CN101718985B - EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器 - Google Patents
EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器，主电路模块主要由ARM芯片AT91SAM7x256、网络芯片DP83848I、网络变压器YL18-2050S、标准JTAG电路及***电路构成；主电路模块通过工业交换机获得总线24V电源，EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器有实现EPA信号和DP信号转换功能，用于将DP设备挂载在EPA总线上，达到扩展EPA总线功能的作用，将Profibus-DP设备EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器相连后可以实现DP报文到EPA报文的转换，在EPA组态软件中可以成功的监听并组态该DP设备，实现DP设备与EPA设备共存于同一网络，并实现它们之间的互操作、互访问。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业过程控制仪表不同总线之间相互转换的模块，特别涉及一种EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器。
背景技术
目前在工业自动化领域存在着多种总线标准，这些总线标准大都由自动化领域内知名企业定制并推广实施，由于各自利益和技术保密等原因，造成了各种总线间通讯困难，不同总线间难以透明互访，总线设备之间无法实现相互访问和互操作，在工业过程控制***中设备升级时，会存在明显的原有设备与新设备之间不兼容造成旧设备只能淘汰的问题，***改造成本也随之大大提高。
工业以太网成为新的发展方向，具有应用广泛、成本低廉、技术资源丰富、可靠性高、传输速度快等突出特点，EPA总线标准就是一种目前具有广泛应用前景且具有我国自主知识产权的工业以太网技术，这使得其他总线与EPA总线相互通讯成为目前研究的热点。
发明内容
鉴于目前多种总线标准共存给工业自动化***设计带来的不便，本发明的目的是解决的现有技术存在的问题，设计一种全新的总线转换适配器，使目前应用广泛的Profibus-DP总线信号转换成EPA总线信号，实现DP设备和EPA设备共存于同一个***中。
本发明是通过这样的技术方案实现的：EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器包括主电路模块，主电路模块主要由ATMEL公司一款内置MAC层和网络控制器的的ARM芯片AT91SAM7x256、National Semiconductor公司的网络芯片DP83848I、网络变压器YL18-2050S、标准JTAG电路及***电路构成；其特征是：主电路模块通过工业交换机获得总线24V电源，24V电源为电源模块WRB2405提供输入电压，然后由电源模块WRB2405转换为5V输出电压，再经电源模块LM1117-3.3转换为3.3V输出；以3.3V电压为主电路模块的工作电压；通过RS485芯片ADM2486将来自DP设备的信号传送给ARM控制器芯片AT91SAM7x256；ARM控制器芯片AT91SAM7x256与标准JTAG电路连接；网络芯片DP83848I，通过MII接口与AT91SAM7x256连接实现通信；网络变压器YL18-2050S分别与网络芯片DP83848I、RJ45网络接口连接；
EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器有实现EPA信号和DP信号转换功能，用于将DP设备挂载在EPA总线上，达到扩展EPA总线功能的作用。
EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器通过DP专用接头同DP设备相连、通过以太网接口直接连接工业交换机，与该网段内的其他EPA设备实现组网，实现DP设备与EPA设备共存于EPA总线下，并进行交互操作。
具有Profibus-DP总线功能的设备通过DP总线与EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器上的DP专用接口相连，将DP信号传送到该转换适配器主电路模块上。主电路模块经过对DP协议报文的分析，将其转换为EPA协议报文，并通过主电路模块板卡上的网络接口RJ45，将EPA报文通过以太网直接连接至工业交换机上，最终实现DP到EPA的转换。主电路模块的供电采用总线供电，由工业交换机的RJ45接口4、5脚提供+24V，7、8脚提供GND，通过网线为主电路模块提供电源。
ARM控制器芯片AT91SAM7x256预制软件***移植有嵌入式操作***uC/OS-II和嵌入式网络TCP/IP协议，并在此基础上添加EPA层，实现EPA的协议，并在应用层添加Profibus-DP协议转换的代码。软件流程如下：
本发明的有益效果是：将Profibus-DP设备EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器相连后可以实现DP报文到EPA报文的转换，在EPA组态软件中可以成功的监听并组态该DP设备，实现DP设备与EPA设备共存于同一网络，并实现它们之间的互操作、互访问。
附图说明
图1是本发明的电路结构框图，并作为摘要附图；
图2是本发明的ARM控制器芯片及其***电路；
图3是本发明的集成PHY层的网络芯片及其***电路；
图4是本发明的软件流程图。
具体实施方式
了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明：
如图1至3所示，EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器主电路模块主要由集成有MAC层和网络控制器的ARM控制器芯片AT91SAM7x256、集成PHY层的网络芯片DP83848I、网络变压器YL18-2050S、标准JTAG电路、RS232接口芯片MAX3232、RS485接口芯片ADM2486、RJ45网络接口及***电路构成；
主电路模块的工作电压是3.3V，ARM控制器芯片VDDIO端输入电压为3.3V；ARM内核的工作电压是1.8V，1.8V电压由该芯片的VDDOUT输出，给自身的内核供电，CPU的晶振采用的频率为18.432MHz；标准JTAG电路通过连接ARM控制器芯片AT91SAM7x256实现仿真调试和程序下载；ARM控制器芯片CPU与网络芯片DP83848I通过MII接口实现通信；通过RS485芯片ADM2486传输来自DP接头的信号；ARM控制器与RS232芯片MAX3232连接作为上位机前期调试接口；集成PHY层的网络芯片DP83848I，其外接晶振为25MHz；网络变压器YL18-2050S分别与集成PHY层的网络芯片DP83848I、RJ45网络接口连接；主电路模块通过DP专用接头同DP设备相连；主电路模块通过以太网接口直接连接工业交换机；
图2是EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器电路结构框图的CPU部分，采用AT91SAM7x256，这是一款集成有MAC层和网络控制器的ARM芯片。整个芯片的工作电压是3.3V，ARM内核的工作电压是1.8V，1.8V电压由该芯片的VDDOUT输出，给自身的内核供电，其余IO部分和***设备控制器是3.3V供电。由于采用总线24V供电，所以需要两个电源模块，分别是WRB2405和LM1117-3.3，前者用于24V转5V，后者用于5V转3.3V然后给CPU供电。CPU的晶振采用18.432MHz，经过PLL控制器分频倍频后产生48MHz的频率作为ARM主频。仿真调试部分采用标准的JTAG电路。同时为了方便开发人员调试板卡，通过MAX3232配备有一个RS232接口，有助于前期开发。AT91SAM7x256与网络芯片DP83848I通过MII接口实现，MII的接口个数一共为15个管脚。ADM2486为RS485芯片，其A、B对应着DP接头的信号。
如图3所示，EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器的网络部分，其中DP83848I为集成PHY层的网络芯片，其外接晶振为25MHz，其通过MII接口与AT91SAM7x256连接。YL18-2050S为网络变压器，其分别与RJ45网络接口和DP83848I连接。RJ45的网络接口的4、5脚通过工业交换机得到24V电源，7、8脚也与工业交换机相连得到GND，实现总线供电。
如图4所示为EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器主电路模块的软件流程，整个软件***移植有嵌入式操作***uC/OS-II和嵌入式网络TCP/IP协议，并在此基础上添加EPA层，实现EPA的协议，并在应用层添加Profibus-DP协议转换的代码。软件上还要实现DP功能，包括DP地址查询、诊断、参数化、配置等，并经过报文分析将DP报文转换成EPA报文后发送至网络。
在该模块上电后，程序首先进行整个硬件***的初始化，使能ARM和网络芯片，设置时钟和***控制器，然后初始化嵌入式操作***uC/OS-II和嵌入式TCP/IP网络协议，并检测DP设备的通讯接口以及DP设备是否就绪、设置DP设备的相关参数。完成以上工作后操作***创建任务用于处理DP总线和EPA总线之间的通讯。当接收DP设备数据时，提取DP报文中的数据部分，添加EPA报头后发送到EPA网络中。当有EPA数据发送时，提取EPA报文中的数据部分，添加DP报头后发送到DP设备中。
根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
Claims (2)
1.EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器，包括主电路模块，主电路模块主要由ARM控制器芯片AT91SAM7x256、网络芯片DP83848I、网络变压器YL18-2050S、标准JTAG电路及***电路构成；其特征是：主电路模块通过工业以太网交换机获得总线24V电源，24V电源为电源模块WRB2405提供输入电压，然后由WRB2405转换为5V输出电压，再经电源模块LM1117-3.3转换为3.3V输出；3.3V电压为主电路模块的工作电压；通过RS485芯片ADM2486将来自DP设备的信号传送给ARM控制器芯片AT91SAM7x256；标准JTAG电路与ARM控制器芯片AT91SAM7x256连接作为仿真调试接口；网络芯片DP83848I通过MII接口与ARM控制器芯片AT91SAM7x256连接实现通信；网络变压器YL18-2050S分别与网络芯片DP83848I、RJ45网络接口连接。
2.如权利要求1所述EPA总线与Profibus-DP总线转换适配器，其特征是：主电路模块电源是通过RJ45网线从工业以太网交换机的RJ45网络接口4、5脚获取+24V电源，从7、8脚获取GND。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| US5896508A (en) * | 1995-02-23 | 1999-04-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Hub-network adapter device for a file server personal computer |
| CN101262473A (zh) * | 2007-12-28 | 2008-09-10 | 上海自动化仪表股份有限公司 | 一种epa工业以太网与hart现场总线互连的方法 |
| CN101425948A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-05-06 | 上海大学 | 工业无线网接入工业以太网和现场总线的多协议网关及协议转换方法 |
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