CN201138447Y - 用于工业现场控制的mvb-rs485网关 - Google Patents

用于工业现场控制的mvb-rs485网关 Download PDF

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CN201138447Y CNU2007200148362U CN200720014836U CN201138447Y CN 201138447 Y CN201138447 Y CN 201138447Y CN U2007200148362 U CNU2007200148362 U CN U2007200148362U CN 200720014836 U CN200720014836 U CN 200720014836U CN 201138447 Y CN201138447 Y CN 201138447Y
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马晨普
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Abstract

本实用新型公开了一种用于工业现场控制的MVB－RS485网关，包括MVB协议控制器、MVB总线收发器和MVB光电隔离器；其特征在于还包括C8051F040处理器和RS485总线接口，所述的RS485总线接口通过内部总线连接到C8051F040处理器上，完成C8051F040处理器同RS485总线上各设备的通信；所述的各模块间通过内部总线双向通信。该网关具有可靠性、灵活性、通用性、成本低等优点，非常适合于工业现场的应用领域中广泛推广。

Description

用于工业现场控制的MVB-RS485网关
技术领域
本实用新型涉及一种基于MVB网络技术的工业现场总线的网络控制装置，尤其涉及一种用于工业现场控制的MVB-RS485网关。
背景技术
目前，基于工业控制领域的控制方式，一般地还是采用直通导线式的控制方式居多，由于导线数量极多，接点处发生故障的几率很大，因此系统的可靠性很低，故障率高，维修难度很大。采用工业总线控制方式则越来越受到重视。
MVB网络是一种专门为工业现场总线设计的网络，目前已成为一种在国外和国内大量使用的高可靠性现场总线网络，但由于专业性太强，对外接口还不是特别方便。而RS485通讯方式是目前应用广泛的通讯方式之一，具有接口简单，价格低廉，调试方便，性能可靠等优点。特别是在机车车辆、电厂等领域，很多设备都提供RS485接口来进行设备间的通讯，将其与MVB总线结合起来使目前带有RS485通讯方式的设备都能在MVB网络上进行数据流的交互，发明一种基于MVB-RS485的网关替代传统的控制方式，对于实现传统工业控制的现代化具有十分重要的意义。与传统的控制方式相比，采用网络控制有以下优点：
  特点   MVB-RS485网关   传统方式
  可靠性   极高   低
  灵活性   好   差
  通用性   好   差
  信息量   极大   小
  可维护性   好 差
  冗余   是   否
  成本   低   低
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，研制一种灵活性高、通用性强的用于工业现场控制的MVB-RS485网关。本实用新型采用的技术手段如下：
一种用于工业现场控制的MVB-RS485网关，包括MVB协议控制器、MVB总线收发器和MVB光电隔离器；其特征在于还包括C8051F040处理器和RS485总线接口，所述的RS485总线接口通过内部总线连接到C8051F040处理器上，完成C8051F040处理器同RS485总线上各设备的通信；所述的各模块间通过内部总线双向通信。
所述的MVB总线收发器的结构由单元功能电路组成，它将MVB协议控制器送来的数字信号转换成曼彻斯特信号，经MVB光电隔离器送出，或者将MVB光电隔离器送来的曼彻斯特网络信号解码为数字信号，送入MVB协议控制器。
所述的MVB协议控制器由模块电路构成，负责将C8051F040处理器要传输的变量MPC或消息MSG打包成MVB网络协议规定的数据流送到MVB总线收发器或者将MVB总线收发器送来的信号解析成标准数据并存入自身所述的C8051F040处理器负责控制MVB协议控制器的工作时序和RS485数据流的生成，以及电压监视、软件狗和/或工作电源的控制。
所述的RS485总线接口是RS485的对外接口电路，它将外总线信号解调成RS485控制器的数据流，供C8051F040处理器和/或将其生成的RS485信号送到RS485总线接口生成符合RS485通讯的信号与外界通信。
所述的MVB总线收发器和MVB光电隔离器为两组，其中一组作为冗余接口连接到MVB冗余总线上。
其中MVB是国际上许多大公司采用的符合IEC61375国际标准和IEC61158的工业现场网络技术，而RS485总线则是成本低廉的现场总线，因此将两者结合构成的网关具有可靠性、灵活性、通用性、成本低等优点；另外本实用新型可将很多具有RS485接口的设备连接到机车总线上成为机车系统的一个部分，使对机车领域不熟悉不具备MVB总线研发能力的厂商，能过将自己的产品快速的推向铁路市场。所以本实用新型非常适合于工业现场的应用领域中广泛推广。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理图；
图中：1、C8051F040处理器，2、MVB协议控制器，3、MVB总线收发器，4、MVB光电隔离器，5、RS485总线接口。
具体实施方式
如图1所示，该用于工业现场控制的MVB-RS485网关，包括MVB协议控制器2、MVB总线收发器3、MVB光电隔离器4、C8051F040处理器1和RS485总线接口5。RS485总线接口5通过内部总线连接到C8051F040处理器1上，完成C8051F040处理器1同RS485总线上各设备的通信，MVB总线收发器3的结构由单元功能电路组成，它将MVB协议控制器2送来的数字信号转换成曼彻斯特信号，经MVB光电隔离器4送出，或者将MVB光电隔离器4送来的曼彻斯特网络信号解码为数字信号，送入MVB协议控制器2中。MVB协议控制器2负责将C8051F040处理器1要传输的变量MPC或消息MSG打包成MVB网络协议规定的数据流送到MVB总线收发器4或者将MVB总线收发器4送来的信号解析成标准数据并存入自身的缓存区，随之引发中断请求信号，以供C8051F040处理器1读取。C8051F040处理器1负责控制MVB协议控制器2的工作时序和RS485数据流的生成，以及电压监视、软件狗和/或工作电源的控制。RS485总线接口5是RS485的对外接口电路，它将外总线信号解调成RS485控制器的数据流，供C8051F040处理器1和/或将其生成的RS485信号送到RS485总线接口5生成符合RS485通讯的信号与外界通信。MVB总线收发器3和MVB光电隔离器4为两组，其中一组作为冗余接口连接到MVB冗余总线上。所述的各模块间通过内部总线双向通信。
一个厂家的空调系统将空调产品安装到铁路行业，但是，一般的空调系统是不具备MVB机车总线接口，我们给他们配备了MVB-RS485网关，通过将空调系统的RS485接口和该网关的RS485接口连接起来，通过相应的软件协议设计，将RS485数据流转换为MVB总线认可的数据流发送到机车的MVB网络中去，这样机车的主控单元才能识别该空调系统，从而得到空调系统的数据并进行对该空调系统的控制(空调系统一般传送给机车主控单元的数据为温度，湿度等信息，机车主控单元可以通过指令的方式通过发明的网关将指令传送到空调系统中，可以控制其开、关，温度设置等数据)。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1、一种用于工业现场控制的MVB-RS485网关，包括MVB协议控制器(2)、MVB总线收发器(3)和MVB光电隔离器(4)；其特征在于还包括C8051F040处理器(1)和RS485总线接口(5)，所述的RS485总线接口(5)通过内部总线连接到C8051F040处理器(1)上，完成C8051F040处理器(1)同RS485总线上各设备的通信；所述的各模块间通过内部总线双向通信。
2、根据权利要求1所述的用于工业现场控制的MVB-RS485网关，其特征在于所述的MVB总线收发器(3)的结构由单元功能电路组成，它将MVB协议控制器(2)送来的数字信号转换成曼彻斯特信号，经MVB光电隔离器(4)送出，或者将MVB光电隔离器(4)送来的曼彻斯特网络信号解码为数字信号，送入MVB协议控制器(2)。
3、根据权利要求1所述的用于工业现场控制的MVB-RS485网关，其特征在于所述的MVB协议控制器(2)由模块电路构成，负责将C8051F040处理器(1)要传输的变量MPC或消息MSG打包成MVB网络协议规定的数据流送到MVB总线收发器(4)或者将MVB总线收发器(4)送来的信号解析成标准数据并存入自身的缓存区，随之引发中断请求信号，以供C8051F040处理器(1)读取。
4、根据权利要求1所述的用于工业现场控制的MVB-RS485网关，其特征在于所述的C8051F040处理器(1)负责控制MVB协议控制器(2)的工作时序和RS485数据流的生成，以及电压监视、软件狗和/或工作电源的控制。
5、根据权利要求1所述的用于工业现场控制的MVB-RS485网关，其特征在于所述的RS485总线接口(5)是RS485的对外接口电路，它将外总线信号解调成RS485控制器的数据流，供C8051F040处理器(1)和/或将其生成的RS485信号送到RS485总线接口(5)生成符合RS485通讯的信号与外界通信。
6、根据权利要求1、2、3或4所述的用于工业现场控制的MVB-RS485网关，其特征在于所述的MVB总线收发器(3)和MVB光电隔离器(4)为两组，其中一组作为冗余接口连接到MVB冗余总线上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113867234A (zh) * 2021-11-03 2021-12-31 西安热工研究院有限公司 基于现场总线pa耦合器通讯端口的冗余通信系统及方法

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Patentee before: Xie Buming

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TR01 Transfer of patent right

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Patentee after: Dalian Electric Traction Research & Development Center of China North Locomotive Co., Ltd.

Address before: Beijing City, Fengtai District Fong City Park District building 15, zip code: 100076

Patentee before: China CNR Corporation Limited

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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

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