[發明專利]Profibus DP/PA耦合器及其進行DP/PA報文轉換的方法

有效

• 申請號: 201210585324.7
• 申請日: 2012-12-30
• 公開（公告）號: CN103051506A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 趙勇;包偉華;凌箐;田江;方燕
• 申請（專利權）人: 上海自動化儀表股份有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 俞宗耀;俞昉

1.一種Profibus?DP/PA耦合器，包括DP接口單元、PA接口單元和電源，其特征在于：還包括光電隔離A單元、DP/PA報文轉換單元、光電隔離B單元和PA調制解調單元，所述DP接口單元、光電隔離A單元、DP/PA報文轉換單元、光電隔離B單元、PA調制解調單元和所述PA接口單元依次連接；所述DP/PA報文轉換單元以通用CPU為處理核心。

2.根據權利要求1所述的Profibus?DP/PA耦合器，其特征在于：所述DP/PA報文轉換單元，通過軟件的方式，一方面實現對Profibus?DP報文的串行接收，拆包并按照Profibus?PA報文的要求進行打包和Manchester編碼，同時生成Profibus?PA碼流發送出去;另一方面實現對Profibus?PA報文的串行接收，Manchester解碼并拆包，按照Profibus?DP報文的要求進行打包并發送出去，所有協議轉換及鏈路控制功能都由軟件實現。

3.根據權利要求1所述的Profibus?DP/PA耦合器，其特征在于：所述光電隔離A單元將所述DP接口單元轉換出來的CMOS串行信號同所述DP/PA報文轉換單元之間電氣隔離。

4.根據權利要求1所述的Profibus?DP/PA耦合器，其特征在于：所述PA接口單元轉換出來的CMOS串行信號通過光電隔離B單元與所述DP/PA報文轉換單元電氣隔離。

5.根據權利要求1所述的Profibus?DP/PA耦合器，其特征在于：所述PA調制解調單元將Manchester編碼后以TTL電平形式存在的Profibus?PA碼流調制到Profibus?PA網絡上去；同時，對Profibus?PA網絡上的Prifubs?PA碼流進行解調，將其轉換成TTL電平形式的碼流供所述光電隔離B單元處理。

6.根據權利要求1所述的Profibus?DP/PA耦合器，其特征在于：所述PA接口單元對來自Profibus?PA電纜的各種電磁干擾進行抑制。

7.根據權利要求1所述的Profibus?DP/PA耦合器，其特征在于：所述DP接口單元對來自Profibus?DP電纜的各種電磁干擾進行抑制。

8.根據權利要求1所述的Profibus?DP/PA耦合器，其特征在于：所述電源包括5V→5V隔離DC/DC單元、24V→5V隔離DC/DC單元、電源調節器單元、24V→24V隔離DC/DC單元、電源濾波單元、24V直流輸入單元，

其中，所述5V→5V隔離DC/DC單元對Profibus?DP網絡和所述DP/PA報文轉換單元進行電源隔離，通過與所述光電隔離A單元的共同作用，實現主處理電路與外部電路的隔離；

所述24V→5V隔離DC/DC單元對輸入的24V電源信號進行隔離并轉換為適合DP/PA報文轉換單元電路使用的5V信號；

所述電源調節器單元對Profibus?PA網絡進行供電以及對整個Profibus?PA網絡的阻抗控制；

所述24V→24V隔離DC/DC單元對外部輸入的24V電源進行隔離，抑制來自外部電源的電磁干擾進入Profibus?PA網絡；

所述電源濾波單元對外部輸入的24V電源進行各種濾波以及短路、過壓保護處理，避免干擾進入主電路和Profibus?PA網絡；

所述24V直流輸入單元對外部輸入的24V電源進行端接，提供接線端子。

9.權利要求1所述的Profibus?DP/PA耦合器進行DP/PA報文轉換的方法，包括以下步驟：

(1)?DP接口單元對來自Profibus?DP網絡的信號進行電平轉換；

(2)?經過光電隔離A單元光電隔離后送入DP/PA報文轉換單元；

(3)?DP/PA報文轉換單元中的通用CPU按照Profibus?DP協議要求，進行拆包，提取出有效數據單元，按照Profibus?PA協議要求，封裝成Profibus?PA協議報文并進行Manchester碼調制；

(4)?經過光電隔離B單元光電隔離送入PA調制解調單元；

(5)?PA調制解調單元將Manchester編碼后以TTL電平形式存在的Profibus?PA碼流調制；

(6)?通過PA接口單元轉發到Profibus?PA網絡；

(7)?以上步驟的逆過程即可將Profibus?PA信號轉發到Profibus?DP網絡。