一种基于ARM的PROFIBUS-DP接入Wi-Fi的嵌入式网关的制作方法

文档序号:10354406
一种基于ARM的PROFIBUS-DP接入Wi-Fi的嵌入式网关的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工业自动化及无线通信领域,涉及一种基于ARM硬件平台和嵌入式Linux操作系统平台的PROFIBUS-DP接入W1-Fi网络的嵌入式网关。
【背景技术】
[0002]PR0FIBUS,是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准,是最流行的一类总线。PR0FIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术,可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案,是世界范围内唯一可以覆盖从工厂自动化场合到过程自动化应用的现场总线标准。它由三个兼容部分组成,即PROFIBUS—DPCDecentralized Periphery)、PROFIBUS—PA(Process Automat1n)、PROF IBUS-FMS (Fieldbus Message Specificat1n )。其中 PR0FIUBS-DP 用于现场级快速高效的数据交换。在这一级,中央自动化设备(如PLC/PC或过程控制系统)通过快速串行连接与分散的现场设备(如1/0、驱动器和阀门、测量变送器等)进行通信,PR0FBUS-DP连接的设备通常由主站和从站构成,主站具有总线控制权,它可以向从站发送信息,从站就是PR0FIBUS-DP总线上连接的受控的外围设备。
[0003]W1-FiCffireless Fidelity,无线保真)是一种可以将个人电脑、手持设备(如pad、手机)等终端以无线方式互相连接的技术,事实上它是一个高频无线电信号。作为新一代无线通信技术,W1-Fi同时兼顾了移动通信技术的可移动性和固定接入的高宽带体验,是一种常在办公室、工厂和家庭中使用的无线局域网技术。W1-Fi使用IEEE 802.11无线技术,使用IEEE802.1lb协议,可以使无线网络用户获得以太网的速率、网络性能和可用性,形成一种能够最大限度满足用户需求的网络。
[0004]随着工业自动化、工厂智能化的发展,有效监管和控制生产过程、对现场生产设备等进行实时监控,成为研究的热点。利用无处不在的W1-Fi网络和广泛使用的无线客户端,对工业网络中的现场设备进行实时监控,可为企业管理者和工程技术人员随时掌控和调试设备带来极大的便利。
[0005]本实用新型针对将PR0FIBUS-DP现场总线接入W1-Fi无线网络的应用场景,提供了一种将工业现场总线PR0FIBUS-DP接入W1-Fi无线网络的嵌入式网关。利用该网关,用户只需通过W1-Fi无线网就可以对PR0FIBUS-DP上的设备进行远程实时和安全监控,具有强烈的市场需求和广阔的应用前景。

【发明内容】

[0006]本实用新型的目的在于公开一种能够实现PR0FIBUS-DP总线接入W1-Fi无线网络的嵌入式网关,解决PR0FIBUS-DP到W1-Fi的协议转换问题;并能通过W1-Fi无线网络对设备进行远程监控,实现工厂自动化和设备智能化,解决有线监控布线繁杂、成本高、智能化低问题。
[0007]为实现本实用新型的目的,采取的技术方案如下:
[0008]一种基于ARM的PROFIBUS-DP接入W1-Fi的嵌入式网关,主要包括主控制器模块、PROFIBUS-DP通信接口电路、USB接口电路、W1-Fi无线网卡接口电路、外部存储模块电路、电源管理电路;所述的PROFIBUS-DP通信接口电路、USB接口电路、W1-Fi无线网卡接口电路、夕卜部存储模块电路、电源管理电路均与主控制器模块连接,能实现PROFIBUS-DP和W1-Fi两种异构网络的物理连接和数据通信。
[0009]进一步的技术方案是用于嵌入式网关的主控制器模块采用ARMll系列S3C6410芯片,作为整个网关的主控制芯片,控制数据流和命令指令的接收与发送,保证协议转换的速度和准确度。
[0010]进一步的技术方案是用于嵌入式网关的PROFIBUS-DP通信接口电路包括RS485串口电路和RS232串口电路。
[0011]进一步的技术方案是用于嵌入式网关的W1-Fi无线网卡采用的是高速无线网卡EDUP MS-1578,提供高速稳定的W1-Fi无线网络,理论能达到300Mbps,为整个系统提供网络支持。
[0012]进一步的技术方案是所述的高速无线网卡EDUPMS-1578是通过USB接口电路与主控制器连接。
[0013]进一步的技术方案是用于嵌入式网关的外部存储器是由三星公司型号为K9F4G08U0E的512M FLASH存储器和由4片具有8位总线接口型号为K4T1G084QQ的512MSDRAM存储器扩展组成的。
[0014]进一步的技术方案是所述的电源管理电路采用稳压芯片AMS1086CD-3.3和稳压芯片PT9011-MGPJ6分别的为系统提供3.3V和1.8V电源。
[0015]进一步的技术方案是所述USB接口用于主控制器与无线网卡的无缝连接;所述PR0FIBUS-DP接口用于主控制器与PR0FIBUS-DP的有效连接;电源电路为整个系统提供电能;SDRAM和FLASH存储器提供大容量的数据存储和读取空间。
[0016]进一步的技术方案是在不改变PROFIBUS协议和W1-Fi协议的情况下,只要把PR0FIBUS-DP总线连上本实用新型网关的PR0FIBUS-DP接口,网关通过USB接口连接上W1-Fi无线网卡,电源电路供电,其他电路连接好,就可以直接实现PR0FIBUS-DP网络和W1-Fi无线网络的互联通信。
[0017]本实用新型的优点在于:
[0018]I)设计了实现PROFIBUS-DP现场总线网络和W1-Fi无线网络互联的专用协议转换网关,在不改变两种异构网络现有结构的基础上,只要把接口连接上就可直接实现两种异构网络的互联通信,用户能随时随地的对设备进行快捷方便的监控。
[0019]2)本实用新型的嵌入式网关解决了 PR0FIBUS-DP典型的工业网总线接入无线网络的技术难题,且本实用新型的嵌入式网关开发成本低、高效稳定,解决了有线布控繁琐、成本高的问题。
[0020]3)本实用新型的嵌入式网关还能配合开发设计的安卓客户
再多了解一些
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