CN105227417A - Epa总线与hart总线通讯网桥 - Google Patents

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杨彬
孙振民
陈维琨
孟丹丹
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Abstract

本发明涉及EPA总线与HART总线通讯网桥，它包括HART总线接口、核心控制模块和EPA总线接口，HART总线接口包括HART芯片及其***电路，核心控制模块包括ARM控制芯片及其***电路，EPA总线接口包括EPA网络芯片及其***电路和网络变压器，其中HART芯片及其***电路与ARM控制芯片相连，EPA网络芯片及其***电路分别与ARM控制芯片及其***电路、网络变压器相连。技术效果是实现了HART总线与EPA总线的相互通讯，使HART设备和EPA设备可共存于同一个***中，在工业过程控制***的设备升级时，由于新、老设备可兼容，大大降低了***改造成本。

Description

EPA总线与HART总线通讯网桥
技术领域
本发明涉及工业过程控制中的现场总线通讯网桥，特别涉及一种EPA总线与HART总线之间的通讯网桥。
背景技术
目前在工业自动化领域存在着多种总线标准，目前流行的现场总线主要有CAN（控制局域网络）、PROFIBUS（过程现场总线）、HART（可寻址远程传感器高速通道）、FF（基金会现场总线）、LonWorks。其中以HART技术为基础的HART现场总线技术是世界上应用最广泛的一种现场总线技术。这些总线标准大都由自动化领域内知名企业制定并推广实施。由于各自利益和技术保密等原因，不同的总线标准造成了各种总线间通讯困难，总线设备之间无法实现相互访问和操作，在工业过程控制***的设备升级时，原有设备与新设备之间明显的不兼容，从而造成旧设备只能淘汰，***改造成本也随之大大提高。
在当前多种现场总线并存，无法统一的形势下，工业以太网成为新的发展方向，它具有应用广泛、成本低廉、技术资源丰富、可靠性高、传输速度快等突出特点。工业自动化用以太网EPA总线标准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，其它总线与EPA总线相互通讯成为目前研究的热点。
发明内容
鉴于上述现有技术状况，本发明的目的是提供一种EPA总线与HART总线通讯网桥，该网桥使目前应用广泛的HART总线信号转换成EPA总线信号，实现HART设备和EPA设备共存于同一个***中。
所采取的技术方案是,一种EPA总线与HART总线通讯网桥，其特征在于：它包括HART总线接口、核心控制模块和EPA总线接口，HART总线接口包括HART芯片及其***电路，核心控制模块包括ARM控制芯片及其***电路，EPA总线接口包括EPA网络芯片及其***电路和网络变压器，其中HART芯片及其***电路与ARM控制芯片相连，EPA网络芯片及其***电路分别与ARM控制芯片及其***电路、网络变压器相连。
本发明所产生的有益效果是：实现HART总线与EPA总线的相互通讯，使HART设备和EPA设备可共存于同一个***中，在工业过程控制***的设备升级时，大大降低了***改造成本。
附图说明
图1是本发明连接原理框图。
图2是本发明HART总线接口电原理图。
图3是本发明核心控制模块及EPA总线接口电原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、2、3所示，EPA总线与HART总线通讯网桥包括HART总线接口、核心控制模块和EPA总线接口，HART总线接口包括HART芯片及其***电路，核心控制模块和EPA总线接口包括ARM控制芯片，EPA网络芯片及其***电路和变压器L，其中HART芯片及其***电路与ARM控制芯片相连，EPA网络芯片及其***电路分别与ARM控制芯片及其***电路、网络变压器相连。（见图1）
HART芯片采用A5191芯片，ARM控制芯片采用AT91SAM7x256芯片，EPA网络芯片采用RTL8201BL芯片，网络变压器采用带网络接口的PRJ-005A变压器，变压器L为自制。
A5191芯片的管脚25与AT91SAM7x256芯片的管脚81连接，A5191芯片的管脚23与AT91SAM7x256芯片的管脚82连接，A5191芯片的管脚22与AT91SAM7x256芯片的管脚86、A5191芯片的管脚6连接，电容C1的一端接A5191芯片的管脚7，电容C1的另一端接电子开关ADG1419芯片的管脚8，电阻R1的一端接A5191芯片的管脚15，电阻R1的另一端与电容C2的一端、电容C3的一端、电阻R3的一端连接，电容C2的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R3的另一端接地，电容C3的另一端与电子开关ADG1419芯片的管脚2连接，电阻R2的另一端与电阻R5的一端、A5191芯片的管脚14连接，电阻R5的另一端接地，电子开关ADG1419芯片的管脚1与变压器L的管脚1连接，变压器L的管脚2接地，变压器L的管脚3、4串接到HART总线。（见图2）
RTL8201BL芯片的管脚25与AT91SAM7x256芯片的管脚28连接，RTL8201BL芯片的管脚26与AT91SAM7x256芯片的管脚27连接，RTL8201BL芯片的管脚6与AT91SAM7x256芯片的管脚34连接，RTL8201BL芯片的管脚5与AT91SAM7x256芯片的管脚31连接，RTL8201BL芯片的管脚4与AT91SAM7x256芯片的管脚44连接，RTL8201BL芯片的管脚3与AT91SAM7x256芯片的管脚45连接，RTL8201BL芯片的管脚2与AT91SAM7x256芯片的管脚41连接，RTL8201BL芯片的管脚7与AT91SAM7x256芯片的管脚40连接，RTL8201BL芯片的管脚22与AT91SAM7x256芯片的管脚35连接，RTL8201BL芯片的管脚21与AT91SAM7x256芯片的管脚34连接，RTL8201BL芯片的管脚20与AT91SAM7x256芯片的管脚31连接，RTL8201BL芯片的管脚19与AT91SAM7x256芯片的管脚30连接，RTL8201BL芯片的管脚18与AT91SAM7x256芯片的管脚29连接，RTL8201BL芯片的管脚16与AT91SAM7x256芯片的管脚36连接；RTL8201BL芯片的管脚1与AT91SAM7x256芯片的管脚53连接，RTL8201BL芯片的管脚23与AT91SAM7x256芯片的管脚54连接，RTL8201BL芯片的管脚24与AT91SAM7x256芯片的管脚38连接，PRJ-005A变压器（带网络接口的网络变压器）的管脚3与RTL8201BL芯片的管脚31连接，PRJ-005A变压器的管脚6与RTL8201BL芯片的管脚30连接，PRJ-005A变压器的管脚1与RTL8201BL芯片的管脚34连接；PRJ-005A变压器的管脚2与RTL8201BL芯片的管脚33连接，PRJ-005A变压器的管脚5与电容C5的一端连接，电容C5的另一端接地。（见图3）
ARM控制芯片AT91SAM7x256预制软件***，且移植有嵌入式操作***uC/OS-II和LwIP（精简的TCP/IP协议）协议，并在此基础上添加EPA层以实现EPA协议，并在应用层添加HART协议转换代码。

Claims (1)

1.一种EPA总线与HART总线通讯网桥，其特征在于：它包括总线接口、核心控制模块和EPA总线接口，所述的HART总线接口包括变压器L和HART芯片及其***电路，所述的核心控制模块包括ARM控制芯片及其***电路所述的EPA总线接口包括EPA网络芯片及其***电路和网络变压器，其中HART芯片采用A5191芯片，ARM控制芯片采用AT91SAM7x256芯片，EPA网络芯片采用RTL8201BL芯片，网络变压器采用带网络接口的PRJ-005A变压器，A5191芯片与AT91SAM7x256芯片连接为A5191芯片的管脚25与AT91SAM7x256芯片的管脚81连接，A5191芯片的管脚23与AT91SAM7x256芯片的管脚82连接，A5191芯片的管脚22与AT91SAM7x256芯片的管脚86、A5191芯片的管脚6连接，电容C1的一端接A5191芯片的管脚7，电容C1的另一端接电子开关ADG1419芯片的管脚8，电阻R1的一端接A5191芯片的管脚15，电阻R1的另一端与电容C2的一端、电容C3的一端、电阻R3的一端连接，电容C2的另一端与电阻R2的一端连接，电阻R3的另一端接地，电容C3的另一端与电子开关ADG1419芯片的管脚2连接，电阻R2的另一端与电阻R5的一端、A5191芯片的管脚14连接，电阻R5的另一端接地，电子开关ADG1419芯片的管脚1与变压器L的管脚1连接，变压器L的管脚2接地，变压器L的管脚3、4串接到HART总线；RTL8201BL芯片与AT91SAM7x256芯片连接为RTL8201BL芯片的管脚25与AT91SAM7x256芯片的管脚28连接，RTL8201BL芯片的管脚26与AT91SAM7x256芯片的管脚27连接，RTL8201BL芯片的管脚6与AT91SAM7x256芯片的管脚34连接，RTL8201BL芯片的管脚5与AT91SAM7x256芯片的管脚31连接，RTL8201BL芯片的管脚4与AT91SAM7x256芯片的管脚44连接，RTL8201BL芯片的管脚3与AT91SAM7x256芯片的管脚45连接，RTL8201BL芯片的管脚2与AT91SAM7x256芯片的管脚41连接，RTL8201BL芯片的管脚7与AT91SAM7x256芯片的管脚40连接，RTL8201BL芯片的管脚22与AT91SAM7x256芯片的管脚35连接，RTL8201BL芯片的管脚21与AT91SAM7x256芯片的管脚34连接，RTL8201BL芯片的管脚20与AT91SAM7x256芯片的管脚31连接，RTL8201BL芯片的管脚19与AT91SAM7x256芯片的管脚30连接，RTL8201BL芯片的管脚18与AT91SAM7x256芯片的管脚29连接，RTL8201BL芯片的管脚16与AT91SAM7x256芯片的管脚36连接，RTL8201BL芯片的管脚1与AT91SAM7x256芯片的管脚53连接，RTL8201BL芯片的管脚23与AT91SAM7x256芯片的管脚54连接，RTL8201BL芯片的管脚24与AT91SAM7x256芯片的管脚38连接；PRJ-005A变压器与RTL8201BL芯片连接为PRJ-005A变压器的管脚3与RTL8201BL芯片的管脚31连接，PRJ-005A变压器的管脚6与RTL8201BL芯片的管脚30连接，PRJ-005A变压器的管脚1与RTL8201BL芯片的管脚34连接，PRJ-005A变压器的管脚2与RTL8201BL芯片的管脚33连接，PRJ-005A变压器的管脚5与电容C5的一端连接，电容C5的另一端接地。
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