专利名称：一种基于at91rm9200的现场总线协议转换网关平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业控制中的现场总线协议，具体地说是一种能够为电力系 统中的Modbus、DeviceNet, Ethernet总线提供一种协议数据转换方式的基于AT91RM9200 的现场总线协议转换网关平台。
背景技术：
目前应用在电力系统的现场总线技术种类很多，但由于总线协议的不同，使不同 现场总线协议上的智能化设备之间不能直接进行通信，就需要一个能够在不同总线之间进 行数据交互的网关，随着互联网技术的发展和应用，对现场设备进行远程操作、监测、诊断、 维护也提出了需求，而且企业管理水平的不断提高，对生产数据的实时性和准确性也提出 了要求。
发明内容为了克服现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种基于AT91RM9200 的现场总线协议转换网关平台，该网关平台能够在不同总线之间进行数据交互，可以对发 电厂、变电站、厂矿等电力系统的现场总线一些数据进行转换，使不同现场总线协议上的智 能化设备之间能直接进行通信，并可完成对设备远程操作、监测、诊断、维护，为企业管理提 供现场的实时准确的数据资料。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种基于AT91RM9200的现场总线协议转换网关平台，其特征在于该网关平台包 括处理器AT91RM9200、以太网控制器DM9161、串口扩展芯片、以太网扩展芯片、CAN扩展芯 片、中断控制电路和片选分配电路；所述以太网控制器DM9161、串口扩展芯片、以太网扩展 芯片、CAN扩展芯片、中断控制电路和片选分配电路均与处理器AT91RM9200连接，所述处理 器AT91RM9200与嵌入式Linux操作系统连接。本实用新型中，所述处理器AT91RM9200与串口扩展芯片的片选信号以及与串口 扩展芯片中断信号连接，并由Linux操作系统的串口扩展驱动。处理器AT91RM9200与以太网扩展芯片的片选信号以及与以太网扩展芯片中断信 号连接，并由Linux操作系统的以太网扩展芯片驱动。处理器AT91RM9200与CAN扩展芯片的片选信号以及与CAN扩展芯片中断信号连 接，并由Linux操作系统的CAN扩展芯片驱动。本实用新型采用AT91RM9200处理器，外接以太网控制器DM9161、串口扩展芯片、 以太网扩展芯片、CAN扩展芯片，使硬件平台具有8个UART接口，用于RS232、RS485的物 理连接，2个网络接口，用于Ethernet，1个CAN总线接口，使其在工业现场中具有多个外 部接口来完成基于RS485/RS232的Modbus等协议、基于CAN总线的DeviceNet等协议、工 业以太网协议等的数据通讯。软件采用开源的嵌入式Linux操作系统及控制程序，并完成 不同现场总线协议之间的转换。AT91RM9200网关平台将UART、Ethernet、扩展网口、扩展串口、CAN总线接口进行了硬件上的集成，完成物理层连接，各自接口的驱动程序实现数据 链路层协议，在用户程序中对总线应用层协议数据解析和封装，实现不同协议数据的转换， 实现结构如图3所示。用户通过监控工作站，或者通过Ethernet，设置、读取=MODBUS总 线上 ADAM-4015、ADAM-4024 等仪表，DeviceNet 总线上 VE2T-D、VI1TD-ID16 等仪表数据， Ethernet上的ADAM-6000系列仪表，并可进行本地或者远程数据存储、分析。实现企业控 制、管理信息的无缝集成，提高了企业生产信息的实时性和生产自动化水平。本实用新型具有几种现场总线协议数据转换功能，能够实现企业管理信息系统的 无缝连接。通过本实用新型能够在不同总线之间进行数据交互，可以对发电厂、变电站、厂 矿等电力系统的现场总线一些数据进行转换，使不同现场总线协议上的智能化设备之间能 直接进行通信，并可完成对设备远程操作、监测、诊断、维护，为企业管理提供现场的实时准 确的数据资料。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的功能框图。图3是本实用新型的实现功能图。
具体实施方式
下面将结合附图中的实施例对本本实用新型作进一步的描述一种本实用新型所述的基于AT91RM9200的现场总线协议转换网关平台，见图1和 图2，该网关平台包括处理器AT91RM9200、以太网控制器DM9161、串口扩展芯片、以太网扩 展芯片、CAN扩展芯片、中断控制电路和片选分配电路；以太网控制器DM9161、串口扩展芯 片、以太网扩展芯片、CAN扩展芯片、中断控制电路和片选分配电路均与处理器AT91RM9200 连接，处理器AT91RM9200与嵌入式Linux操作系统连接。根据硬件平台电路连接、中断控制电路和以太网扩展芯片、串口扩展芯片、CAN控 制器芯片的工作特性，编写驱动程序，为嵌入式Linux操作系统提供应用层平台控制程序 接口，在系统主控制程序中，将报文封装成不同的总线协议形式，并转发到相应接口总线 上，总线上的智能仪表相应请求后，将数据通过接口总线传输到接口芯片上，接口芯片根据 所定义的中断，对Linux操作系统提出中断请求，在中断处理过程中，对仪表数据进行封 装，并将封装后的数据包返回上位机进行处理，完成现场总线协议数据的转换和系统响应 过程。图3是本实用新型的实现功能图。用户在Internet上通过企业防火墙，经过企业 局域网，远程访问数据交互网关，或者利用系统监控工作站点通过局域网或者RS232、RS485 访问数据交互网关，通过数据网关平台，用户可以和连接在平台上的不同总线上的设备进 行数据交互，还可以将现场智能仪表的采集数据通过网关和企业的管理网络相连，对现场 级的设备数据进行存储、分析管理，为决策提供依据，提高电力系统企业的信息管理系统 (MIS)的实时性和实用性。
权利要求一种基于AT91RM9200的现场总线协议转换网关平台，其特征在于该网关平台包括处理器AT91RM9200、以太网控制器DM9161、串口扩展芯片、以太网扩展芯片、CAN扩展芯片、中断控制电路和片选分配电路；所述以太网控制器DM9161、串口扩展芯片、以太网扩展芯片、CAN扩展芯片、中断控制电路和片选分配电路均与处理器AT91RM9200连接，所述处理器AT91RM9200与嵌入式Linux操作系统连接。
2.根据权利要求1所述的基于AT91RM9200的现场总线协议转换网关平台，其特征在 于所述处理器AT91RM9200与串口扩展芯片的片选信号以及与串口扩展芯片中断信号连 接，并由Linux操作系统的串口扩展驱动。
3.根据权利要求1所述的基于AT91RM9200的现场总线协议转换网关平台，其特征在 于处理器AT91RM9200与以太网扩展芯片的片选信号以及与以太网扩展芯片中断信号连 接，并由Linux操作系统的以太网扩展芯片驱动。
4.根据权利要求1所述的基于AT91RM9200的现场总线协议转换网关平台，其特征在 于处理器AT91RM9200与CAN扩展芯片的片选信号以及与CAN扩展芯片中断信号连接，并 由Linux操作系统的CAN扩展芯片驱动。
专利摘要本实用新型公开了一种基于AT91RM9200的现场总线协议转换网关平台，该网关平台包括处理器AT91RM9200、以太网控制器DM9161、串口扩展芯片、以太网扩展芯片、CAN扩展芯片、中断控制电路和片选分配电路；所述以太网控制器DM9161、串口扩展芯片、以太网扩展芯片、CAN扩展芯片、中断控制电路和片选分配电路均与处理器AT91RM9200连接，所述处理器AT91RM9200与嵌入式Linux操作系统连接。本实用新型应用在发电厂、变电站等电力系统自动化控制过程中的几种不同总线协议仪表之间进行通信的数据交互平台，同时解决了现场总线和Internet网络互联问题，通过网关对设备进行远程操作、监测、诊断、维护，使设备的控制与维护，并实现了企业控制、管理信息的无缝集成。可用于改造现有的现场总线网络。
文档编号H04L12/66GK201699739SQ20102019182
公开日2011年1月5日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者朱其慎 申请人:南京工业职业技术学院