT协议,仅将有价值的信息定时发送至云端监控中心。它的价值在于,将孤立的“哑”设备转化为可对话的智能节点,以极低的成本和部署复杂度,实现了广域分散资产的透明化管理和预测性维护。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | XIOC-BP-XC1 |
制造商 | Eaton (伊顿) |
产品类别 | IIoT边缘可编程控制器 / 智能网关 |
处理器与内存 | 高性能ARM处理器,配备充足的内存与闪存,支持本地逻辑运行与数据缓存。 |
工业网络接口 | 2 x 10/100 Mbps 以太网口, 支持交换机功能;2 x RS-232/485 串口, 支持多种串行协议。 |
无线通信能力 | 集成 4G LTE Cat 1 蜂窝模块(具体型号可能因地区而异), 支持移动网络远程接入。 |
IT协议支持 | MQTT (带TLS加密), HTTPS, RESTful API, JSON 数据格式, 原生支持云连接。 |
工业协议支持 | 内建丰富的协议库,包括但不限于:Modbus TCP/RTU, OPC UA, EtherNet/IP, 西门子 S7, BACnet IP/MS-TP 等。 |
编程与配置 | 基于Web的直观配置界面,支持 Node-RED 流式编程(图形化)和 JavaScript, 极大降低开发门槛。 |
安全特性 | VPN (如OpenVPN), 防火墙, 基于角色的访问控制, 安全启动, 确保数据从边缘到云的安全。 |
本地存储 | 内置MicroSD卡插槽,用于扩展存储,支持数据断点续传。 |
电源输入 | 24V DC 宽范围输入, 适应标准工业电源。 |
工作温度 | -20°C 至 +60°C, 宽温设计,适应非温控环境。 |
安装方式 | 标准DIN导轨安装, 紧凑型设计。 |
认证 | 符合FCC, CE, 工业环境EMC等认证。 |
技术原理与创新价值:
创新点1:开放、低代码的边缘计算与集成平台。
XIOC-BP-XC1 的核心优势在于其软件定义的开放性。它内置了 Node-RED,一个强大的流式可视化编程工具。工程师无需编写复杂的底层代码,只需通过拖拽预定义的“节点”(代表协议驱动、函数、云连接等),并以连线的方式配置数据流,即可快速构建从数据采集、逻辑处理(如报警生成、数据聚合)到云推送的完整应用。同时支持JavaScript进行更高级的自定义,这极大地缩短了IIoT解决方案的开发、部署和迭代周期。
创新点2:强大的多协议转换与IT/OT融合能力。
该设备是一个真正的协议枢纽。它能够同时与现场层各种采用不同“语言”(协议)的OT设备通信,并将所有数据“翻译”成统一的IT世界“语言”——基于IP的标准化协议(如MQTT over JSON)。这种能力打破了传统工业自动化系统中常见的数据孤岛,使得来自不同年代、不同品牌设备的数据能够汇聚一处,为上层的数据分析和应用提供了统一的、干净的数据源。
创新点3:为严苛环境设计的工业级云连接。
不同于消费级网关,XIOC-BP-XC1 从硬件到软件都符合工业标准。其宽温范围、DIN导轨安装、24V DC供电确保了在工厂现场的稳定运行。集成的4G模块提供了不受有线网络限制的广域连接能力。更重要的是,其通信栈针对工业场景优化,支持断线重连和数据缓存,在网络不稳定时,数据可暂存于本地,待网络恢复后自动续传,确保了数据的完整性和连续性。
应用案例与行业价值:
案例一:可再生能源场站(风电场/光伏电站)远程运维
一个拥有上百台分散风力发电机或光伏逆变器的场站,面临运维成本高、故障响应慢的挑战。在每台风机塔基或光伏汇流箱内安装Eaton XIOC-BP-XC1,其串口连接逆变器控制器读取发电参数,以太网口连接本地气象站和电表。网关通过4G网络,将每台设备的实时发电量、状态、告警和气象数据打包上传至云端运维平台。场站管理者可在手机或电脑上全局掌握资产健康状况,平台基于数据趋势预测设备故障,制定精准的预防性维护计划。项目经理表示:“以前我们需要定期开车巡检,现在数据主动‘跑’到我们面前。XIOC-BP-XC1 帮助我们降低了超过30%的现场巡检成本,并将平均故障处理时间缩短了一半以上。”
案例二:连锁零售门店冷链设备集中监控
一家全国性生鲜超市需要监控旗下数千家门店冷柜、空调的运行状态和温度。这些设备品牌不一,通信方式各异。在每个门店部署一台XIOC-BP-XC1,通过串口连接冷柜控制器(Modbus RTU),通过以太网连接楼宇自控系统(BACnet IP)。网关将温度、压缩机状态、能耗等数据标准化后,通过门店的宽带或4G网络发送至总部云平台。一旦某台冷柜温度超标,系统立即自动向店长和区域维护人员推送报警信息。供应链总监评价道:“这款网关让我们实现了对末端冷链设备的‘玻璃化’管理。它强大的协议兼容性让我们无需更换现有设备,就快速构建了全国统一的监控网络,有效降低了商品损耗和能源浪费。”


相关产品组合方案:
构建一个以 Eaton XIOC-BP-XC1 为核心的边缘计算解决方案,通常涉及以下组件:
IoT云平台:如伊顿自有 IoTReach 平台或第三方云(如AWS IoT, Microsoft Azure IoT, 阿里云物联网平台),用于接收、存储、分析和可视化来自网关的数据。
现场层设备:需要连接的各种 PLC (如西门子S7-1200)、变频器、智能仪表、传感器 等。
工业交换机与网络设备:用于组建局部的设备网络,将多个现场设备连接到网关的以太网口。
串口服务器/转换器:当串口设备距离较远时,可使用 MOXA 等品牌的串口服务器进行扩展。
工业电源:为网关提供稳定的 24V DC 电源,如伊顿的DIN导轨电源。
SIM卡与数据套餐:用于4G联网的物联网专用SIM卡及流量套餐。
天线:根据现场信号情况,可能需要外接 4G天线 以增强信号。
同系列产品:如 XIOC-BP-XC2 (可能带更多接口或不同无线配置) 或功能更基础的网关,满足不同场景需求。
安装维护与全周期支持:
安装 Eaton XIOC-BP-XC1 非常简便。将其卡装在标准DIN导轨上,连接24V电源,并通过以太网口或Wi-Fi连接到本地网络以进行初始配置。关键的配置工作通过其内置的Web服务器完成,用户可以通过浏览器访问其IP地址,使用Node-RED或配置页面设置协议驱动、数据点映射和云连接参数。
日常维护主要是监控其网络连接状态和运行日志。固件可由伊顿或用户通过云端或本地方式进行远程安全升级,以获取新功能和安全补丁。其工业级设计确保了长期的稳定运行。