一种可直接用于环网组网功能的通信管理机的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及自动化控制及工业控制领域，尤其涉及一种可直接用于环网组网功能的通信管理机。
【背景技术】
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[0002]通信管理机是一种嵌入式智能通信装置，一般包括CPU、以太网通信模块、以太网交换模块、串口通信模块、存储模块和电源模块。用于采集和转发自动化系统如变配电现场所有的设备数据，并通过用户指定的通讯协议以及以太网或/和串口通讯介质集中送往远方监控主机，同时将远方监控主机的命令传递给各测控装置，实现监控主机对整个现场的远程控制与整定。一些CPU内嵌有协议转换模块的通信管理机，还可以解决自动化系统中各种不同通信协议、不同通信标准的转换解析以及相应异构系统之间的设备通信互联与互动操作。
[0003]在如今的自动化控制及工业控制领域中所使用的通信管理机一般只具备通信接口转换及规约转换的功能，不具备以太网组网功能，对于现场分布式数据采集及远距离传输组网，需增加无数的工业以太网交换机作为组网通道，为了达到组网冗余功能，这些以太网交换机还需要带网关功能，既增加了现场组网复杂度及成本，多增加的设备也带来了更多可能的故障点。
【实用新型内容】:
[0004]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种结构简单，方便现场组网施工，且降低了整体组网成本和维护成本，降低组网复杂度，增强了通信稳定性，提高产品竞争力的技术方案:
[0005]—种可直接用于环网组网功能的通信管理机，主要包括电源模块、接口板，电源模块电性连接接口板，接口板主要包括核心板、环网交换机板卡、指示灯、串口配置口、以太网口、RS232/RS485 口以及扩展功能模块，核心板分别连接环网交换机板卡、指示灯、串口配置口、RS232/RS485 口以及扩展功能模块，环网交换机板卡连接以太网口。
[0006]作为优选，环网交换机板卡安装在环网交换机中，还包括第一主站、第二主站，第一通信管理机、第二通信管理机、第三通信管理机，环网交换机分别连接第一主站、第二主站，第一通信管理机、第三通信管理机，第一通信管理机依次连接第二通信管理机、第三通信管理机。
[0007]作为优选，环网交换机板卡主要包括初始化模块、定时器模块、状态机模块、报文接收模块、报文发送模块、命令行配置模以及MAC地址表刷新模块，定时器模块主要包括GUARD定时器模块以及延时定时器模块，初始化模块连接GUARD器模块，GUARD定时器模块分别连接状态机模块以及FLUSH模块，状态机模块分别连接报文接收模块、报文发送模块、命令行配置模块以及延时定时器模块，命令行配置模块连接MAC地址表刷新模块，还包括以太网交换芯片，以太网交换芯片连接FLUSH模块，以太网交换芯片通过多个节点连接MAC地址表刷新模块。
[0008]作为优选，延时定时器模块主要包括等待阻塞定时器以及等待回复定时器，等待阻塞定时器、等待回复定时器分别连接状态机模块输入端，命令行配置模块分别连接等待阻塞定时器、等待回复定时器输入端。
[0009]本实用新型的有益效果在于:
[0010]本实用新型在原有的通信管理机基础上增加环网交换机板卡，将带环网交换功能的通信管理机集通信管理机及环网交换机功能为一体，既减少了现场设备数量，降低组网复杂度，增强了通信稳定性，而且大幅减少现场实施方案的成本，提高市场竞争能力，实用性强。
【附图说明】
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[0011]图1为本实用新型的系统连接结构图；
[0012]图2为本实用新型的现场组网结构图；
[0013]图3为本实用新型的环网交换机板卡连接结构框图。
【具体实施方式】
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[0014]为使本实用新型的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
[0015]如图1所示，一种可直接用于环网组网功能的通信管理机，主要包括电源模块12、接口板13，电源模块12电性连接接口板13，接口板13主要包括核心板14、环网交换机板卡
15、指示灯16、串口配置口 17、以太网口 18、RS232/RS485 口 19以及扩展功能模块20，核心板14分别连接环网交换机板卡15、指示灯16、串口配置口 17、RS232/RS485 口 19以及扩展功能模块20，环网交换机板卡15连接以太网口 18。原有通信管理机核心板直接扩展以太网接口，当此接口与外部网络通信时，如主站只与一套管理机通信，直接连接即可；如主站需同多台管理机同时通信，需要外加工业以太网交换机进行组网，通信管理机的网口连接交换机网口，再通过交换机的光纤接口进行远距离组网通信。本实用新型在原有完整功能通信管理机的基础上，根据环网交换机板卡的接插件对应结构及信号，对以太网接口部分电路进行修改，通过接插件将环网板卡的其中两个网口与通信管理机的网口连通，再将环网板卡的其他以太网连接到通信管理机外部以太网接口，达到通信管理机网络数据与外部网络进行交换的目的。
[0016]如图2所示，环网交换机板卡15安装在环网交换机21中，还包括第一主站22、第二主站23，第一通信管理机24、第二通信管理机25、第三通信管理机26，环网交换机21分别连接第一主站22、第二主站23，第一通信管理机24、第三通信管理机26，第一通信管理机24依次连接第二通信管理机25、第三通信管理机26，原有通信管理机核心板直接扩展以太网接口，当此接口与外部网络通信时，如主站只与一套管理机通信，直接连接即可；如主站需同多台管理机同时通信，需要外加工业以太网交换机进行组网，通信管理机的网口连接交换机网口，再通过交换机的光纤接口进行远距离组网通信。本实用新型现场组网时在每个管理机节点节省了 1台环网交换机，并且组网结果更简单，更利于现场问题的查找处理。
[0017]如图3所示，环网交换机板卡15主要包括初始化模块1、定时器模块、状态机模块2、报文接收模块3、报文发送模块4、命令行配置模块5以及MAC地址表刷新模块6，定时器模块主要包括GUARD定时器模块7以及延时定时器模块8，初始化模块1连接GUARD器模块7，GUARD定时器模块7分别连接状态机模块2以及FLUSH模块9，状态机模块2分别连接报文接收模块3、报文发送模块4、命令行配置模块5以及延时定时器模块8，延时定时器模块8主要包括等待阻塞定时器81以及等待回复定时器82，等待阻塞定时器81、等待回复定时器82分别连接状态机模块2输入端，命令行配置模块5分别连接等待阻塞定时器81、等待回复定时器82输入端。命令行配置模块5连接MAC地址表刷新模块6，还包括以太网交换芯片10，以太网交换芯片10连接FLUSH模块9，以太网交换芯片10通过多个节点连接MAC地址表刷新模块6，以太网交换芯片10的端口处增加一个PHY芯片11，PHY芯片11的一侧与以太网交换芯片10通过XLAUI接口相连接，以太网交换芯片10型号采用BCM53262，PHY芯片11型号采用AC524。PHY芯片11另一侧通过MII接口连接至MAC地址表刷新模块6。该环网交换机板卡15应用在工业现场时，当网络发生故障时能够在10ms以内快速恢复，不影响用户实时数据通信要求，支持各种环网模式，且单环数量最高可达到255套，能够提供稳定可靠以太网通信，还有效的降低了硬件成本，为公司提供了更大的利润空间和市场竞争力。
[0018]本实用新型在原有的通信管理机基础上增加环网交换机板卡，将带环网交换功能的通信管理机集通信管理机及环网交换机功能为一体，既减少了现场设备数量，降低组网复杂度，增强了通信稳定性，而且大幅减少现场实施方案的成本，提高市场竞争能力，实用性强。
[0019]上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。
【主权项】
1.一种可直接用于环网组网功能的通信管理机，其特征在于:主要包括电源模块(12)、接口板(13)，所述电源模块(12)电性连接所述接口板(13)，所述接口板(13)主要包括核心板(14)、环网交换机板卡(15)、指示灯(16)、串口配置口(17)、以太网口(18)、RS232/RS485 口(19)以及扩展功能模块(20)，所述核心板(14)分别连接所述环网交换机板卡(15)、所述指示灯(16)、所述串口配置口(17)、所述RS232/RS485 口(19)以及所述扩展功能模块(20)，所述环网交换机板卡(15)连接所述以太网口(18)。2.根据权利要求1所述的一种可直接用于环网组网功能的通信管理机，其特征在于:所述环网交换机板卡(15)安装在环网交换机(21)中，还包括第一主站(22)、第二主站(23)，第一通信管理机(24)、第二通信管理机(25)、第三通信管理机(26)，所述环网交换机(21)分别连接所述第一主站(22)、所述第二主站(23)，所述第一通信管理机(24)、所述第三通信管理机(26)，所述第一通信管理机(24)依次连接所述第二通信管理机(25)、所述第三通信管理机(26)。3.根据权利要求1所述的一种可直接用于环网组网功能的通信管理机，其特征在于:所述环网交换机板卡(15)主要包括初始化模块(1)、定时器模块、状态机模块(2)、报文接收模块(3)、报文发送模块(4)、命令行配置模块(5)以及MAC地址表刷新模块￠)，所述定时器模块主要包括GUARD定时器模块(7)以及延时定时器模块(8)，所述初始化模块(1)连接所述GUARD器模块(7)，所述GUARD定时器模块(7)分别连接所述状态机模块(2)以及FLUSH模块(9)，所述状态机模块(2)分别连接所述报文接收模块(3)、所述报文发送模块(4)、所述命令行配置模块(5)以及所述延时定时器模块(8)，所述命令行配置模块(5)连接所述MAC地址表刷新模块(6)，还包括以太网交换芯片(10)，所述以太网交换芯片(10)连接FLUSH模块(9)，所述以太网交换芯片(10)通过多个节点连接所述MAC地址表刷新模块(6)。4.根据权利要求3所述的一种可直接用于环网组网功能的通信管理机，其特征在于:所述延时定时器模块(8)主要包括等待阻塞定时器(81)以及等待回复定时器(82)，所述等待阻塞定时器(81)、所述等待回复定时器(82)分别连接所述状态机模块(2)输入端，所述命令行配置模块(5)分别连接所述等待阻塞定时器(81)、所述等待回复定时器(82)输入端。
【专利摘要】本实用新型提供了一种可直接用于环网组网功能的通信管理机，主要包括电源模块、接口板，电源模块电性连接接口板，接口板主要包括核心板、环网交换机板卡、指示灯、串口配置口、以太网口、RS232/RS485口以及扩展功能模块，核心板分别连接环网交换机板卡、指示灯、串口配置口、RS232/RS485口以及扩展功能模块，环网交换机板卡连接以太网口，本实用新型结构简单，将通信管理机和环网交换机整合为一体，方便现场组网施工，且降低了整体组网成本和维护成本，降低组网复杂度，增强了通信稳定性，提高产品竞争力。
【IPC分类】H04L12/947, H04L12/931
【公开号】CN205017355
【申请号】CN201520516623
【发明人】段亮
【申请人】上海宽域工业网络设备有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年7月16日