專利名稱：一種基于at91rm9200的現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種工業(yè)控制中的現(xiàn)場總線協(xié)議，具體地說是一種能夠為電力系 統(tǒng)中的Modbus、DeviceNet, Ethernet總線提供一種協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式的基于AT91RM9200 的現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)平臺。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用在電力系統(tǒng)的現(xiàn)場總線技術(shù)種類很多，但由于總線協(xié)議的不同，使不同 現(xiàn)場總線協(xié)議上的智能化設(shè)備之間不能直接進(jìn)行通信，就需要一個能夠在不同總線之間進(jìn) 行數(shù)據(jù)交互的網(wǎng)關(guān)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作、監(jiān)測、診斷、 維護(hù)也提出了需求，而且企業(yè)管理水平的不斷提高，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時性和準(zhǔn)確性也提出 了要求。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的是提供一種基于AT91RM9200 的現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)平臺，該網(wǎng)關(guān)平臺能夠在不同總線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，可以對發(fā) 電廠、變電站、廠礦等電力系統(tǒng)的現(xiàn)場總線一些數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使不同現(xiàn)場總線協(xié)議上的智 能化設(shè)備之間能直接進(jìn)行通信，并可完成對設(shè)備遠(yuǎn)程操作、監(jiān)測、診斷、維護(hù)，為企業(yè)管理提 供現(xiàn)場的實時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種基于AT91RM9200的現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)平臺，其特征在于該網(wǎng)關(guān)平臺包 括處理器AT91RM9200、以太網(wǎng)控制器DM9161、串口擴(kuò)展芯片、以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片、CAN擴(kuò)展芯 片、中斷控制電路和片選分配電路；所述以太網(wǎng)控制器DM9161、串口擴(kuò)展芯片、以太網(wǎng)擴(kuò)展 芯片、CAN擴(kuò)展芯片、中斷控制電路和片選分配電路均與處理器AT91RM9200連接，所述處理 器AT91RM9200與嵌入式Linux操作系統(tǒng)連接。本實用新型中，所述處理器AT91RM9200與串口擴(kuò)展芯片的片選信號以及與串口 擴(kuò)展芯片中斷信號連接，并由Linux操作系統(tǒng)的串口擴(kuò)展驅(qū)動。處理器AT91RM9200與以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片的片選信號以及與以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片中斷信 號連接，并由Linux操作系統(tǒng)的以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片驅(qū)動。處理器AT91RM9200與CAN擴(kuò)展芯片的片選信號以及與CAN擴(kuò)展芯片中斷信號連 接，并由Linux操作系統(tǒng)的CAN擴(kuò)展芯片驅(qū)動。本實用新型采用AT91RM9200處理器，外接以太網(wǎng)控制器DM9161、串口擴(kuò)展芯片、 以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片、CAN擴(kuò)展芯片，使硬件平臺具有8個UART接口，用于RS232、RS485的物 理連接，2個網(wǎng)絡(luò)接口，用于Ethernet，1個CAN總線接口，使其在工業(yè)現(xiàn)場中具有多個外 部接口來完成基于RS485/RS232的Modbus等協(xié)議、基于CAN總線的DeviceNet等協(xié)議、工 業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議等的數(shù)據(jù)通訊。軟件采用開源的嵌入式Linux操作系統(tǒng)及控制程序，并完成 不同現(xiàn)場總線協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。AT91RM9200網(wǎng)關(guān)平臺將UART、Ethernet、擴(kuò)展網(wǎng)口、擴(kuò)展串口、CAN總線接口進(jìn)行了硬件上的集成，完成物理層連接，各自接口的驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù) 鏈路層協(xié)議，在用戶程序中對總線應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)解析和封裝，實現(xiàn)不同協(xié)議數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換， 實現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖3所示。用戶通過監(jiān)控工作站，或者通過Ethernet，設(shè)置、讀取=MODBUS總 線上 ADAM-4015、ADAM-4024 等儀表，DeviceNet 總線上 VE2T-D、VI1TD-ID16 等儀表數(shù)據(jù)， Ethernet上的ADAM-6000系列儀表，并可進(jìn)行本地或者遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲、分析。實現(xiàn)企業(yè)控 制、管理信息的無縫集成，提高了企業(yè)生產(chǎn)信息的實時性和生產(chǎn)自動化水平。本實用新型具有幾種現(xiàn)場總線協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)管理信息系統(tǒng)的 無縫連接。通過本實用新型能夠在不同總線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，可以對發(fā)電廠、變電站、廠 礦等電力系統(tǒng)的現(xiàn)場總線一些數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使不同現(xiàn)場總線協(xié)議上的智能化設(shè)備之間能 直接進(jìn)行通信，并可完成對設(shè)備遠(yuǎn)程操作、監(jiān)測、診斷、維護(hù)，為企業(yè)管理提供現(xiàn)場的實時準(zhǔn) 確的數(shù)據(jù)資料。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的功能框圖。圖3是本實用新型的實現(xiàn)功能圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖中的實施例對本本實用新型作進(jìn)一步的描述一種本實用新型所述的基于AT91RM9200的現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)平臺，見圖1和 圖2，該網(wǎng)關(guān)平臺包括處理器AT91RM9200、以太網(wǎng)控制器DM9161、串口擴(kuò)展芯片、以太網(wǎng)擴(kuò) 展芯片、CAN擴(kuò)展芯片、中斷控制電路和片選分配電路；以太網(wǎng)控制器DM9161、串口擴(kuò)展芯 片、以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片、CAN擴(kuò)展芯片、中斷控制電路和片選分配電路均與處理器AT91RM9200 連接，處理器AT91RM9200與嵌入式Linux操作系統(tǒng)連接。根據(jù)硬件平臺電路連接、中斷控制電路和以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片、串口擴(kuò)展芯片、CAN控 制器芯片的工作特性，編寫驅(qū)動程序，為嵌入式Linux操作系統(tǒng)提供應(yīng)用層平臺控制程序 接口，在系統(tǒng)主控制程序中，將報文封裝成不同的總線協(xié)議形式，并轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)接口總線 上，總線上的智能儀表相應(yīng)請求后，將數(shù)據(jù)通過接口總線傳輸?shù)浇涌谛酒希涌谛酒鶕?jù) 所定義的中斷，對Linux操作系統(tǒng)提出中斷請求，在中斷處理過程中，對儀表數(shù)據(jù)進(jìn)行封 裝，并將封裝后的數(shù)據(jù)包返回上位機(jī)進(jìn)行處理，完成現(xiàn)場總線協(xié)議數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)響應(yīng) 過程。圖3是本實用新型的實現(xiàn)功能圖。用戶在Internet上通過企業(yè)防火墻，經(jīng)過企業(yè) 局域網(wǎng)，遠(yuǎn)程訪問數(shù)據(jù)交互網(wǎng)關(guān)，或者利用系統(tǒng)監(jiān)控工作站點通過局域網(wǎng)或者RS232、RS485 訪問數(shù)據(jù)交互網(wǎng)關(guān)，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)平臺，用戶可以和連接在平臺上的不同總線上的設(shè)備進(jìn) 行數(shù)據(jù)交互，還可以將現(xiàn)場智能儀表的采集數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)和企業(yè)的管理網(wǎng)絡(luò)相連，對現(xiàn)場 級的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析管理，為決策提供依據(jù)，提高電力系統(tǒng)企業(yè)的信息管理系統(tǒng) (MIS)的實時性和實用性。
權(quán)利要求一種基于AT91RM9200的現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)平臺，其特征在于該網(wǎng)關(guān)平臺包括處理器AT91RM9200、以太網(wǎng)控制器DM9161、串口擴(kuò)展芯片、以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片、CAN擴(kuò)展芯片、中斷控制電路和片選分配電路；所述以太網(wǎng)控制器DM9161、串口擴(kuò)展芯片、以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片、CAN擴(kuò)展芯片、中斷控制電路和片選分配電路均與處理器AT91RM9200連接，所述處理器AT91RM9200與嵌入式Linux操作系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AT91RM9200的現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)平臺，其特征在 于所述處理器AT91RM9200與串口擴(kuò)展芯片的片選信號以及與串口擴(kuò)展芯片中斷信號連 接，并由Linux操作系統(tǒng)的串口擴(kuò)展驅(qū)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AT91RM9200的現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)平臺，其特征在 于處理器AT91RM9200與以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片的片選信號以及與以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片中斷信號連 接，并由Linux操作系統(tǒng)的以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AT91RM9200的現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)平臺，其特征在 于處理器AT91RM9200與CAN擴(kuò)展芯片的片選信號以及與CAN擴(kuò)展芯片中斷信號連接，并 由Linux操作系統(tǒng)的CAN擴(kuò)展芯片驅(qū)動。
專利摘要本實用新型公開了一種基于AT91RM9200的現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)平臺，該網(wǎng)關(guān)平臺包括處理器AT91RM9200、以太網(wǎng)控制器DM9161、串口擴(kuò)展芯片、以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片、CAN擴(kuò)展芯片、中斷控制電路和片選分配電路；所述以太網(wǎng)控制器DM9161、串口擴(kuò)展芯片、以太網(wǎng)擴(kuò)展芯片、CAN擴(kuò)展芯片、中斷控制電路和片選分配電路均與處理器AT91RM9200連接，所述處理器AT91RM9200與嵌入式Linux操作系統(tǒng)連接。本實用新型應(yīng)用在發(fā)電廠、變電站等電力系統(tǒng)自動化控制過程中的幾種不同總線協(xié)議儀表之間進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)交互平臺，同時解決了現(xiàn)場總線和Internet網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)問題，通過網(wǎng)關(guān)對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作、監(jiān)測、診斷、維護(hù)，使設(shè)備的控制與維護(hù)，并實現(xiàn)了企業(yè)控制、管理信息的無縫集成?？捎糜诟脑飕F(xiàn)有的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號H04L12/66GK201699739SQ20102019182
公開日2011年1月5日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者朱其慎 申請人:南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院