[發明專利]一種多路復用型智能網關及工作方法

無效

• 申請號: 201010599229.3
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102025660A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 陳俊杰;李丙偉;韓軍清
• 申請（專利權）人: 上海工業自動化儀表研究院
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L29/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種多路復用型智能網關，其特征在于，依次包括連接的通信接口底板、模擬板卡和數字板卡，接收現場數據的通信接口底板包括HART通道、以太網、RS485接口模塊、指示燈模塊、濾波穩壓模塊、保險絲模塊；模擬板卡由HART通信通道、電源模塊、工業以太網和RS485信號傳輸通道組成，對應連接通信接口底板上的接口模塊，HART通信通道依次包括直流隔離模塊、電壓保護模塊、通道選擇模塊、信號調理模塊，確保發送和接收的HART信號都是準備的信號；電源模塊提供各個模塊所需的3V和5V電壓；工業以太網和RS485信號傳輸通道，由RS485模塊和以太網隔離變壓器組成；數字板卡包括HART調制解調模塊、微處理器模塊、以太網物理層模塊、數據存儲模塊、撥通開關模塊、工業以太網協議轉換模塊，HART調制解調器模塊和以太網物理層模塊分別接收模擬板卡來的HART信號和以太網信號，處理后送入微處理器模塊；數據存儲模塊接收并將存儲的現場儀表數據送入微處理器模塊；設置RS485通信速率和通信地址的撥動開關將開關信號送入微處理器模塊；微處理器模塊處理后輸出數據通過工業以太網協議轉換模塊轉換協議后送入到工業以太網上。

2.根據權利要求1所述多路復用型智能網關，其特征在于，所述模擬板卡中RS485信號傳輸通道輸入采用磁耦隔離；所述模擬板卡中電源模塊采用了DC/DC變壓器實現電源隔離；所述模擬板卡中HART通信通道中直流隔離模塊使用電容式直流隔離，將4～20mA信號與HART信號分離。

3.一種多路復用型智能網關的工作方法，包括多路復用型智能網關，其特征在于，方法包括如下具體步驟：

1）HART主站協議棧接收并儲存來自HART通道的標準HART數據幀，并對其進行解析，如果符合要求則遞交給協議轉換模塊，協議轉換模塊對數據進行重新打包，再遞交給工業以太網協議棧進行協議封裝，通過以工業太網通道發送出去；2）工業以太網協議棧接收并儲存來自工業以太網通道的數據幀，并對其進行解析，如果是發送給現場設備的指令，則傳遞給協議轉換模塊，協議轉換模塊對數據進行重新打包，再傳遞給HART主站協議棧進行HART協議封裝并進行通道切換，最后通過HART通信通道發送給現場HART儀表；

3）工業以太網協議棧接收并儲存來自工業以太網通道的數據幀，并對其進行解析，如果是發送給網關的指令，則傳遞給HART從站協議棧，HART從站協議棧執行命令后打包數據傳遞給工業以太網協議棧進行協議封裝，通過以工業太網通道發送出去；

4）自動掃描模塊會監視每一路的設備連接狀態，如果有設備連入，則調用HART主站協議棧通過HART通信通道發送標準HART數據幀給現場設備，獲取其設備變量，記錄其設備狀態；

5）通過安裝不同的工業以太網協議棧來實現HART現場總線和相應工業以太網網絡的互聯互通。