CN106161168A - 一种可编程的双现场总线转换接口和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可编程的双现场总线转换接口和方法，支持NCUC和Profibus‑DP两种现场总线转换的接口装置，同时该接口转换装置能使接入的串口通信设备或网口通信设备分别和支持NCUC或Profibus‑DP现场总线的设备进行可靠通信，实现异构网络互联。本发明采用了STM32F103RET6微控制器，是32位高性能微控制器，采用专用的Profibus‑DP协议芯片，实现用户数据到Profibus‑DP总线的通信，处理速度更快。实现了串口设备、网口设备接入到NCUC现场总线、Profibus‑DP现场总线进行通信的功能。具有处理速度快、灵活性强、通信可靠等特点，可以减少工业现场NCUC、Profibus‑DP从站设计复杂度、降低用户使用NCUC、Profibus‑DP技术门槛和开发成本，有利于产品集成和产品快速开发。

Description

一种可编程的双现场总线转换接口和方法
技术领域
本发明属于现场总线技术领域，具体涉及一种可编程的双现场总线转换接口和方法。
背景技术
现场总线的产生对工业的发展起着非常重要的作用，对国民经济的增长有着非常重要的影响。目前，国际上有40多种各具特色的现场总线，这些现场总线实现了现场自动化设备之间的多点数字通信，也实现了设备与外界的信息交换。在国内市场，Profibus-DP、NCUC是两种比较有代表性的总线协议。研究现场总线技术、开发支持多种现场总线转换的接口设备具有十分重要的意义。
当前，基于现场总线转换接口的设计，主要有以下几种：串口设备向单一现场总线转换；网口设备向单一现场总线转换；不同现场总线之间的转换等。假定设备A与设备B分别采用了两种不同现场总线技术。设备A与设备B要进行相互通信，则设备A、B之间需要有一个总线转换装置；另一设备C要与上述设备A、B进行通信，那么设备C就必须要实现这两种现场总线技术，而设备C(普遍大多数)一般情况下都自带有串口或者网口通信接口，设备C要实现与设备A、B通信就要重新进行设计开发，这样就使得设备C的应用具有局限性，且不经济。因此，开发具有多总线转换且可以支持通用接口如串口及网口通信设备的转换的接口装置就显得十分必要。
发明内容：
为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种可编程的双现场总线转换接口和方法，实现异构网络互联，处理速度快、灵活性强、通信可靠。
为了解决上述技术问题本发明所采用的技术方案为：
一种可编程的双现场总线转换接口，包括：控制器，以及连接于控制器的NCUC总线通信模块、Profibus-DP总线通信模块、串口通信模块、网口通信模块和设备选择开关模块；
控制器包括第一通信控制模块，用于控制NCUC总线通信模块与串口通信模块之间的双向通信；第二通信控制模块，用于控制NCUC总线通信模块与网口通信模块之间的双向通信；第三通信控制模块，用于控制Profibus-DP总线通信模块与串口通信模块之间的双向通信；第四通信控制模块，用于控制Profibus-DP总线通信模块与网口通信模块之间的双向通信；第五通信控制模块，用于控制NCUC总线通信模块与Profibus-DP总线通信模块之间的双向通信；
设备选择开关模块包括分别用于启动第一通信控制模块、第二通信控制模块、第三通信控制模块、第四通信控制模块和第五通信控制模块的第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关。
较佳地，NCUC总线通信模块包括依次连接的FPGA芯片、以太网芯片、第一网络变压器和连接器，FPGA芯片还连接控制器，连接器用于连接NCUC总线网络；
Profibus-DP总线通信模块包括依次连接的SPC3控制器、隔离电路和第一数据接口连接器，SPC3控制器还连接控制器，第一数据接口连接器用于连接Profibus-DP总线网络；
串口通信模块包括相互连接的电平转换芯片和第二数据接口连接器，电平转换芯片还连接控制器，第二数据接口连接器用于连接串口现场设备或仪表；
网口通信模块包括相互连接的以太网收发芯片和第二网络变压器，以太网收发芯片还连接于控制器，第二网络变压器用于连接网口现场设备或仪表。
较佳地，第一数据接口连接器和第二数据接口连接器为9针D型数据接口连接器，电平转换芯片为MAX3232电平转换芯片。
本发明还提供一种利用上述接口进行可编程的双现场总线转换的方法：
设备选择开关模块获取用户输入的按键选择信号：
若第一开关被选择，则启动第一通信控制模块控制NCUC总线通信模块与串口通信模块之间的双向通信；
若第二开关被选择，则启动第二通信控制模块控制NCUC总线通信模块与网口通信模块之间的双向通信；
若第三开关被选择，则启动第三通信控制模块控制Profibus-DP总线通信模块与串口通信模块之间的双向通信；
若第四开关被选择，则启动第四通信控制模块控制Profibus-DP总线通信模块与网口通信模块之间的双向通信；
若第五开关被选择，则启动第五通信控制模块控制NCUC总线通信模块与Profibus-DP总线通信模块之间的双向通信。
较佳地，第一通信控制模块控制NCUC总线通信模块与串口通信模块之间的双向通信的方法为：
步骤S11，查询NCUC总线通信模块是否接收到数据，若是，则进入步骤S12，若否，则进入步骤S13；
步骤S12，运行NCUC服务子程序，进入步骤S13；
步骤S13，查询串口通信模块是否接收到数据，若是，则进入步骤S14，若否，则回到步骤S11；
步骤S14，运行串口服务子程序，回到步骤S11；
第二通信控制模块控制NCUC总线通信模块与网口通信模块之间的双向通信的方法为：
步骤S21，查询NCUC总线通信模块是否接收到数据，若是，则进入步骤S22，若否，则进入步骤S23；
步骤S22，运行NCUC服务子程序，进入步骤S23；
步骤S23，查询网口通信模块是否接收到数据，若是，则进入步骤S24，若否，则回到步骤S21；
步骤S24，运行网口服务子程序，回到步骤S21；
第三通信控制模块控制Profibus-DP总线通信模块与串口通信模块之间的双向通信的方法为：
步骤S31，查询Profibus-DP总线通信模块是否接收到数据，若是，则进入步骤S32，若否，则进入步骤S33；
步骤S32，运行Profibus-DP服务子程序，进入步骤S33；
步骤S33，查询串口通信模块是否接收到数据，若是，则进入步骤S34，若否，则回到步骤S31；
步骤S34，运行串口服务子程序，回到步骤S31；
第四通信控制模块控制Profibus-DP总线通信模块与网口通信模块之间的双向通信的方法为：
步骤S41，查询Profibus-DP总线通信模块是否接收到数据，若是，则进入步骤S42，若否，则进入步骤S43；
步骤S42，运行Profibus-DP服务子程序，进入步骤S43；
步骤S43，查询网口通信模块是否接收到数据，若是，则进入步骤S44，若否，则回到步骤S41；
步骤S44，运行网口服务子程序，回到步骤S41；
第五通信控制模块控制NCUC总线通信模块与Profibus-DP总线通信模块之间的双向通信的方法为：
步骤S51，查询NCUC总线通信模块是否接收到数据，若是，则进入步骤S52，若否，则进入步骤S53；
步骤S52，运行NCUC服务子程序，进入步骤S53；
步骤S53，查询Profibus-DP总线通信模块是否接收到数据，若是，则进入步骤S54，若否，则回到步骤S51；
步骤S54，运行Profibus-DP服务子程序，回到步骤S51。
较佳地，NCUC服务子程序包括：
步骤S61，读取NCUC数据，判断第一开关是否接通，若是，则进入步骤S62，若否，则进入步骤S63；
步骤S62，将读取的NCUC数据转换成串口协议数据，并发送到串口通信模块，进入步骤S66；
步骤S63，判断第二开关是否接通，若是，则进入步骤S64，若否，则进入步骤S65；
步骤S64，将读取的NCUC数据转换成网口协议数据，并发送到网口通信模块，进入步骤S66；
步骤S65，将读取的NCUC数据转换成Profibus-DP协议数据，并发送到Profibus-DP总线通信模块，进入步骤S66；
步骤S66，子程序返回。
较佳地，Profibus-DP服务子程序包括：
步骤S71，读取Profibus-DP数据，判断第三开关是否接通，若是，则进入步骤S72，若否，则进入步骤S73；
步骤S72，将读取的Profibus-DP数据转换成串口协议数据，并发送到串口通信模块，进入步骤S76；
步骤S73，判断第四开关是否接通，若是，则进入步骤S74，若否，则进入步骤S75；
步骤S74，将读取的Profibus-DP数据转换成网口协议数据，并发送到网口通信模块，进入步骤S76；
步骤S75，将读取的Profibus-DP数据转换成NCUC协议数据，并发送到NCUC总线通信模块，进入步骤S76；
步骤S76，子程序返回。
较佳地，串口服务子程序包括：
步骤S81，读取串口数据，判断第一开关是否接通，若是，则进入步骤S82，若否，则进入步骤S83；
步骤S82，将读取的串口数据转换成NCUC协议数据，并发送到NCUC总线通信模块，进入步骤S84；
步骤S83，将读取的串口数据转换成Profibus-DP协议数据，并发送到Profibus-DP总线通信模块，进入步骤S84；
步骤S84，子程序返回。
较佳地，网口服务子程序包括：
步骤S91，读取网口数据，判断第二开关是否接通，若是，则进入步骤S92，若否，则进入步骤S93；
步骤S92，将读取的网口数据转换成NCUC协议数据，并发送到NCUC总线通信模块，进入步骤S94；
步骤S93，将读取的网口数据转换成Profibus-DP协议数据，并发送到Profibus-DP总线通信模块，进入步骤S94；
步骤S94，子程序返回。
本发明的有益效果在于：本发明支持NCUC和Profibus-DP两种现场总线转换的接口装置，同时该接口转换装置能使接入的串口通信设备或网口通信设备分别和支持NCUC或Profibus-DP现场总线的设备进行可靠通信，实现异构网络互联。本发明采用了STM32F103RET6微控制器，是32位高性能微控制器，采用专用的Profibus-DP协议芯片，实现用户数据到Profibus-DP总线的通信，处理速度更快。本发明使用32位高性能微控制器和利用FPGA为主实现的NCUC现场总线通信模块，实现用户数据到NCUC总线的通信。实现了串口设备、网口设备接入到NCUC现场总线、Profibus-DP现场总线进行通信的功能，同时也实现了NCUC现场总线与Profibus-DP现场总线相互通信的功能。具有处理速度快、灵活性强、通信可靠等特点，可以减少工业现场NCUC、Profibus-DP从站设计复杂度、降低用户使用NCUC、Profibus-DP技术门槛和开发成本，有利于产品集成和产品快速开发。
附图说明
图1是本发明实施例一所述接口的总体结构示意图；
图2是本发明实施例一NCUC总线通信模块内部结构以及与控制器连接结构示意图；
图3是本发明实施例一FPGA芯片的内部模块结构示意图；
图4是本发明实施例一Profibus-DP总线通信模块内部结构以及与控制器连接结构示意图；
图5是本发明实施例一串口通信模块内部结构以及与控制器连接结构示意图；
图6是本发明实施例一网口通信模块内部结构以及与控制器连接结构示意图；
图7是本发明实施例一设备选择开关模块与与控制器连接结构示意图；
图8是本发明实施例二NCUC总线通信模块与串口通信模块之间的双向通信方法流程图；
图9是本发明实施例二NCUC总线通信模块与网口通信模块之间的双向通信方法流程图；
图10是本发明实施例二Profibus-DP总线通信模块与串口通信模块的双向通信方法流程图；
图11是本发明实施例二Profibus-DP总线通信模块与网口通信模块的双向通信方法流程图；
图12是本发明实施例二NCUC总线通信模块与Profibus-DP总线通信模块的双向通信方法流程图；
图13是本发明实施例二NCUC服务子程序流程图；
图14是本发明实施例二Profibus-DP服务子程序流程图；
图15是本发明实施例二串口服务子程序流程图；
图16是本发明实施例二网口服务子程序流程图。
图中，1-控制器，2-NCUC总线通信模块，2.1-FPGA芯片，2.2-以太网芯片，2.3-第一网络变压器，2.4-连接器，3-Profibus-DP总线通信模块，3.1-SPC3控制器，3.2-隔离电路，3.3-第一数据接口连接器，4-串口通信模块，4.1-电平转换芯片，4.2-第二数据接口连接器，5-网口通信模块，5.1-以太网收发芯片，5.2-第二网络变压器，6-设备选择开关模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
实施例一
如图1所示，一种可编程的双现场总线转换接口，包括：控制器1，以及连接于控制器1的NCUC总线通信模块2、Profibus-DP总线通信模块3、串口通信模块4、网口通信模块5和设备选择开关模块6；本实施例中的控制器1为STM32F103RET6微控制器1。
控制器1包括第一通信控制模块，用于控制NCUC总线通信模块2与串口通信模块4之间的双向通信；第二通信控制模块，用于控制NCUC总线通信模块2与网口通信模块5之间的双向通信；第三通信控制模块，用于控制Profibus-DP总线通信模块3与串口通信模块4之间的双向通信；第四通信控制模块，用于控制Profibus-DP总线通信模块3与网口通信模块5之间的双向通信；第五通信控制模块，用于控制NCUC总线通信模块2与Profibus-DP总线通信模块3之间的双向通信；
设备选择开关模块6包括分别用于启动第一通信控制模块、第二通信控制模块、第三通信控制模块、第四通信控制模块和第五通信控制模块的第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关。
STM32F103RET6微控制器1的PA0引脚、PA1引脚、PA2引脚、PA3引脚和PA8引脚分别为第一通信控制模块、第二通信控制模块、第三通信控制模块、第四通信控制模块和第五通信控制模块的触发引脚。
如图7所示，设备选择开关模块6的开关第一开关Key1、第二开关Key2、第三开关Key3、第四开关Key4和第五开关Key5分别与STM32F103RET6微控制器1的PA0引脚、PA1引脚、PA2引脚、PA3引脚和PA8引脚依次连接。
如图2所示，NCUC总线通信模块2包括依次连接的FPGA芯片2.1、以太网芯片2.2、第一网络变压器2.3和连接器2.4，FPGA芯片2.1还连接控制器1，连接器2.4用于连接NCUC总线网络，
FPGA芯片2.1选用CycloneII系列FPGA芯片2.1，型号为EP2C8T144C8，以太网芯片2.2选用工业以太网芯片2.2KSZ8721BLI，第一网络变压器2.3的型号为HX1188NL，连接器2.4的型号为3E106。
如图3所示，型号为EP2C8T144C8的FPGA芯片2.1内部实现包括SPI通信接口、SPI与NCUC通信转换、NCUC通信接口部分，SPI通信接口实现SPI协议通信，NCUC通信接口实现NCUC协议通信；SPI与NCUC通信转换实现两个协议之间的转换连接。至于NCUC协议内容的打包及解析则在STM32内完成。
FPGA芯片2.1EP2C8T144C8的I/O引脚CS/40、SCK/41、SI/42、SO/43与STM32F103RET6微控制器1相对应的引脚PA4、PA5、PA6、PA7连接，FPGA芯片2.1EP2C8T144C8的I/O引脚R1V/44、R1_1/45、R1_0/47与总线数据接收侧工业以太网芯片2.2KSZ8721BLI相对应的引脚RXDV、RXD1、RXD0连接，FPGA芯片2.1EP2C8T144C8的I/O引脚T2E/57、T2_1/58、T2_0/59与总线数据发送侧工业以太网芯片2.2KSZ8721BLI相对应的引脚TXEN、TXD1、TXD0连接，FPGA芯片2.1EP2C8T144C8的I/O引脚PRST/142、PCLK/143与总线数据接收、发送侧工业以太网芯片2.2KSZ8721BLI相对应的引脚RST、REFCLK连接，总线数据接收侧工业以太网芯片2.2KSZ8721BLI的引脚TX+、TX-、RX+、RX-与总线数据接收侧网络变压器HX1188NL的引脚TD+、TD-、RD+、RD-连接，总线数据发送侧工业以太网芯片2.2KSZ8721BLI的引脚TX+、TX-、RX+、RX-与总线数据发送侧网络变压器HX1188NL的引脚TD+、TD-、RD+、RD-连接，总线数据接收侧网络变压器HX1188NL的引脚TX+、TX-、RX+、RX-与总线数据接收侧3E106连接器2.4的引脚TX+、TX-、RX+、RX-连接，总线数据发送侧网络变压器HX1188NL的引脚TX+、TX-、RX+、RX-与总线数据发送侧3E106连接器2.4的引脚TX+、TX-、RX+、RX-连接。
如图4所示，Profibus-DP总线通信模块3包括依次连接的SPC3控制器3.1、隔离电路3.2和第一数据接口连接器3.3，SPC3控制器3.1还连接控制器1，第一数据接口连接器3.3用于连接Profibus-DP总线网络；
本实施例中的第一数据接口连接器3.3为9针D型数据接口连接器2.4(可简称DB9)，SPC3控制器3.1的引脚DB[0...7]、AB[0...7]、INT0分别与STM32F103RET6微控制器1相对应的引脚PB[0...7]、PC[0...7]、PC8连接，SPC3控制器1的引脚RD、WR、ALE与STM32F103RET6微控制器1相对应的引脚PC12、PC13、PC9连接，SPC3控制器1的引脚RXD、TXD、RTS与隔离电路3.2ADM2486芯片的引脚TXD、RXD、RTS连接；隔离电路3.2ADM2486芯片的引脚A、B、DE与第一数据接口连接器3.3DB9插头的引脚8、3、4连接。
如图5所示，串口通信模块4包括相互连接的电平转换芯片4.1和第二数据接口连接器4.2，电平转换芯片4.1还连接控制器1，第二数据接口连接器4.2用于连接串口现场设备或仪表；
本实施例中，串口通信模块4的电平转换芯片4.1选用MAX3232芯片，第二数据接口连接器4.2也选用9针D型数据接口连接器2.4(简称DB9)。
电平转换芯片4.1MAX3232的引脚R1OUT、T1OUT与STM32F103RET6微控制器1的PA10、PA9对应连接；电平转换芯片4.1MAX3232的引脚R1IN、T1OUT与第二数据接口连接器4.2DB9插头的引脚3、2连接。
如图6所示，网口通信模块5包括相互连接的以太网收发芯片5.1和第二网络变压器5.2，以太网收发芯片5.1还连接于控制器1，第二网络变压器5.2用于连接网口现场设备或仪表。
本实施例中，以太网收发芯片5.1的型号为ENC28J60，第二网络变压器5.2的型号为HR911105A组成。以太网收发芯片5.1ENC28J60芯片的引脚SO、SI、SCK、CS与STM32F103RET6微控制器1相对应的PB14、PB15、PB13、PB12连接；以太网收发芯片5.1ENC28J60芯片的引脚TPIN-、TPIN+、TPOUT-、TPOUT+与第二网络变压器5.2HR911105A相对应的RD-、RD+、TD-、TD+连接。
本实施例所述接口的工作原理是：NCUC总线通信模块2实现NCUC总线协议(该通信模块中的FPGA实现NCUC总线功能、SPI通信功能，STM32F103RET6微控制器通过SPI与NCUC总线进行数据交互)，Profibus-DP总线通信模块3实现Profibus-DP总线协议，串口通信模块4处理串口协议，STM32F103RET6微控制器1和网口通信模块5处理网络协议。同时，STM32F103RET6微控制器1中的软件实现串口、网口与NUUC总线、Profibus-DP总线之间的协议转换。设备选择开关模块6的五个第一开关Key1、第二开关Key2、第三开关Key3、第四开关Key4、第五开关Key5控制五种通信模式的切换。选择第一开关Key1时，NCUC网络与底层串口设备双向通信；选择第二开关Key2时，NCUC网络与底层网口设备双向通信；选择第三开关Key3时，Profibus-DP网络与底层串口设备双向通信；选择第四开关Key4时，Profibus-DP网络与底层网口设备双向通信；选择第五开关Key5时，NCUC网络与Profibus-DP网络双向通信。
实施例二
本实施例利用如实施例一所述接口进行可编程的双现场总线转换的方法：
步骤S1，设置***参数，对各通信模块初始化；
步骤S2，设备选择开关模块6获取用户输入的按键选择信号；
步骤S3，判断用户是否选择设备选择开关模块6的五个开关中的任一个，若是，则进入步骤S4，若否，则回到步骤S2；
步骤S4，判断用户选择的开关是第一开关Key1、第二开关Key2、第三开关Key3、第四开关Key4或第五开关Key5；
若第一开关Key1被选择，则启动第一通信控制模块控制NCUC总线通信模块2与串口通信模块4之间的双向通信；
若第二开关Key2被选择，则启动第二通信控制模块控制NCUC总线通信模块2与网口通信模块5之间的双向通信；
若第三开关Key3被选择，则启动第三通信控制模块控制Profibus-DP总线通信模块3与串口通信模块4之间的双向通信；
若第四开关Key4被选择，则启动第四通信控制模块控制Profibus-DP总线通信模块3与网口通信模块5之间的双向通信；
若第五开关Key5被选择，则启动第五通信控制模块控制NCUC总线通信模块2与Profibus-DP总线通信模块3之间的双向通信；
设备在工作过程中只允许进行一次模式按钮选择且只能为五种模式中的一种。
当第一开关Key1被选择时，第一通信控制模块控制NCUC总线通信模块2与串口通信模块4之间的双向通信被启动，如图8所示，其通信方法为：
步骤S11，查询NCUC总线通信模块2是否接收到数据，若是，则进入步骤S12，若否，则进入步骤S13；
步骤S12，运行NCUC服务子程序，进入步骤S13；
步骤S13，查询串口通信模块4是否接收到数据，若是，则进入步骤S14，若否，则回到步骤S11；
步骤S14，运行串口服务子程序，回到步骤S11；
当第二开关Key2被选择时，第二通信控制模块控制NCUC总线通信模块2与网口通信模块5之间的双向通信被启动，如图9所示，通信方法为：
步骤S21，查询NCUC总线通信模块2是否接收到数据，若是，则进入步骤S22，若否，则进入步骤S23；
步骤S22，运行NCUC服务子程序，进入步骤S23；
步骤S23，查询网口通信模块5是否接收到数据，若是，则进入步骤S24，若否，则回到步骤S21；
步骤S24，运行网口服务子程序，回到步骤S21；
当第三开关Key3被选择时，第三通信控制模块控制Profibus-DP总线通信模块3与串口通信模块4之间的双向通信被启动，如图10所示，通信的方法为：
步骤S31，查询Profibus-DP总线通信模块3是否接收到数据，若是，则进入步骤S32，若否，则进入步骤S33；
步骤S32，运行Profibus-DP服务子程序，进入步骤S33；
步骤S33，查询串口通信模块4是否接收到数据，若是，则进入步骤S34，若否，则回到步骤S31；
步骤S34，运行串口服务子程序，回到步骤S31；
当第四开关Key4被选择时，第四通信控制模块控制Profibus-DP总线通信模块3与网口通信模块5之间的双向通信被启动，如图11所示，通信的方法为：
步骤S41，查询Profibus-DP总线通信模块3是否接收到数据，若是，则进入步骤S42，若否，则进入步骤S43；
步骤S42，运行Profibus-DP服务子程序，进入步骤S43；
步骤S43，查询网口通信模块5是否接收到数据，若是，则进入步骤S44，若否，则回到步骤S41；
步骤S44，运行网口服务子程序，回到步骤S41；
当第五开关Key5被选择时，第五通信控制模块控制NCUC总线通信模块2与Profibus-DP总线通信模块3之间的双向通信被启动，如图12所示，通信的方法为：
步骤S51，查询NCUC总线通信模块2是否接收到数据，若是，则进入步骤S52，若否，则进入步骤S53；
步骤S52，运行NCUC服务子程序，进入步骤S53；
步骤S53，查询Profibus-DP总线通信模块3是否接收到数据，若是，则进入步骤S54，若否，则回到步骤S51；
步骤S54，运行Profibus-DP服务子程序，回到步骤S51。
如图13所示，NCUC服务子程序包括：
步骤S61，读取NCUC数据，判断第一开关是否接通，若是，则进入步骤S62，若否，则进入步骤S63；
步骤S62，将读取的NCUC数据转换成串口协议数据，并发送到串口通信模块4，进入步骤S66；
步骤S63，判断第二开关是否接通，若是，则进入步骤S64，若否，则进入步骤S65；
步骤S64，将读取的NCUC数据转换成网口协议数据，并发送到网口通信模块5，进入步骤S66；
步骤S65，将读取的NCUC数据转换成Profibus-DP协议数据，并发送到Profibus-DP总线通信模块3，进入步骤S66；
步骤S66，子程序返回。
如图14所示，Profibus-DP服务子程序包括：
步骤S71，读取Profibus-DP数据，判断第三开关是否接通，若是，则进入步骤S72，若否，则进入步骤S73；
步骤S72，将读取的Profibus-DP数据转换成串口协议数据，并发送到串口通信模块4，进入步骤S76；
步骤S73，判断第四开关是否接通，若是，则进入步骤S74，若否，则进入步骤S75；
步骤S74，将读取的Profibus-DP数据转换成网口协议数据，并发送到网口通信模块5，进入步骤S76；
步骤S75，将读取的Profibus-DP数据转换成NCUC协议数据，并发送到NCUC总线通信模块2，进入步骤S76；
步骤S76，子程序返回。
如图15所示，串口服务子程序包括：
步骤S81，读取串口数据，判断第一开关是否接通，若是，则进入步骤S82，若否，则进入步骤S83；
步骤S82，将读取的串口数据转换成NCUC协议数据，并发送到NCUC总线通信模块2，进入步骤S84；
步骤S83，将读取的串口数据转换成Profibus-DP协议数据，并发送到Profibus-DP总线通信模块3，进入步骤S84；
步骤S84，子程序返回。
如图16所示，网口服务子程序包括：
步骤S91，读取网口数据，判断第二开关是否接通，若是，则进入步骤S92，若否，则进入步骤S93；
步骤S92，将读取的网口数据转换成NCUC协议数据，并发送到NCUC总线通信模块2，进入步骤S94；
步骤S93，将读取的网口数据转换成Profibus-DP协议数据，并发送到Profibus-DP总线通信模块3，进入步骤S94；
步骤S94，子程序返回。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种可编程的双现场总线转换接口，其特征在于，包括：控制器(1)，以及连接于所述控制器(1)的NCUC总线通信模块(2)、Profibus-DP总线通信模块(3)、串口通信模块(4)、网口通信模块(5)和设备选择开关模块(6)；
所述控制器(1)包括第一通信控制模块，用于控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述串口通信模块(4)之间的双向通信；第二通信控制模块，用于控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述网口通信模块(5)之间的双向通信；第三通信控制模块，用于控制所述Profibus-DP总线通信模块(3)与所述串口通信模块(4)之间的双向通信；第四通信控制模块，用于控制所述Profibus-DP总线通信模块(3)与所述网口通信模块(5)之间的双向通信；第五通信控制模块，用于控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述Profibus-DP总线通信模块(3)之间的双向通信；
所述设备选择开关模块(6)包括分别用于启动第一通信控制模块、第二通信控制模块、第三通信控制模块、第四通信控制模块和第五通信控制模块的第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关。
2.根据权利要求1所述的一种可编程的双现场总线转换接口，其特征在于：
所述NCUC总线通信模块(2)包括依次连接的FPGA芯片(2.1)、以太网芯片(2.2)、第一网络变压器(2.3)和连接器(2.4)，所述FPGA芯片(2.1)还连接所述控制器(1)，所述连接器(2.4)用于连接NCUC总线网络；
所述Profibus-DP总线通信模块(3)包括依次连接的SPC3控制器(3.1)、隔离电路(3.2)和第一数据接口连接器(3.3)，所述SPC3控制器(3.1)还连接所述控制器(1)，所述第一数据接口连接器(3.3)用于连接Profibus-DP总线网络；
所述串口通信模块(4)包括相互连接的电平转换芯片(4.1)和第二数据接口连接器(4.2)，所述电平转换芯片(4.1)还连接所述控制器(1)，第二数据接口连接器(4.2)用于连接串口现场设备或仪表；
所述网口通信模块(5)包括相互连接的以太网收发芯片(5.1)和第二网络变压器(5.2)，所述以太网收发芯片(5.1)还连接于所述控制器(1)，所述第二网络变压器(5.2)用于连接网口现场设备或仪表。
3.根据权利要求2所述的一种可编程的双现场总线转换接口，其特征在于：所述第一数据接口连接器(3.3)和所述第二数据接口连接器(4.2)为9针D型数据接口连接器(2.4)，所述电平转换芯片(4.1)为MAX3232电平转换芯片(4.1)。
4.一种利用如权利要求1-3任一项所述接口进行可编程的双现场总线转换的方法，其特征在于：
所述设备选择开关模块(6)获取用户输入的按键选择信号，
若第一开关被选择，则启动第一通信控制模块控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述串口通信模块(4)之间的双向通信；
若第二开关被选择，则启动第二通信控制模块控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述网口通信模块(5)之间的双向通信；
若第三开关被选择，则启动第三通信控制模块控制所述Profibus-DP总线通信模块(3)与所述串口通信模块(4)之间的双向通信；
若第四开关被选择，则启动第四通信控制模块控制所述Profibus-DP总线通信模块(3)与所述网口通信模块(5)之间的双向通信；
若第五开关被选择，则启动第五通信控制模块控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述Profibus-DP总线通信模块(3)之间的双向通信。
5.根据权利要求4所述的一种可编程的双现场总线转换方法，其特征在于：
所述第一通信控制模块控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述串口通信模块(4)之间的双向通信的方法为：
步骤S11，查询所述NCUC总线通信模块(2)是否接收到数据，若是，则进入步骤S12，若否，则进入步骤S13；
步骤S12，运行NCUC服务子程序，进入步骤S13；
步骤S13，查询所述串口通信模块(4)是否接收到数据，若是，则进入步骤S14，若否，则回到步骤S11；
步骤S14，运行串口服务子程序，回到步骤S11；
所述第二通信控制模块控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述网口通信模块(5)之间的双向通信的方法为：
步骤S21，查询所述NCUC总线通信模块(2)是否接收到数据，若是，则进入步骤S22，若否，则进入步骤S23；
步骤S22，运行NCUC服务子程序，进入步骤S23；
步骤S23，查询所述网口通信模块(5)是否接收到数据，若是，则进入步骤S24，若否，则回到步骤S21；
步骤S24，运行网口服务子程序，回到步骤S21；
所述第三通信控制模块控制所述Profibus-DP总线通信模块(3)与所述串口通信模块(4)之间的双向通信的方法为：
步骤S31，查询所述Profibus-DP总线通信模块(3)是否接收到数据，若是，则进入步骤S32，若否，则进入步骤S33；
步骤S32，运行Profibus-DP服务子程序，进入步骤S33；
步骤S33，查询所述串口通信模块(4)是否接收到数据，若是，则进入步骤S34，若否，则回到步骤S31；
步骤S34，运行串口服务子程序，回到步骤S31；
所述第四通信控制模块控制所述Profibus-DP总线通信模块(3)与所述网口通信模块(5)之间的双向通信的方法为：
步骤S41，查询所述Profibus-DP总线通信模块(3)是否接收到数据，若是，则进入步骤S42，若否，则进入步骤S43；
步骤S42，运行Profibus-DP服务子程序，进入步骤S43；
步骤S43，查询所述网口通信模块(5)是否接收到数据，若是，则进入步骤S44，若否，则回到步骤S41；
步骤S44，运行网口服务子程序，回到步骤S41；
所述第五通信控制模块控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述Profibus-DP总线通信模块(3)之间的双向通信的方法为：
步骤S51，查询所述NCUC总线通信模块(2)是否接收到数据，若是，则进入步骤S52，若否，则进入步骤S53；
步骤S52，运行NCUC服务子程序，进入步骤S53；
步骤S53，查询所述Profibus-DP总线通信模块(3)是否接收到数据，若是，则进入步骤S54，若否，则回到步骤S51；
步骤S54，运行Profibus-DP服务子程序，回到步骤S51。
6.根据权利要求5所述的一种可编程的双现场总线转换方法，其特征在于，所述NCUC服务子程序包括：
步骤S61，读取NCUC数据，判断所述第一开关是否接通，若是，则进入步骤S62，若否，则进入步骤S63；
步骤S62，将读取的所述NCUC数据转换成串口协议数据，并发送到串口通信模块(4)，进入步骤S66；
步骤S63，判断所述第二开关是否接通，若是，则进入步骤S64，若否，则进入步骤S65；
步骤S64，将读取的所述NCUC数据转换成网口协议数据，并发送到网口通信模块(5)，进入步骤S66；
步骤S65，将读取的所述NCUC数据转换成Profibus-DP协议数据，并发送到Profibus-DP总线通信模块(3)，进入步骤S66；
步骤S66，子程序返回。
7.根据权利要求5所述的一种可编程的双现场总线转换方法，其特征在于，所述Profibus-DP服务子程序包括：
步骤S71，读取Profibus-DP数据，判断所述第三开关是否接通，若是，则进入步骤S72，若否，则进入步骤S73；
步骤S72，将读取的所述Profibus-DP数据转换成串口协议数据，并发送到串口通信模块(4)，进入步骤S76；
步骤S73，判断所述第四开关是否接通，若是，则进入步骤S74，若否，则进入步骤S75；
步骤S74，将读取的所述Profibus-DP数据转换成网口协议数据，并发送到网口通信模块(5)，进入步骤S76；
步骤S75，将读取的所述Profibus-DP数据转换成NCUC协议数据，并发送到NCUC总线通信模块(2)，进入步骤S76；
步骤S76，子程序返回。
8.根据权利要求5所述的一种可编程的双现场总线转换方法，其特征在于，所述串口服务子程序包括：
步骤S81，读取串口数据，判断所述第一开关是否接通，若是，则进入步骤S82，若否，则进入步骤S83；
步骤S82，将读取的所述串口数据转换成NCUC协议数据，并发送到NCUC总线通信模块(2)，进入步骤S84；
步骤S83，将读取的所述串口数据转换成Profibus-DP协议数据，并发送到Profibus-DP总线通信模块(3)，进入步骤S84；
步骤S84，子程序返回。
9.根据权利要求5所述的一种可编程的双现场总线转换方法，其特征在于，所述网口服务子程序包括：
步骤S91，读取网口数据，判断所述第二开关是否接通，若是，则进入步骤S92，若否，则进入步骤S93；
步骤S92，将读取的所述网口数据转换成NCUC协议数据，并发送到NCUC总线通信模块(2)，进入步骤S94；
步骤S93，将读取的所述网口数据转换成Profibus-DP协议数据，并发送到Profibus-DP总线通信模块(3)，进入步骤S94；
步骤S94，子程序返回。
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