專利名稱：工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的技術(shù)方案涉及數(shù)字信息傳輸?shù)臄?shù)據(jù)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，具體地說是工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展引發(fā)了自動控制領(lǐng)域的深刻技術(shù)變革，以現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)為代表的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是現(xiàn)代自動控制技術(shù)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是信息化帶動工業(yè)化的重點(diǎn)研發(fā)方向。目前網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)正從傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)向工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)方向發(fā)展。利用以太網(wǎng)一系列現(xiàn)成的協(xié)議，并在應(yīng)用層加上工業(yè)通信需要的協(xié)議，滿足了現(xiàn)今工業(yè)通信的要求。CN200510027275.5 公開了“一種Modbus 與 DeviceNet 間的協(xié)議轉(zhuǎn)換方法”，給出了一種Modbus與DeviceNet間的協(xié)議轉(zhuǎn)換方法。CN200720063832.3披露了“一種通用串口到CAN總線接口的轉(zhuǎn)化器”，給出了一種CAN接口設(shè)備和串口設(shè)備互聯(lián)通信的方法。在上述現(xiàn)有技術(shù)中涉及將Modbus網(wǎng)絡(luò)與Devicenet網(wǎng)絡(luò)和CAN總線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方法，但Devicenet網(wǎng)絡(luò)和CAN總線網(wǎng)絡(luò)通信速率低、接入節(jié)點(diǎn)數(shù)受限，不能滿足Modbus網(wǎng)絡(luò)上現(xiàn)場設(shè)備高速和實(shí)時通信的要求。CN201639591U報道了一種嵌入式協(xié)議轉(zhuǎn)換器功能的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，該機(jī)體安裝空間大、成本高和安裝不便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，將Modbus RTU網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，利用以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了 Modbus RTU網(wǎng)絡(luò)上現(xiàn)場設(shè)備高速和實(shí)時通信，同時克服了現(xiàn)有技術(shù)安裝空間大、成本高和安裝不便的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型解決該 技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，包括硬件和軟件兩部分，其中硬件部分由MCU模塊、電源模塊、RS485串行接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊、外擴(kuò)存儲器、通信狀態(tài)指示模塊和復(fù)位及晶振電路構(gòu)成；上述部件的電路連接關(guān)系是:電源模塊連接到MCU模塊和RS485串行接口模塊;MCU模塊又分別與RS485串行接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊、外擴(kuò)存儲器、通信狀態(tài)指示模塊和復(fù)位及晶振電路互連；其中軟件部分包括在單片機(jī)內(nèi)嵌入的OpenTCP協(xié)議棧和在單片機(jī)內(nèi)嵌入的HTTP網(wǎng)頁協(xié)議兩部分；上述硬件部分以MCU為核心器件，通過RS485串行接口模塊實(shí)現(xiàn)與Modbus網(wǎng)絡(luò)的連接，通過以太網(wǎng)接口模塊實(shí)現(xiàn)與工業(yè)以太網(wǎng)的連接，所有硬件部分相互配合使Modbus網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)以太網(wǎng)信息相通。上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述電源摸塊，包括作為電源主輸入的DC24V輸入、DC24V-DC5V隔離電源和DC5V-DC3.3V穩(wěn)壓芯片。上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述RS485串行接口模塊，包括RS485收發(fā)芯片和RS485端子。上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述以太網(wǎng)接口模塊，包括以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)變壓器和RJ45 接口。上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述外擴(kuò)存儲器，其類型是EEPR0M。上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述通信狀態(tài)指示模塊，包括狀態(tài)/電源、速率/連接、以太網(wǎng)收發(fā)和485收發(fā)四個雙色狀態(tài)指示燈。上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述的復(fù)位及晶振電路，其中包括單片機(jī)內(nèi)部自帶上電復(fù)位模塊及軟件復(fù)位模塊，晶振電路選用25.000M晶振為單片機(jī)提供所需主頻時鐘。上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述軟件部分中的軟件程序的總流程是:開始一中斷初始化一串口及以太網(wǎng)初始化一主芯片初始化一建立OpenTCP協(xié)議棧一以太網(wǎng)端是否收到數(shù)據(jù)？ ^啟動以太網(wǎng)轉(zhuǎn)Modbus模塊一同否；^Modbus端是否收到數(shù)據(jù)？懸_啟動Modbus轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊一同否是否觸發(fā)參數(shù)配置中斷？ I進(jìn)入配置模式一同否，iijg回以太網(wǎng)端是否收到數(shù)據(jù)？上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述軟件部分中的軟件程序的總流程中的啟動以太網(wǎng)轉(zhuǎn)Modbus模塊的流程是:開始一建立TCP連接一本協(xié)議轉(zhuǎn)換器偵聽502端口一上位機(jī)是否發(fā)來數(shù)據(jù)？ 返回本協(xié)議轉(zhuǎn)換器繼續(xù)偵聽502端口以太網(wǎng)中斷一解析數(shù)據(jù)包一是否為TCP報文類型？ 丟棄收到的報文一返回本協(xié)議轉(zhuǎn)換器繼續(xù)偵聽502端口 MCU處理TCP報文，提取PDU — MCU串口中斷，發(fā)送Modbus RTU幀至下位機(jī)一結(jié)束。上述工業(yè) 以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述軟件部分中的軟件程序的總流程中的進(jìn)入配置模式的流程是:開始一讀取或修改串口及以太網(wǎng)各參數(shù)？ JjjS 讀取EEPROM中各參數(shù)一將各參數(shù)值返回至上位機(jī)一結(jié)束；盤^擦除EEPROM中參數(shù)，將修改值存入其中一重新初始化串口及以太網(wǎng)一結(jié)束。上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述在單片機(jī)內(nèi)嵌入OpenTCP協(xié)議棧是為實(shí)現(xiàn)Modbus RTU協(xié)議和Modbus TCP協(xié)議間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件，所述在單片機(jī)內(nèi)嵌入HTTP網(wǎng)頁協(xié)議是為實(shí)現(xiàn)串口參數(shù)和以太網(wǎng)參數(shù)配置功能的配置軟件。上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述MCU模塊選用飛思卡爾16位HCS系列單片機(jī)MC9S12NE64VTU，具有10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)MAC控制器，通過自帶MII接口外接以太網(wǎng)PHY芯片。本實(shí)用新型的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是，采用單器件連接方案，利用集成以太網(wǎng)MAC層和物理層的飛思卡爾HCS12系列16位單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)單器件以太網(wǎng)連接，將帶有Modbus通信接口的智能設(shè)備連入工業(yè)以太網(wǎng)，使不同廠家生產(chǎn)的智能通信設(shè)備通過以太網(wǎng)互連成網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用以太網(wǎng)監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)集中控制及數(shù)據(jù)采集功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的顯著的優(yōu)點(diǎn)是該工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器中設(shè)計(jì)電路板長寬尺寸僅為10cm*6cm，需要安裝空間小，在工業(yè)應(yīng)用中可以方便的集成到串口設(shè)備中；以太網(wǎng)側(cè)提供電接口即RJ45接口將串口設(shè)備聯(lián)入100Base-TX以太網(wǎng)，在滿足工業(yè)應(yīng)用操作實(shí)施性要求的基礎(chǔ)上，最大化的降低了企業(yè)應(yīng)用成本，提高效益。

[0020]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖1為本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的硬件構(gòu)成原理框圖。圖2為本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器硬件中的電源模塊、RS485串行接口模塊和以太網(wǎng)接口模塊的構(gòu)成框圖。圖3為本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的硬件的安置布局示意圖。圖4為本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的軟件部分程序的總流程圖。圖5為本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的軟件部分程序中的啟動以太網(wǎng)轉(zhuǎn)Modbus模塊的流程圖。圖6為本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的軟件部分程序中的進(jìn)入配置模式的流程圖。圖中，1.MCU模塊，2.電源模塊，3.RS485串行接口模塊，4.以太網(wǎng)接口模塊，5.夕卜擴(kuò)存儲器，6.通信狀態(tài)指示模塊，7.復(fù)位及晶振電路。
具體實(shí)施方式
圖1所示實(shí)施例表明，本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器硬件部分由MCU模塊1、電源模塊2、RS485串行接口模塊3、以太網(wǎng)接口模塊4、外擴(kuò)存儲器5、通信狀態(tài)指示模塊6和復(fù)位及晶振電路7構(gòu)成；上述部件的電路連接關(guān)系是:電源模塊2連接到MCU模塊I和RS485串行接口模塊3 ;MCU模塊I又分別與RS485串行接口模塊3、以太網(wǎng)接口模塊4、外擴(kuò)存儲器5、通信狀態(tài)指示模塊6和復(fù)位及晶振電路7互連；以太網(wǎng)接口模塊4與工業(yè)以太網(wǎng)連接，RS485串行接口模塊3與Modbus網(wǎng)絡(luò)連接。
·[0029]圖2所示實(shí)施例表明，本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器硬件部分中的電源模塊
2、RS485串行接口模塊3和以太網(wǎng)接口模塊4的組成。其中，圖2a表明本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器硬件部分的電源模塊2包括作為電源主輸入的DC24V輸入、DC24V-DC5V隔離電源和DC5V-DC3.3V穩(wěn)壓芯片；圖2b表明本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器硬件部分的RS485串行接口模塊3包括RS485收發(fā)芯片和RS485端子；圖2c表明本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器硬件部分的以太網(wǎng)接口模塊4包括太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)變壓器和RJ45接口。圖3所示實(shí)施例表明，本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的硬件的安置布局是總電路板的尺寸為長X寬=10cmX6cm，外形小巧，便于安裝；其中RS485串行接口模塊3和以太網(wǎng)接口模塊4分別位于兩端，便于實(shí)現(xiàn)Modbus網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)以太網(wǎng)的連接；iMCU模塊I位于中心位置，電源模塊2、以太網(wǎng)接口模塊4中的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)變壓器、外擴(kuò)存儲器5、通信狀態(tài)指示模塊6和復(fù)位及晶振電路7分布在MCU模塊I周圍，使MCU模塊I到各模塊距離最短，減少信號的串行干擾。圖4所示實(shí)施例表明，本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器中軟件部分中的軟件程序的總流程是:開始一中斷初始化一串口及以太網(wǎng)初始化一主芯片初始化一建立OpenTCP協(xié)議棧一以太網(wǎng)端收到數(shù)據(jù)否？最^啟動以太網(wǎng)轉(zhuǎn)Modbus模塊一同否Modbus端是否收到數(shù)據(jù)？ I啟動Modbus轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊一同否是否觸發(fā)參數(shù)配置中斷？ 'I進(jìn)入配置模式一同否；1返回以太網(wǎng)端是否收到數(shù)據(jù)？圖5所示實(shí)施例表明，本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的軟件部分中的軟件程序的總流程中的啟動以太網(wǎng)轉(zhuǎn)Modbus模塊的流程是:開始一建立TCP連接一本協(xié)議轉(zhuǎn)換器偵聽502端口一上位機(jī)是否發(fā)來數(shù)據(jù)？返回本協(xié)議轉(zhuǎn)換器繼續(xù)偵聽502端口 ；&以太網(wǎng)中斷一解析數(shù)據(jù)包一是否為TCP報文類型？査^丟棄收到的報文一返回本協(xié)議轉(zhuǎn)換器繼續(xù)偵聽502端口 MCU處理TCP報文，提取PDU — MCU串口中斷，發(fā)送Modbus RTU幀至下位機(jī)一結(jié)束。圖6所示實(shí)施例表明，本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的軟件部分中的軟件程序的總流程中的進(jìn)入配置模式的流程是:開始一讀取或修改串口及以太網(wǎng)各參數(shù)？ 里 讀取EEPROM中各參數(shù)一將各參數(shù)值返回至上位機(jī)一結(jié)束；董^擦除EEPROM中參數(shù)，將修改值存入其中一重新初始化串口及以太網(wǎng)一結(jié)束。實(shí)施例按照上述圖1 圖6所述實(shí)施例裝置成本實(shí)用新型工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其中所述的MCU模塊1，選用飛思卡爾16位HCS系列單片機(jī)MC9S12NE64VTU，具有10Μ/100Μ自適應(yīng)以太網(wǎng)MAC控制器，通過自帶MII接口外接以太網(wǎng)PHY芯片，實(shí)現(xiàn)地址識別及以太網(wǎng)類型過濾，支持半雙工和全雙工通信，采用雙絞線連接方式聯(lián)入工業(yè)以太網(wǎng)，最長通信距離不超過100米。該工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的整體電路以MCU模塊I為核心，電源模塊2選用通常使用的DC24V輸入作為電源的主輸入，并且要避免一次降壓過大燒毀電源模塊2，先利用DC24V-DC5V隔離電源將DC24V輸入變?yōu)镈C5V輸出，再利用DC5V-DC3.3V穩(wěn)壓芯片將DC5V輸入變?yōu)镈C3.3V輸出供MCU模塊I和485串行接口模塊3使用；RS485串行接口模塊3連接Modbus RTU網(wǎng)絡(luò)，以太網(wǎng)接口模塊4連接工業(yè)以太網(wǎng)。上述的整體電路是Modbus RTU網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)間的一個節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了 Modbus TCP網(wǎng)絡(luò)主站的功能，且能自適應(yīng)以太網(wǎng)端10/100M速率，完成Modbus-RTU協(xié)議和Modbus-TCP協(xié)議之間的網(wǎng)絡(luò)連接、協(xié)議解析及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能。該工 業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的通信狀態(tài)指示模塊6，包括狀態(tài)/電源、速率/連接、以太網(wǎng)收發(fā)和485收發(fā)四個雙色狀態(tài)指示燈，其中狀態(tài)/電源指示燈指示該協(xié)議轉(zhuǎn)換器工作狀態(tài)及電源連接狀態(tài)，速率/連接指示燈指示該協(xié)議轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)傳輸速率及TCP連接狀態(tài)，以太網(wǎng)收發(fā)指示燈指示以太網(wǎng)端數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)，485收發(fā)指示燈指示485端數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)。該工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的復(fù)位及晶振電路7，其中包括單片機(jī)內(nèi)部自帶上電復(fù)位模塊及軟件復(fù)位模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)的自動復(fù)位和手動復(fù)位，晶振電路選用25.0OOM晶振為單片機(jī)提供所需主頻時鐘。在上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的軟件部分程序的總流程中，所述中斷初始化，包括開關(guān)總中斷串口中斷、以太網(wǎng)中斷等，避免在初始化未完成之前觸發(fā)中斷，產(chǎn)生無法預(yù)知的運(yùn)行錯誤；所述串口及以太網(wǎng)初始化，包括串口及以太網(wǎng)各參數(shù)設(shè)置，以滿足不同應(yīng)用場合；所述主芯片是單片機(jī)MC9S12NE64VTU，所述主芯片初始化包括時鐘初始化和計(jì)時器初始化；所述判斷以太網(wǎng)端是否收到數(shù)據(jù)以后的程序，是指如果以太網(wǎng)端收到上位機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)則啟動以太網(wǎng)轉(zhuǎn)Modbus模塊，即圖5所示的啟動以太網(wǎng)轉(zhuǎn)Modbus模塊的流程，主芯片把收到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀中包含的Modbus PDU提取出來，按照Modbus RTU數(shù)據(jù)幀格式發(fā)送給下行智能設(shè)備；所述判斷Modbus端是否收到數(shù)據(jù)以后的程序是，如果Modbus端收到下行智能設(shè)備返回的應(yīng)答數(shù)據(jù)，則啟動Modbus轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊，把Modbus RTU數(shù)據(jù)幀嵌入到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀中，通過TCP連接傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)端的上位機(jī)監(jiān)控軟件；所述判斷是否觸發(fā)參數(shù)配置中斷以后的程序是，如果觸發(fā)了此中斷，則進(jìn)入配置模式，配置模式的流程如圖6所示，判斷用戶修改還是讀取串口及以太網(wǎng)各參數(shù)，若是修改參數(shù)，則擦除EEPROM中已存的參數(shù)，將用戶新的修改值存入EEPROM中，并重新初始化串口及以太網(wǎng)；若是讀取參數(shù)，則讀取EEPROM中存儲的數(shù)據(jù)，并返回至上位機(jī)；如果沒有觸發(fā)此中斷，則回到第4步繼續(xù)判斷以太網(wǎng)端是否收到數(shù)據(jù)。上述工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的協(xié)議轉(zhuǎn)換器軟件，采用透明傳輸理念，在單片機(jī)內(nèi)嵌入OpenTCP協(xié)議棧，建立TCP連接，將Modbus RTU數(shù)據(jù)幀嵌入到TCP報文中進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)Modbus RTU網(wǎng)絡(luò)與Modbus TCP網(wǎng)絡(luò)的可靠通信，同時使該協(xié)議轉(zhuǎn)換器所在節(jié)點(diǎn)具有Modbus TCP主站功能,按照現(xiàn)場設(shè)備的Modbus協(xié)議規(guī)約發(fā)送相應(yīng)控制命令至本實(shí)用新型，通過本實(shí)用新型的協(xié)議解析及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，達(dá)到控制下行串口設(shè)備的目的。本實(shí)施例的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器將Modbus現(xiàn)場總線組建的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)聯(lián)入工業(yè)以太網(wǎng)，采用透明傳輸方式實(shí)現(xiàn)了 Modbus RTU協(xié)議與Modbus TCP協(xié)議間的數(shù)據(jù)傳輸，通過建立OpenTCP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)了 Modbus TCP主站的功能，通過基于HTTP網(wǎng)頁協(xié)議的配置軟件修改波特率、校驗(yàn)方式等串口參數(shù)以及IP地址、子網(wǎng)掩碼等以太網(wǎng)參數(shù)，使上位機(jī)可以實(shí)時監(jiān)控Modbus串口設(shè)備的工作狀態(tài)和采集Modbus串口設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，使不同廠家生產(chǎn)的智能通信設(shè)備互聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)集中全面的監(jiān)控。上述實(shí)施例中所用的各模塊器件均通過商購?fù)緩将@得，各硬件部分之間的連接方法是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù) 人員所能掌握的。
權(quán)利要求1.工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:包括硬件和軟件兩部分，其中硬件部分由MCU模塊、電源模塊、RS485串行接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊、外擴(kuò)存儲器、通信狀態(tài)指示模塊和復(fù)位及晶振電路構(gòu)成；上述部件的電路連接關(guān)系是:電源模塊連接到MCU模塊和RS485串行接口模塊;MCU模塊又分別與RS485串行接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊、外擴(kuò)存儲器、通信狀態(tài)指示模塊和復(fù)位及晶振電路互連；其中軟件部分包括在單片機(jī)內(nèi)嵌入的OpenTCP協(xié)議棧和在單片機(jī)內(nèi)嵌入的HTTP網(wǎng)頁協(xié)議兩部分；上述硬件部分以MCU為核心器件，通過RS485串行接口模塊實(shí)現(xiàn)與Modbus網(wǎng)絡(luò)的連接，通過以太網(wǎng)接口模塊實(shí)現(xiàn)與工業(yè)以太網(wǎng)的連接，所有硬件部分相互配合使Modbus網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)以太網(wǎng)信息相通。
2.按照權(quán)利要求1所說工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述電源摸塊，包括作為電源主輸入的DC24V輸入、DC24V-DC5V隔離電源和DC5V-DC3.3V穩(wěn)壓芯片。
3.按照權(quán)利要求1所說工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述RS485串行接口模塊，包括RS485收發(fā)芯片和RS485端子。
4.按照權(quán)利要求1所說工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述以太網(wǎng)接口模塊，包括以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)變壓器和RJ45接口。
5.按照權(quán)利要求1所說工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述通信狀態(tài)指示模塊，包括狀態(tài)/電源、速率/連接、以太網(wǎng)收發(fā)和485收發(fā)四個雙色狀態(tài)指示燈。
6.按照權(quán)利要求1所說工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于:所述的復(fù)位及晶振電路，其中包括單片機(jī)內(nèi)部自帶上電復(fù)位模塊及軟件復(fù)位模塊，晶振電路選用25.0OOM晶振為單片機(jī)提供所需主頻時鐘?！?br> 專利摘要本實(shí)用新型涉及工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器，涉及數(shù)字信息傳輸?shù)臄?shù)據(jù)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，包括硬件和軟件兩部分，其中硬件部分由MCU模塊、電源模塊、RS485串行接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊、外擴(kuò)存儲器、通信狀態(tài)指示模塊和復(fù)位及晶振電路構(gòu)成；其中軟件部分包括在單片機(jī)內(nèi)嵌入的OpenTCP協(xié)議棧和在單片機(jī)內(nèi)嵌入的HTTP網(wǎng)頁協(xié)議兩部分；上述硬件部分以MCU為核心器件，通過RS485串行接口模塊實(shí)現(xiàn)與Modbus網(wǎng)絡(luò)的連接，通過以太網(wǎng)接口模塊實(shí)現(xiàn)與工業(yè)以太網(wǎng)的連接，所有硬件部分相互配合使Modbus網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)以太網(wǎng)信息相通。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了Modbus網(wǎng)絡(luò)上現(xiàn)場設(shè)備高速和實(shí)時通信，克服了現(xiàn)有技術(shù)安裝空間大、成本高和安裝不便的缺點(diǎn)。
文檔編號H04L29/08GK203135924SQ201220722060
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者陸儉國, 任世彬, 劉國興, 李奎, 王麗麗, 張軍, 韓松, 張?zhí)礴? 陳思敏 申請人:河北工業(yè)大學(xué)