专利名称：一种数字式通讯管理机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字通讯管理设备，具体涉及一种适用于IT行业系统设备控制与通讯，也适用于石油、石化、化工、冶金、化工、建筑等行业的数据采集与通讯控制系统的数字式通讯管理机。
背景技术：
传统的数字式通讯管理机内部硬件结构非常复杂，机械连接点多，如设有风扇，硬盘电源灯等耗能大的硬件设备，内部结构复杂，系统容易出现问题；并且数字式通讯管理机采用一般的电脑操作系统，内置可擦写文件模式，安全性不高，使系统运行不稳定，造成系统崩溃。传统的数字式通讯管理机不支持现场工业级总线，如ftx)fibUS、CANBUS等，所以在工业控制应用就需要增加各种总线转换模块，给系统带来不安全因素。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种运行可靠稳定的数字式通讯管理机， 不管在任何干扰条件下都不会造成系统崩溃。为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案来实现一种数字式通讯管理机，包括操作单元、信号接口模块、网络接口模块和电源模块，所述操作单元包括中央处理模块、实时时钟和LCM液晶模块键盘，中央处理模块连接实时时钟和LCM液晶模块键盘。所述信号接口模块包括信号接口列阵、CAN接口和千兆网口，其中信号接口列阵通过两个4路UART控制器连接到中央处理模块，两个CAN接口通过CAN总线控制器连接到中央处理模块，两个ftOfibus DP接口通过ftOfibus DP总线控制器连接到中央处理单元， UART控制器、CAN总线控制器和ftOfibus DP总线控制器通过数据交换总线与中央处理模块连接；所述网络接口模块包括千兆网口和百兆网口，其中两个千兆网口通过千兆PHY连接到中央处理单元，另外两个百兆网口分别通过两个PCI接口以太网控制器连接到中央处理单元，PCI接口以太网控制器通过PCI总线与中央处理单元连接；所述电源模块包括AC\DC双输入电源切换电路和电源控制单元，连接到中央处理单元。所述信号接口模块的信号接口列阵采用RS232/422/485*16 5位凤凰端子，所述 CAN接口采用CAN*2 3位凤凰端子，Profibus DP接口采用RS232全信号DB9公头。所述网络接口模块中的千兆网口采用两个千兆以太网RJ45和两个百兆以太网 RJ45。本实用新型具有以下优点1、数字式通讯管理机可接受从85 ^OV宽电压输入范围，且可以AC/DC交直流电源输入，同时，为了满足工业领域的高可靠性运行要求，数字式通讯管理机配置了双电源无缝接换输入，即装置可连接两路外部电源，一路作为主工作电源，一路作为辅助工作电源。正常条件下，主工作电源工作，辅助电源不对装置供电，当主工作电源失电时，辅助电源可以无缝切换为工作电源对装置供电，这样可以大大提高系统设备现场运行的可靠性和稳定性；2、数字式通讯管理机作为一台嵌入式计算机，为了满足高可靠性和低功耗的要求，内部采用无硬盘、无风扇设计，减少了系统机械故障点；3、数字式通讯管理机采用开源的Linux系统作为装置的核心系统，内核版本为最新的2. 6. 34，无论是对硬件的兼容性支持和驱动支持，还是对系统的极限性能要求以及系统运行稳定性和实时性都大大提高；4、数字式通讯管理机设计将Boot Loader, Linux内核以及文件系统全部做成只读文件系统，操作时只能访问不能擦写，而只有用户数据作为可读写的文件，这样无论在任何干扰环境中运行都不会造成系统崩溃，从而打造出一个坚不可摧的计算机运行系统，可靠、稳定、高效、低耗的计算机运行平台，最大限度的满足工业领域的运行与使用需求；5、数字式通讯管理机还设计了 2个Profibus DP 口(主从可配置)，2 口 CAN 口，16个三合一(RS232/485/422)串口，2个全信号RS232串口，1个GPS 口，1个WIFI，2个物理独立千兆网口，2个物理独立百兆网口，完全满足电力自动化、工业自动化的需要。
以下结合附图对上述内容作详细说明，
图1为本实用新型硬件模块结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的数字式通讯管理机，包括操作单元1、信号接口模块2、网络接口模块 3和电源模块4，所述操作单元1包括中央处理模块11、实时时钟12和LCM液晶模块键盘 13，中央处理模块11连接实时时钟12和LCM液晶模块键盘13，信号接口模块2包括信号接口列阵21、CAN接口 22和Profibus DP接口 23，其中信号接口列阵21通过两个4路UART 控制器24连接到中央处理模块27，两个CAN接口 22通过CAN总线控制器25连接到中央处理模块11，两个ProfibusDP接口 23通过Profibus DP总线控制器26连接到中央处理单元 11，UART控制器24、CAN总线控制器25和Profibus DP总线控制器26通过数据交换总线与中央处理模块11连接，网络接口模块3包括千兆网口和百兆网口 31，其中两个千兆网口通过千兆PHY连接到中央处理单元，另外两个百兆网口 31分别通过两个PCI接口以太网控制器32连接到中央处理单元11，PCI接口以太网控制器32通过PCI总线33与中央处理单元11连接，电源模块4包括AC\DC双输入电源切换电路41和电源控制单元42，连接到中央处理单元11。其中信号接口模块2的信号接口列阵21采用RS232/422/485*165位凤凰端子，所述CAN接口 22采用CAN*2 3位凤凰端子，Profibus DP接口 23采用RS232全信号DB9公头。网络接口模块3中的千兆网口 31采用两个千兆以太网RJ45和两个百兆以太网RJ45。实施例一数字式通讯管理机配置了一个硬件RTC实时时钟12，用于保存系统时间。当装置掉电后，将由板内配置的620mAh纽扣锂电池对RTC供电，保持RTC时钟的正常运行，理论下的掉电保持时间最大可达7年。系统上电后，在进入Linux系统时，将从硬件RTC中读取时钟；关闭系统时，Linux系统会将系统时钟写回到硬件RTC时钟内。实施例二[0018]数字式通讯管理机配置一片U8X64点阵字符型LCM液晶模块键盘13，可显示16 列8行英文字符或8列8行汉字字符。当装置正常上电运行后，液晶屏上将显示出Logo及欢迎界面。数字式通讯管理机硬件设计了 1组4X4的矩阵键盘，实际使用了 6个键。这6 个按键用于操作液晶屏显示界面，如移动液晶屏显示光标，在选择项之间进行切换，以及确认和取消选项等。这6个按键的键值分别对应为“上”，“下”，“左”，“右”，“确定”以及“取消”。实施例三Profibus DP接口 23，数字式通讯管理机机箱背板丝印文字DPl DP2对应设备 SftOfibus DP接口(接口可以配置为HOST设备，也可以配置为DEVICE设备)，接口采用标准DB9针母头插座。实施例四CAN接口 22 R80型数字式通讯管理机机箱背板丝印文字CANl CAN2对应接口为 CAN总线接口，接口标准兼容CAN 2.0A/B。接口采用标准3位凤凰端子，如图所示端子定义顺序按装置后视图从左至右分别对应为1 3位。Linux操作系统下，CAN总线设备作为网络设备的一种，可以使用ifconfig命令来查询设备参数与状态，用iplink set命令来设置或激活对应设备。两路CAN总线设备的网络设备号为canO和canl。实施例五网络接线，数字式通讯管理机网络接口模块3配置有4路以太网，2路千兆以太网， 2路百兆以太网，对外均为RJ45接口，可以使用8芯非屏蔽双绞线连接。若连接正常，则可以从RJ45插座指示灯上看到网络连接状态和通讯状态。实施例六LED指示灯定义，数字式通讯管理机上有多种指示灯，用于指示通讯状态以及系统工作运行状态，这些指示灯的具体分类如下电源指示灯用于指示主电源和辅助电源的工作状态。位置在机箱前面板液晶屏的正下方。这组灯有两个，包括“主电源”灯和“备电源”灯。系统运行状态指示灯用于指示系统工作运行状态。位置在机箱前面板液晶屏的正下方。这组灯有两个，包括“运行”灯和“告警”灯。通讯状态指示灯用于指示如串口、CAN、网络、ftx)fibuS-DP等外设的数据通讯状态。这组灯共有M个，位置在机箱前面板的左下方。其中丝印文字“RX”表示对应的指示灯为数据接收指示灯，“TX”表示对应的指示灯为数据发送指示灯。数字“1 18”表示16路 RS232/422/485串口 +两路RS232全信号串口，“Cl C2”表示两路CAN总线指示灯，“PI P2”表示两路ftx)fibuS-DP总线指示灯，“El E4”表示4路以太网数据通讯指示灯。同时在机箱后背板上的RJ45插座上也带有网络通讯指示灯，每个RJ45插座上有两个指示灯，分别表示网络链接和数据收发。
权利要求1.一种数字式通讯管理机，其特征在于包括操作单元(1)、信号接口模块O)、网络接口模块⑶和电源模块G)，所述操作单元⑴包括中央处理模块(11)、实时时钟(12)和 LCM液晶模块键盘(13)，中央处理模块(11)连接实时时钟(1 和LCM液晶模块键盘(13)；所述信号接口模块⑵包括信号接口列阵Ol)、CAN接口 02)和千兆网口(23)，其中信号接口列阵通过两个4路UART控制器04)连接到中央处理模块(27)，两个CAN接口 (22)通过CAN总线控制器(25)连接到中央处理模块(11)，两个ftOfibus DP接口 (23) 通过ftOfibus DP总线控制器06)连接到中央处理单元(11)，UART控制器Q4)、CAN总线控制器0 和ftOfibus DP总线控制器06)通过数据交换总线与中央处理模块(11)连接；所述网络接口模块C3)包括千兆网口和百兆网口(31)，其中两个千兆网口通过千兆 PHY连接到中央处理单元，另外两个百兆网口(31)分别通过两个PCI接口以太网控制器 (32)连接到中央处理单元(11)，PCI接口以太网控制器(32)通过PCI总线(33)与中央处理单元(11)连接；所述电源模块(4)包括AC\DC双输入电源切换电路和电源控制单元(42)，连接到中央处理单元(11)。
2.根据权利要求1所述的数字式通讯管理机，其特征在于所述信号接口模块的信号接口列阵采用RS232/422/485*16 5位凤凰端子，所述CAN接口 Q2)采用CAN*2 3位凤凰端子，Profibus DP接口采用RS232全信号DB9公头。
3.根据权利要求1所述的数字式通讯管理机，其特征在于所述网络接口模块(3)中的千兆网口(31)采用两个千兆以太网RJ45和两个百兆以太网RJ45。
专利摘要本实用新型要解决的技术问题在于提供一种数字式通讯管理机，包括操作单元、信号接口模块、网络接口模块和电源模块，所述操作单元(1)包括中央处理模块(11)、实时时钟(12)和LCM液晶模块键盘(13)，中央处理模块(11)连接实时时钟(12)和LCM液晶模块键盘(13)。数字通讯管理机可接受从85～260V宽电压输入范围，且可以AC/DC交直流电源输入，当主工作电源失电时，辅助电源可以无缝切换为工作电源对装置供电，这样可以大大提高系统设备现场运行的可靠性和稳定性；数字通讯管理机内部采用无硬盘、无风扇设计，减少了系统机械故障点；采用开源的Linux系统作为装置的核心系统，无论是对硬件的兼容性支持和驱动支持，还是对系统的极限性能要求以及系统运行稳定性和实时性都大大提高。
文档编号G05B19/418GK202067124SQ20112008423
公开日2011年12月7日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者丁建义, 张孝山, 林峰平, 毕春娟, 汪磊, 王志明, 邱全平 申请人:深圳市康必达控制技术有限公司