专利名称：网络通讯服务控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于网络控制设备，尤其是一种网络通讯服务控制器。
背景技术：
由于以太网具有传输速度高、数据传输可靠、价格低廉、软硬件产品丰富、 技术成熟等优点而被得到广泛的应用，现在很多企业构建的局域网基本都是 以太网。企业通过以太网构建其内部的局域网，局域网还可以与广域网进行 连接以提高企业的办公自动化及信息化管理水平。实际上，在很多企业内部， 这种以太网结构的局域网只是企业内各种网络系统的一部分，在很多企业的
生产过程控制中，同时还构建有基于工业现场总线网络，即通过使用如CAN 总线或标准485总线为代表的工业现场总线将各种生产设备、检测设备、控 制终端、传感器及数据采集装置连接起来，形成了生产一线的工业现场总线 网络，这种工业现场总线网络的技术也是成熟的技术，被广泛应用于生产的 过程控制中。目前，企业内部的以太网与工业现场总线网络为两个独立运行 的网络，每个网络所使用的交换设备、终端设备及其所使用的控制协议等均 不相同，因此，这两种网络还不能直接连接在一起。但是，生产一线的各种 信息及数据对于企业管理及生产决策等方面起到重要作用，这些信息及数据 如不能及时可靠地传输到以太网内的决策管理层，势必对企业的正常运行产 生不利影响。
如何将以太网与工业现场总线网络内的信息及数据进行有效交换是迫切 需要解决的问题，目前的解决方案大多是在以太网与工业现场总线网络之间 使用一种网络服务器作为"承上启下"的中间设备，它的作用是将工业现场 总线网络中生产一线的信息及数据及时、准确地传输到以太网中的决策管理 层上去，为企业的决策者提供科学依据。现有的网络服务器是在PC机上安装 工业现场总线控制卡、以太网卡以及相应的控制软件构成，这种网络服务器 的工作原理是工业现场总线控制卡通过工业现场总线与工业现场总线上的 各种生产设备、检测设备、控制终端、传感器及数据采集装置进行通讯以采 集这些设备的数据与工作状态，PC机上的应用软件对工业现场总线控制卡采 集到的各种数据及工作状态进行处理后，再经以太网卡与以太网内的上层管 理部门进行信息交互。这种在PC机上插入工业现场总线控制卡和以太网卡构 成的基于PC机的网络服务器存在的缺点是1.由于基于PC机的网络服务器 是在PC机上安装工业现场总线控制卡和以太网卡构成并安装庞大的软件系
统，因此，造成设备的硬件成本及软件成本较高，而且，这种由多种设备组 装在一起也很难保证其中每个设备的稳定性，存在可靠性较差的问题；2.基 于PC机的网络服务器功能单一，网络服务器中的许多硬件资源和软件资源并 没有使用，造成资源的浪费，同时也消耗大量的电能，造成能源的浪费；3. 基于PC机的网络服务器使用了基于PC机的操作系统，容易受到来自网络的 各种病毒的入侵，因此系统的安全性较差；4.基于PC机的网络通讯服务器仅 采用交流供电方式，在停电的情况下，设备将不能工作，将直接影响网络的 正常工作。 发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构设计合理、 运行可靠、安全性能高的网络通讯服务控制器。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的 一种网络通讯服务控制器，由机壳及其内部的控制电路构成，机壳的前面 板上设有显示屏和按键，其特征在于机壳内的控制电路由微处理器、存储 器、电源控制模块、以太网模块、RS232通讯模块、RS485通讯模块、显示控 制模块构成，微处理器分别通过其I/O接口与存储器、以太网模块、显示控 制模块及按键相连接，以太网模块和显示控制模块分别与机壳上的以太网接 口和显示屏相连接，微处理器的电源接口与电源控制模块相连接，微处理器 的两个通讯接口分别与RS232通讯模块、RS485通讯模块相连接，RS232通讯 模块和RS485通讯模块分别连接机壳上的RS232通讯接口和RS485通讯接口。 而且，所述的微处理器的I/0接口还连接机壳上的USB接口。 而且，所述的微处理器的1/0接口还连接机壳上的状态指示灯。 而且，所述的微处理器还通过仿真接口连接一仿真器。 而且，所述的显示屏为液晶显示屏。
而且，所述的电源控制模块包括电源转换电路和充电控制电路，电源转换 电路采用的是2756电源转换芯片。
而且，所述的存储器由SDRAM存储器、FLASH存储器及FRAM存储器构成， 其中SDRAM存储器为MT48LC8M16A2芯片，FLASH存储器为AT45DB642串行 FLASH芯片和E28F128J315C并行FLASH芯片，FRAM存储器为FM24CL16芯片。
而且，所述的微处理器为ARM9系列CPU芯片。
而且，所述的以太网模块为DM9161E模块，RS232通信模块为MAX232芯 片，RS485通信模块为64LC184通信模块，显示控制模块为PMG3224R-SBF模 块。
本实用新型的优点和积极效果是
l.本网络通讯服务控制器将微处理器、存储器、电源控制模块、以太网模
块、RS232通讯模块、RS485通讯模块、显示控制模块完全嵌入在一体机内并 通过相应的接口与以太网、工业现场总线网相连接，同时采用性能稳定且实 时处理能力较强的LINUX操作系统，其结构设计合理、运行可靠，同时极大 地降低了设备的硬件成本及软件成本。
2. 本网络通讯服务控制器作为专用网络通讯控制设备，避免了多余的硬件
及软件资源的浪费，同时也减小了功耗，避免了资源的浪费。
3. 本网络通讯服务控制器内部采用嵌入式操作系统，系统程序、应用程序 及工作参数存放于FLASH存储器中，可有效地防止病毒的侵入，保证了系统 的安全运行。
4. 本网络通讯服务控制器采用交流供电方式与蓄电池供电两种供电方式， 在交流供电的同时可以对蓄电池进行充电，在停电后，蓄电池立即开始提供 电源，由于本网络通讯服务控制器内的所用的器件较少，蓄电池可以长时间 地为网络通讯服务控制器供电，保证其正常工作。
5. 本网络通讯服务控制器还设有USB接口 ，可以通过USB设备方便地进行 数据交换，设有仿真接口连接一仿真器用于系统的调试、检测及异常处理， 设有的状态指示灯相连接，用于显示网络通讯服务控制器的各种工作状态， 便于控制的监测与维修。
6. 本实用新型具有结构设计合理、运行可靠、安全性能高、便于监测与维 修等特点，避免了资源及能源的浪费，同时采用两种供电方式供电，为设备 的稳定运行提供了保证。
图1是本实用新型前面板示意图； 图2是本实用新型后面板示意图； 图3是本实用新型控制电路原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。
本网络通讯服务控制器，包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括机壳及 其内部的控制电路，软件部分包括使用了 LINUX内核与RTLINUX内核相结合 的具有实时操作能力的操作系统、各种硬件接口的驱动软件及应用程序。
硬件部分由机壳及其内部的控制电路构成，机壳6的前面板上设有显示屏 1、按键及状态指示灯4，其中，显示屏为液晶显示屏；按键包括功能按键2、 液晶背光按键3及复位键5，功能键用于本控制器的功能设置、参数调整以及 其他操作，液晶背光按键用于液晶显示屏背光的开关控制，复位键用于系统 的重新启动；状态指示灯包括电源指示灯、外接电源指示灯、电池供电指示 灯及电池充电指示灯，用于显示本控制器的各种工作状态。在机壳的后面板
上设有电源插座7、电源开关8、调试接口 9、 RS485通讯接口 10、 RS232通 讯接口 11、以太网接口 12和USB接口 13，上述接口内部与控制电路连接， 外部用于与以太网、工业现场总线网络、仿真器及USB设备的连接。
机壳内的控制电路由微处理器、存储器、电源控制模块、以太网模块、RS232 通讯模块、RS485通讯模块、显示控制模块构成。微处理器的电源接口与电源 控制模块相连接，电源控制模块包括电源转换电路和充电控制电路，电源转 换电路使用了 2756电源转换芯片，充电控制电路可以对备用电源即蓄电池进 行充电，从后面板输入的交流电源经电源转换电路输出直流电压为微处理器 提供电源；微处理器通过I/O接口分别与显示控制模块及按键相连接，显示 控制模块与机壳上的显示屏相连接，操作人员可以通过机壳上的按键设置网 络通讯服务控制器的工作模式及参数，设置过程及其工作状态可以通过显示 屏显示出来；微处理器的I/O接口与以太网模块相连接，微处理器的两个通 讯接口分别与RS232通讯模块、RS485通讯模块相连接，以太网模块、RS232 通讯模块和RS485通讯模块分别与机壳上的以太网接口、 RS232通讯接口和 RS485通讯接口相连接，以太网接口通过网线与以太网相连接，RS232通讯接 口可以和各种读卡器相连接，用于直接读取存储卡中的数据，RS485通讯接口 可以通过RS485总线与各种工业终端相连接，如工业终端l、工业终端2、直 到工业终端N，工业终端可以是包括生产设备、检测设备、控制终端、传感器 及数据采集装置在内的所有以RS485总线通讯的终端，工业终端的数量最多 可以达到252台。微处理器通过I/O接口与存储器相连接，存储器由SDRAM 存储器、FLASH存储器及FRAM存储器构成，其中，FLASH存储器包括存储操 作系统及应用程序的并行FLASH存储器、存储工作参数及数据的串行FLASH 存储器；SDRAM存储器用于存储系统工作时从FLASH存储器转移过来的应用程 序；FRAM存储器用于存放动态的经常改变的数据。
在本实施例中，微处理器使用了 ARM9系列32位嵌入式微处理器芯片，以 太网模块为DM9161E模块，RS232通信模块为MAX232芯片，RS485通信模块 为64LC184通信模块，显示控制模块为PMG3224R-SBF，显示控制模块所接的 显示屏为320X240液晶显示屏；SDRAM存储器使用了 MT48LC8M16A2存储器芯 片，FLASH存储器使用了 AT45DB642串行FLASH存储器芯片和E28F128J315C 并行FLASH存储器芯片，FRAM存储器使用了 FM24CL16存储器芯片。
同时，网络通讯服务控制器为了达到更好的性能及效果，微处理器还通过 I/O接口与机壳上的状态指示灯相连接，用于显示网络通讯服务控制器的各种 工作状态；微处理器还通过I/0接口与机壳上的USB接口相连接，用于以USB 的形式进行数据交换；微处理器还通过仿真接口连接一仿真器用于系统的调 试、检测及异常处理。
权利要求1.一种网络通讯服务控制器，由机壳及其内部的控制电路构成，机壳的前面板上设有显示屏和按键，其特征在于机壳内的控制电路由微处理器、存储器、电源控制模块、以太网模块、RS232通讯模块、RS485通讯模块、显示控制模块构成，微处理器分别通过其I/O接口与存储器、以太网模块、显示控制模块及按键相连接，以太网模块和显示控制模块分别与机壳上的以太网接口和显示屏相连接，微处理器的电源接口与电源控制模块相连接，微处理器的两个通讯接口分别与RS232通讯模块、RS485通讯模块相连接，RS232通讯模块和RS485通讯模块分别连接机壳上的RS232通讯接口和RS485通讯接口。
2. 根据权利要求1所述的网络通讯服务控制器，其特征在于所述的微处理器的I/O接口还连接机壳上的USB接口 。
3. 根据权利要求1所述的网络通讯服务控制器，其特征在于所述的微处 理器的1/0接口还连接机壳上的状态指示灯。
4. 根据权利要求1所述的网络通讯服务控制器，其特征在于所述的微处理器还通过仿真接口连接一仿真器。
5. 根据权利要求1所述的网络通讯服务控制器，其特征在于所述的显示屏为液晶显示屏。
6. 根据权利要求1所述的网络通讯服务控制器，其特征在于所述的电源控制模块包括电源转换电路和充电控制电路，电源转换电路采用的是2756电 源转换芯片。
7. 根据权利要求1所述的网络通讯服务控制器，其特征在于所述的存储 器由SDRAM存储器、FLASH存储器及FRAM存储器构成，其中SDRAM存储器为 MT48LC8M16A2芯片，FLASH存储器为AT45DB642串行FLASH芯片和 E28F128J315C并行FLASH芯片，FRAM存储器为FM24CL16芯片。
8. 根据权利要求1或2或3或4所述的网络通讯服务控制器，其特征在于 所述的微处理器为ARM9系列CPU芯片。
9. 根据权利要求1所述的网络通讯服务控制器，其特征在于所述的以太 网模块为DM9161E模块，RS232通信模块为MAX232芯片，RS485通信模块为 64LC184通信模块，显示控制模块为PMG3224R-SBF模块。
专利摘要本实用新型涉及一种网络通讯服务控制器，由机壳及其内部的控制电路构成，其中机壳内的控制电路的微处理器分别通过其I/O接口与存储器、以太网模块、显示控制模块及按键相连接，以太网模块和显示控制模块分别与机壳上的以太网接口和显示屏相连接，微处理器的电源接口与电源控制模块相连接，微处理器的两个通讯接口分别与RS232通讯模块、RS485通讯模块相连接，RS232通讯模块和RS485通讯模块分别连接机壳上的RS232通讯接口和RS485通讯接口。本实用新型具有结构设计合理、运行可靠、安全性能高的特点，避免了资源及能源的浪费，同时采用两种供电方式，为设备的稳定运行提供了保证。
文档编号H04L12/66GK201063649SQ20072009687
公开日2008年5月21日 申请日期2007年7月25日 优先权日2007年7月25日
发明者温遇华, 谭新田, 哲 赵, 铭 郝 申请人:天津市南开太阳高技术发展有限公司