[發明專利]一種工業現場總線協議網關裝置

在審

• 申請號: 201410246276.8
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN105306352A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 雷正山;黃景輝
• 申請（專利權）人: 上海藍昱電子科技有限公司
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L12/40;G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種工業現場總線協議網關裝置，其特征在于：其包括MCU控制模塊、IO接口模塊、人機接口模塊、底板和電源模塊；通過系統總線將IO接口模塊和MCU控制模塊連接，MCU控制模塊和人機接口模塊通過總線連接；電源模塊通過底板給MCU控制模塊、人機接口模塊和IO接口模塊實現冗余供電，同時整個工業現場總線協議網關裝置用以太網進行連接。

2.根據權利要求1所述一種工業現場總線協議網關裝置，其特征在于:所述MCU控制模塊為兩個，且該兩個MCU控制模塊采用層疊式架構，MCU控制模塊的內部設置有實時操作系統和實時數據庫。

3.根據權利要求2所述一種工業現場總線協議網關裝置，其特征在于:所述MCU控制模塊采用32位CPU，且在其兩側具有2個40pin接口，MCU控制模塊通過2個40pin接口與外部的并行總線、多路串行總線、雙網絡接口以及控制線連接。

4.根據權利要求2所述一種工業現場總線協議網關裝置，其特征在于:所述兩個MCU控制模塊設有CPLD邏輯控制單元，所有的CPLD邏輯控制單元采用同一根總線連接，CPLD邏輯控制單元控制多個MCU控制模塊之間的有效競爭。

5.根據權利要求4所述一種工業現場總線協議網關裝置，其特征在于:所述MCU控制模塊之間的有效競爭邏輯為：所有的CPLD邏輯控制單元都設置有獲得主控制權模式和待機狀態模式；當CPLD邏輯控制單元處于獲得主控制權模式時，該CPLD邏輯控制單元輸出方波信號給總線；當CPLD邏輯控制單元處于待機狀態模式時，該CPLD邏輯控制單元無方波信號輸出，且CPLD邏輯控制單元在待機狀態會循環檢測總線的信號；如果CPLD邏輯控制單元檢測不到方波信號，則該CPLD邏輯控制單元對應的MCU控制模塊獲得主控制權。

6.根據權利要求5所述一種工業現場總線協議網關裝置，其特征在于:所述的每個CPLD邏輯控制單元都預先設有工作優先級，預先設有的工作優先級用以決定每個CPLD邏輯控制單元的信號檢測時間窗口。

7.根據權利要求1所述一種工業現場總線協議網關裝置，其特征在于:所述人機接口模塊設有顯示運行信息和故障信息的顯示設備。

8.根據權利要求1所述一種工業現場總線協議網關裝置，其特征在于:所述MCU控制模塊為兩個，且所述兩個MCU控制模塊采用平鋪方式。

9.根據權利要求6所述一種工業現場總線協議網關裝置，其特征在于:主控狀態的MCU控制模塊中的各個總線協議棧完成對實時數據庫的操作；待機狀態的MCU模塊中的各個總線協議棧對數據庫不進行操作，其協議棧處于空閑狀態；但是主控狀態的MCU控制模塊中任何對實時數據庫的寫入操作都會同步到處于待機狀態的MCU控制模塊的實時數據庫中。

10.根據權利要求9所述一種工業現場總線協議網關裝置，其特征在于:所述的每個MCU控制模塊的以太網信號通過MII/RMII切換開關接口引出到底板，通過總線開關陣列進行切換，主控MCU模塊連接位于底板上的以太網收發器；處于待機狀態的MCU模塊的以太網信號處于高阻狀態，當切換發生時，處于待機狀態的MCU模塊轉變為主控模塊，同時接管以太網收發器單元。