一种带有通讯冗余结构的md系列通信网络桥接器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种带有通讯冗余结构的MD系列通信网络桥接器，包括第一通信协议模块、第二通信协议模块、第三通信协议模块、数据选择器、单片机系统、数据存储器及配置开关；第一通信协议模块及第二通信协议模块择一地与数据选择器连接，而数据选择器与单片机系统连接，单片机系统与数据存储器及配置开关连接；第三通信协议模块与单片机系统连接；第一通信协议模块与第二通信协议模块互为冗余。本实用新型在网络桥接器的通讯回路中增加一套负责同一局域网络的信号传输，结构相同且相对独立配置的硬件冗余系统，增加网络桥接器通讯系统的可靠性及稳定性。
【专利说明】—种带有通讯冗余结构的MD系列通信网络桥接器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种网络桥接器，尤其是指一种带有通讯冗余结构的MD系列通信网络桥接器。
【背景技术】
[0002]网络桥接器是一个局域网与另一个局域网之间建立连接的桥梁，将网络的多个网段在数据链路层连接起来。网络桥接器的作用是扩展网络和通信手段，在各种传输介质中转发数据信号，扩展网络的距离，同时有选择地将有地址的信号从一个传输介质发送到另一个传输介质，并能有效地限制两个介质系统中无关紧要的通信。
[0003]网络桥接器工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。如图1所示，网络10和网络20通过网络桥接器30连接后，网络桥接器30接收网络10发送的数据包，检查数据包中的地址，如果地址属于网络10，将其放弃，如果地址属于网络20，继续发送给网络20。利用网络桥接器隔离信息，将同一个网络号划分成多个网段，隔离出安全网段，防止其他网段内的用户非法访问。
[0004]现有技术中，网络桥接器中只有一条通讯回路负责同一局域网络的信号传输，其缺陷在于:若该条通讯回路的某一器件损坏，就有可能造成这一通讯网络通讯信号异常，对处于不同局域网络的设备通讯造成影响，如图1所示，若网络桥接器中负责网络20数据传输的通讯回路中器件损坏就会造成网络20与网络10通讯不畅。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种带有通讯冗余结构的MD系列通信网络桥接器，在网络桥接器的通讯回路中增加一套负责同一局域网络的信号传输，结构相同且相对独立配置的硬件冗余系统，增加网络桥接器通讯系统的可靠性及稳定性。
[0006]为达成上述目的，本实用新型的解决方案为:
[0007]—种带有通讯冗余结构的MD系列通信网络桥接器，包括第一通信协议模块、第二通信协议模块、第三通信协议模块、数据选择器、单片机系统、数据存储器及配置开关；第一通信协议模块及第二通信协议模块择一地与数据选择器连接，而数据选择器与单片机系统连接，单片机系统与数据存储器及配置开关连接；第三通信协议模块与单片机系统连接；第一通信协议模块与第二通信协议模块与互为冗余。
[0008]进一步，第一通信协议模块、第二通信协议模块及第三通信协议模块都为RS422/485 模块。
[0009]采用上述方案后，本实用新型第一通信协议模块与第二通信协议模块互为冗余，在网络桥接器的通讯回路中增加一套负责同一局域网络的信号传输，结构相同且相对独立配置的硬件冗余系统，当第一通信协议模块与第二通信协议模块中的一套系统出现故障时，如其中某一器件损坏时，单片机系统立即启动另一套系统，代替其工作，增加网络桥接器通讯系统的可靠性及稳定性。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是网络桥接器与网络的连接结构示意图；
[0011]图2是本实用新型结构示意图；
[0012]图3是本实用新型电路图；
[0013]图4是本实用新型第一通信协议模块电路图；
[0014]图5是本实用新型第二通信协议模块电路图；
[0015]图6是本实用新型第三通信协议模块电路图；
[0016]图7是本实用新型数据选择器电路图；
[0017]图8是本实用新型单片机系统电路图；
[0018]图9是本实用新型数据存储器电路图；
[0019]图10是本实用新型配置开关电路图。
[0020]标号说明
[0021 ]第一通信协议模块I第二通信协议模块2
[0022]第三通信协议模块3数据选择器4
[0023]单片机系统5`数据存储器6
[0024]配置开关7。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0026]参阅图2所示，本实用新型揭示的一种带有通讯冗余结构的MD系列通信网络桥接器，包括第一通信协议模块1、第二通信协议模块2、第三通信协议模块3、数据选择器4、单片机系统5、数据存储器6及配置开关7。
[0027]第一通信协议模块I及第二通信协议模块2择一地与数据选择器4连接，而数据选择器4与单片机系统5连接，单片机系统5与数据存储器6及配置开关7连接。
[0028]第三通信协议模块3与单片机系统5连接。第一通信协议模块I与第二通信协议模块2互为冗余。当第一通信协议模块与第二通信协议模块中的一套系统出现故障时，单片机系统立即启动另一套系统，代替其工作。
[0029]本实施例中，第一通信协议模块1、第二通信协议模块2及第三通信协议模块3都为RS422/485模块，当然，可以为其它通信协议模块。
[0030]本实用新型带有通讯冗余结构的MD系列通信网络桥接器(M表示MODBUS ；D表示DIRECT CONNECTING)，采用电器盒结构，能够接入基于RS422/485的Modbus通信网络。其中，单片机系统5采集数据并对数据进行分解和标准化，采用单CPU实现多串口功能；数据存储器6用256KB的存储空间模拟成一个足够大数据表，动态地实现数据刷新；数据选择器4简化硬件通道，节约CPU的端口开支，能实时选择需要的数据；第一通信协议模块1、第二通信协议模块2及第三通信协议模块3可靠地把差分电平转化为系统电平，并采取了有效的保护电路抗干扰能力强；配置开关7通过简易的开关设置可以实现RS422/485不同通讯方式转换。
[0031]如图3至图10所示，网络I通过XT102端口与第三通信协议模块3连接，网络I向网络桥接器发送数据时，通讯数据通过XT102端口接入到第三通信协议模块3中，由第三通信协议模块3中U17低功耗收发器将差分电平转化为系统电平后，通过Ull光耦将数据可靠地传送到Ul单片机系统5中。Ul单片机系统5将接收到的采集数据进行分析、分解、运算和标准化，并从数据存储器6中写入或读出用于存放程序运行的中间处理数据，再根据配置开关7所选择的通讯协议方式将网络2 (网络2择一地第一通信协议模块I及第二通信协议模块2连接)所需的数据传送到U4数据选择器4中的I或2管脚输出，经过第一通信协议模块1U6光耦或第二通信协议模块2U8光耦后数据再经由第一通信协议模块1U12或第二通信协议模块2U14的低功耗收发器后最后通过第一通信协议模块1XT103或第二通信协议模块2XT04的其中一个端口输送到网络2中。
[0032]网络2向网络桥接器发送数据时，通讯数据通过第一通信协议模块1XT103或第二通信协议模块2XT04的其中一个端口接入到MD系列通讯网络桥接器中，由第一通信协议模块1U13或第二通信协议模块2U15低功耗收发器将差分电平转化为系统电平后，通过第一通信协议模块1U7或第二通信协议模块2U9光耦将数据经由U4数据选择器管脚14输送到Ul单片机系统5。Ul单片机系统5将接收到的采集数据进行分析、分解、运算和标准化，并从数据存储器6中写入或读出是用于存放程序运行的中间处理数据后，再根据配置开关7所选择的通讯协议方式将网络I所需的数据经过第三通信协议模块3U10光耦后，再通过第三通信协议模块3U16低功耗收发器输送到网络I中。
[0033]其中，网络桥接器中端口 XT103与XT104所在的两条通讯回路互为冗余，同一时刻只有一个通讯端口可以通信，设备运行中Ul单片机系统5默认或者手动设置其中一条冗余通讯回路作为通讯通道，实时监测RXD及TXD的数据。Ul单片机系统5管脚3的输出信号Pll直接与U4数据选择器4管脚10、11 (即U4数据选择器4的输入状态B、A)相连，作为U4数据选择器4的输出信号选择端。当Ul单片机系统5的Pll输出低电平信号给U4数据选择器4的A、B输入端时，U4数据选择器4选择使用X0、YO作为传输通道，即选择使用端口 XT103所在的通讯回路作为通讯通道；当Ul单片机系统5的Pll输出高电平信号给U4数据选择器4的A、B输入端时，U4数据选择器4选择使用X1、Yl作为传输通道，即选择使用端口 XT104所在的通讯回路作为通讯通道。
[0034]当其中一条通讯回路正处于通讯工作状态时，Ul单片机系统5将收到的通讯数据进行分析、判断、比对，若与正确的通讯协议不相符，Ul单片机系统5就会在15秒时间内重复进行分析、判断、比对的行为，15秒之内接收到的通讯数据还是与正确的通讯协议不相符，Ul单片机系统5就会实时响应，改变Pll的输出电平，使U4数据选择器4选择使用另外一条通讯回路进入正常的通讯工作状态，使设备能够可靠的通讯，运行数据不丢失，增加网络桥接器通讯系统的可靠性及稳定性。
[0035]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
【权利要求】
1.一种带有通讯冗余结构的MD系列通信网络桥接器，其特征在于:包括第一通信协议模块、第二通信协议模块、第三通信协议模块、数据选择器、单片机系统、数据存储器及配置开关；第一通信协议模块及第二通信协议模块择一地与数据选择器连接，而数据选择器与单片机系统连接，单片机系统与数据存储器及配置开关连接；第三通信协议模块与单片机系统连接；第一通信协议模块与第二通信协议模块互为冗余。
2.如权利要求1所述的一种带有通讯冗余结构的MD系列通信网络桥接器，其特征在于:第一通信协议模块、第二通信协议模块及第三通信协议模块都为RS422/485模块。
【文档编号】H04L12/46GK203387535SQ201320466172
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2013年8月1日
【发明者】江铭, 林明俞 申请人:福建龙净环保股份有限公司