CN2836349Y - 一种通用工业协议以太网适配器 - Google Patents

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徐智穹
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Abstract

本实用新型涉及一种通用工业协议以太网适配器，包括外扩存储器、处理器、网络控制器芯片、串口控制芯片、耦合隔离滤波器、RJ45接口；它们之间的关系：外扩存储器与处理器相互连通、处理器与串口控制芯片相互连通、处理器与以太网控制器相互连通、以太网控制器与耦合隔离滤波器隔离后、与RJ45接口相互连通；处理器作为适配器的控制核心，执行各种软件协议的实现和各种控制功能；外扩存储器芯片用于存放RTOS、应用软件和网页文件；上述的适配器内含有网页服务器。本适配器用于工业设备，具有能够通过以太网进行远程数据访问、参数设置和设备监控等通信控制功能。

Description

一种通用工业协议以太网适配器
技术领域
本实用新型涉及一种通用工业协议以太网适配器，属于工业控制
技术领域。
背景技术
通用工业协议以太网适配器是一种新型工业以太网网络接入产品，可以使现有工业现场控制设备接入到工业以太网中；它是带有协议转换和控制功能的模块，具有能够通过以太网进行远程数据访问、参数设置和设备监控等通信控制功能，支持CIP(Common IndustrialProtocol，通用工业协议)和EtherNet/IP(Ethernet/Industrial Protocol，以太网/工业协议)；用于工业控制时，具有很好的实时性和可靠性。该产品内嵌了网页服务器，使得用户可以通过IE(Internet Explorer，因特网浏览器)访问该产品，进行现场设备的监控；采用32位微处理器和嵌入式实时操作系统，通过更新FLASH(可擦写闪存)数据，能够对产品功能进行现场升级。该产品使得工业现场设备具有很好的互换性和互操作性，在企业信息化和系统集成中具有广泛的应用市场。
由于工业自动化系统正向分布式、智能化的实时控制方面发展，用户对统一的通讯协议和网络的要求日益迫切；随着Intranet/Internet等信息技术的飞速发展，用户要求企业从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成，并提供一个开放的基础构架。
但是目前的现场总线尚不能满足这些要求，多种现场总线互不兼容，不同公司的控制器之间不能实现高速的实时数据传输，信息网络中存在协议上的鸿沟，从而导致“自动化孤岛”的出现，促使人们开始寻求新的解决方案，并关注到以太网技术。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种通用工业协议以太网适配器，该适配器具有能够通过以太网进行远程数据访问、参数设置和设备监控等通信控制功能，支持通用工业协议和以太网/工业协议，用于工业控制时，进行现场设备的监控，具有很好的实时性和可靠性。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：本适配器的器件包括处理器、网络控制器芯片、外扩存储器、串口控制芯片、耦合隔离滤波器等。处理器作为适配器的控制核心，执行各种软件协议和控制功能；外扩存储器芯片用于存放RTOS(Real Time Operation System)、应用程序和网页文件。串口通信协议采用的是Modbus协议。
本实用新型在软件上采用了CIP(Common Industrial Ptrotocol，通用工业协议)和Ethernet/IP(Ethernet/Industrial Protocol，以太网工业/协议)，来实现对现场设备的通信和控制功能。Ethernet/IP作为工业以太网的国际标准之一，已经在IEC61158和IEC61784中收录。与其他类型的工业以太网(HSE，Modbus TCP，Profinet)相比，EIP是基于标准TCP/IP、完全开放的协议，它所能提供的广泛厂商支持、协议灵活性十分显著。由于采用了一致的设备访问方式，可以只用一种配置工具来完成不同网络上CIP设备的配置，而不再需要使用厂商特定的软件；所有设备以对象来分类减少了新产品培训和上市的时间；EIP提供了比DeviceNet和ControlNet更快的通讯速度和更大的数据包传输能力；Ethernet/IP可以完成具有一致应用层接口的传感器总线级到控制级再到企业级的系统无缝集成。可以说EIP技术一定会在今后更广泛的领域中发挥更大的作用。
本实用新型还内嵌了网页服务器，使得用户可以通过浏览器监控现场设备的参数和状态。
为了方便产品使用，在上位机开发了配制软件，主要完成与适配器进行数据传输、参数设置和下载等通讯功能。
本实用新型的有益效果：本适配器是一种新型工业以太网网络接入产品，可以使现有工业现场控制设备接入到工业以太网中；它是带有协议转换和控制功能的模块，具有能够通过以太网进行远程数据访问、参数设置和设备监控等通信控制功能，用于工业控制时，具有很好的实时性和可靠性。该产品内嵌了网页服务器，使得用户可以通过IE(Internet Explorer，因特网浏览器)访问该产品，进行现场设备的监控；采用32位微处理器和嵌入式实时操作系统，通过更新FLASH(可擦写闪存)数据，能够对产品功能进行现场升级。该产品使得工业现场设备具有很好的互换性和互操作性，在企业信息化和系统集成中具有广泛的应用市场，有明显的经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的适配器硬件结构框图；
图2为本实用新型的适配器软件结构框图；
图3为本实用新型的适配器的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作比较详细的说明。
参照图1，这是本实用新型的适配器硬件结构框图。
如图所示，本实用新型的适配器硬件包括外扩存储器1、处理器2、网络控制器芯片4、串口控制芯片3、耦合隔离滤波器5、RJ45接口6。
处理器作为适配器的控制核心，执行各种软件协议的实现和控制功能等；外扩存储器芯片用于存放RTOS、应用软件和网页文件。
上述结构件之间的关系：外扩存储器1与处理器2相互连通、处理器2与串口控制芯片3相互连通、处理器2与以太网控制器(RTL8019AS)4相互连通、以太网控制器(RTL8019AS)4与耦合隔离滤波器5隔离后、与RJ45接口6相互连通。
上述的适配器内含有网页服务器。
所述的外扩存储器1，采用的是FLASH(SST39VF160)和RAM(IS61LV25616AL)芯片。
所述的处理器2，选用了内部资源丰富、处理速度快的32位ARM处理器。ARM提供一系列内核、体系扩展的微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行。ARM940T、920T系列是低价、低能耗、高性能系统微处理器，配有Cache、内存管理和写缓冲区，应用于高级引擎管理、保安系统、机顶盒、便携计算机和高档打印机。
所述的串口控制芯片3，采用的是多个串行接口，包括双UART(16C550)，高速I2C(400kbits/s)和双SPI。
所述的太网控制器4，采用的是网络控制器芯片：RTL8019AS。
参照图2，这是本实用新型的适配器软件结构框图。
如图所示，软件结构包括应用程序(CIP、HTTP)、TCP协议、UDP协议、IP协议(ARP协议、ICMP协议)、RTOS内核、驱动程序。
TCP/IP软件模块充分利用了嵌入式操作系统所提供的多任务机制以及任务之间的通信及互斥等机制，使TCP/IP协议中的复杂机制得以简单、清晰地实现。RTOS负责管理系统资源和任务以及中断响应等。软件最低层是设备驱动程序，它和硬件的关系最密切，直接驱动硬件。采用RTOS可以使嵌入式产品更可靠、开发周期更短，能够简化嵌入式系统的应用开发，有效地确保产品的稳定性和可靠性，便于维护和二次开发。
嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。
为了能够通过以太网对设备参数读取和更改，在设备中还实现了嵌入式WEB服务器的功能。
参照图3，这是本实用新型的适配器软件工作流程图。
如图所示，通用工业协议以太网适配器的工作流程如下：当适配器通电运行时“开始”，“系统初始化”完成系统软件和硬件的初始化工作，接着“服务类型”判断适配器接收的数据请求类型，如果是“网页服务”，便交给“网页服务器数据处理”；如果是“网络”请求，便送到“报文解析及处理”。数据经过处理后，在进行“通信通道”判断，如果是通过“串口”传输，就将数据送到“串口收发”，到“结束”；如果是通过“网络”传输，就将数据送给“以太网网口收发”，到“结束”。

Claims (5)

1、一种通用工业协议以太网适配器，用于工业控制技术领域，其特征在于：
所述的适配器包括外扩存储器(1)、处理器(2)、网络控制器芯片(4)、串口控制芯片(3)、耦合隔离滤波器(5)、RJ45接口(6)；
上述结构件之间的关系是：外扩存储器(1)与处理器(2)相互连通、处理器(2)与串口控制芯片(3)相互连通、处理器(2)与以太网控制器(RTL8019AS)(4)相互连通、以太网控制器(RTL8019AS)(4)与耦合隔离滤波器(5)隔离后、与RJ45接口(6)相互连通；
上述的适配器内含有网页服务器，并在PC机配备有相应当调试配置软件。
2、根据权利要求1所述的通用工业协议以太网适配器，其特征在于：
所述的外扩存储器(1)，采用的是FLASH、RAM芯片。
3、根据权利要求1所述的通用工业协议以太网适配器，其特征在于：
所述的处理器(2)，选用了内部资源丰富，处理速度快的32位ARM处理器(LPC2210)。
4、根据权利要求1所述的通用工业协议以太网适配器，其特征在于：
所述的太网控制器(4)，采用的是网络控制器芯片：RTL8019AS。
5、根据权利要求1所述的通用工业协议以太网适配器，其特征在于：
所述的串口控制芯片(3)，采用的是多个串行接口，包括双UART(16C550)，高速I2C(400kbits/s)和双SPI。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104011611A (zh) * 2011-10-24 2014-08-27 施耐德电器工业公司 用于管理工业过程的系统和方法
CN107942155A (zh) * 2017-10-24 2018-04-20 德合南京智能技术有限公司 能效分析智能工作站
CN111163131A (zh) * 2019-12-09 2020-05-15 杭州迪普科技股份有限公司 可移动存储设备以及数据传输方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101833296A (zh) * 2010-05-14 2010-09-15 山东大学 一种单片机的远程通讯装置及其方法
CN101833296B (zh) * 2010-05-14 2012-05-16 山东大学 一种单片机的远程通讯装置及其方法
CN104011611A (zh) * 2011-10-24 2014-08-27 施耐德电器工业公司 用于管理工业过程的系统和方法
CN107942155A (zh) * 2017-10-24 2018-04-20 德合南京智能技术有限公司 能效分析智能工作站
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