[實用新型]自動化系統中的一種通信網關

無效

• 申請號: 200620074913.9
• 申請日: 2006-07-17
• 公開（公告）號: CN200959610Y
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 朱寧寧;王丹麟;唐衛洲
• 申請（專利權）人: 朱寧寧;楊衛民;吳勝華
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司
• 代理人: 吳靜安

技術領域

本實用新型涉及對控制系統中不同的智能設備與主系統的通信連接，更具體地說涉及自動化系統中的一種通信網關。

背景技術

在大中型自動化系統，包括變電站自動化系統、水電站自動化系統以及其他工業自動化系統中，往往經常涉及到大量的智能設備實現被測控對象的監控，而這些設備一般通過通信方式采用不同的通信接口與各種標準于非標準通信協議將對象的特性傳送到中央控制單元。

由于現場智能設備的制造廠家不同，被監測對象與中心控制單元的距離遠近不同，造成通信接口差異性很大，比較常見的工業自動化控制系統通信方式包括有線和無線通信方式，而有線包括光纖以太網通信接口、串行RS485、RS422、RS232以及CAN、LONWORK、PROFIBUS等物理接口，各種智能設備的通信接口需要采用不同的通信速率(通信波特率)進行通信傳輸，(對于采用串口通信的設備一般情況下距離越遠，通信波特率越低)。因此在組成工業控制系統的時候，就要采用相應的方法把不同通信特性的智能設備歸納到中央控制單元可以接受的統一通信平臺上。解決這種不同設備之間通信互連的裝置就是網關，傳統意義上的網關根據復雜程度采用以下幾種方式：

其一，透明協議轉換。這種方式是把被接入設備的只進行不同設備之間的通信物理接口轉換，不涉及協議解析，一般用于系統比較小的場合，需要中央控制單元進行報文解析。

其二，高檔微處理芯片單片機基礎上的多功能通信網關，一般采用高檔的單片微處理器，同時具有多個不同接口，采用通信中斷請求處理方式，單任務處理模式，但由于可掛接的設備多樣，同時需要具有較高的雙向通信處理能力和報文解析能力，因此處理器主頻要求比較高，成本比較高。

其三，采用嵌入式處理器和多任務操作系統基礎上的高檔通信網關，同時具有多個擴展通信接口功能，因為處理器的主頻很高，同時采用多任務操作系統，因此處理能力大大加強，可靠性也得到根本的提高。但采用這種方式成本比較高，研制周期也比較長。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，設計一種制造成本低同時可避免高速大容量數據交換時產生數據碰撞現象的自動化系統中的一種通信網關，它由以下技術方案來實現：

包括上位通信模塊，雙口RAM和下位通信模塊，所述上、下位通信模塊分別與雙口RAM通信連接。

所述上位通信模塊包括上位單片機和與之通信連接的上位通信電路；所述下位通信模塊包括上位單片機和與之通信連接的下位通信電路。

所述上位單片機及下位單片機分別由上單片機(CPU1)和地址鎖存器(UA6)及單片機(CPU2)和地址鎖存器(UB6)組成，下單片機(CPU1、CPU2)的數據/地址端口分別與數據總線和地址鎖存器(UA6、UB6)的輸入端口連接，其地址端口和地址鎖存器(UA6)的輸出端分別與地址總線連接。

所述上位通信電路采用雙冗余結構，它包括CANBUS收發器(UA2、UA2′)、光電耦合隔離器(UA3、UA4、UA3′、UA4′)和CANBUS控制器(UA5、UA5′)，CANBUS收發器(UA2、UA2′)的串行發送端口通過光電耦合隔離器(UA3、UA3′)與CANBUS控制器(UA5、UA5′)的串行接收端口連接，CANBUS收發器(UA2、UA2′)的串行接收端口通過光電耦合隔離器(UA4、UA4′)與CANBUS控制器(UA5、UA5′)的串行發送端口連接，CANBUS控制器(UA5、UA5′)的數據端口(AD0-AD7)與對應的數據總線和地址總線連接。

所述下位通信電路采用雙冗余結構，它包括CANBUS收發器(UB2、UB2′)、光電耦合隔離器(UB3、UB4、UB3′、UB4′)和CANBUS控制器(UB5、UB5′)，??CANBUS收發器(UB2、UB2′)的串行發送端口通過光電耦合隔離器(UB3、UB3′)與CANBUS控制器(UB5、UB5′)的串行接收端口連接，CANBUS收發器(UB2、UB2′)的串行接收端口通過光電耦合隔離器(UB4、UB4′)與CANBUS控制器(UB5、UB5′)的串行發送端口連接，CANBUS控制器(UB5、UB5′)的數據端口與對應的數據總線和地址總線連接。