[实用新型]基于EPA网桥的现场控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制器，特别涉及一种基于EPA网桥的现场控制器。

背景技术

EPA分布式网络控制系统是基于高速以太网技术的新一代分布式网络控制系统，该系统继承现在控制系统DCS、PLC等成功应用技术的基础上，借鉴先进现场总线技术和信息网络技术的发展成果，遵循“总体分散、局部集中”的原则，将工业控制网络划分为两个层次，即过程监控层网络和工业现场设备层网络。其中过程监控层是系统的主干网，用于连接工程师站、操作员站、数据服务器等控制室设备。工业现场设备层网络可根据具体应用实际划分为若干个控制区域。随着EPA标准的推广，越来越多的EPA相关产品开始进入了实际的应用领域。

工业控制系统多采用预订者/发布者通信方式，广播或多播发布过程测量与控制数据的特点，而以太网集线器/交换机不能控制由于广播或多播方式发送报文而引起的广播风暴，并由此带来的网络资源被长期占用。

发明内容

本实用新型是针对EPA分布式网络控制系统缺乏局部集中控制，导致资源利用率低的问题，提出一种基于EPA网桥的现场控制器，在EPA现场控制器中通过逻辑隔离式网桥的方法将现场设备层分隔为相对独立的控制区域。每个控制区域内的各种变送器、执行机构、工业以太网交换机(或集线器)等现场设备通过基于EPA网桥的现场控制器与主干网连接，避免了广播风暴的产生，同时对现场控制器转发的报文进行调度，从而大大减少了各个控制区域内报文碰撞的机率，保证了网络的高实时性的要求。

本实用新型的技术方案为一种基于EPA网桥的现场控制器，包括以太网供电模块、网络控制器、掉电保护模块、CPU微处理器模块、双口RAM数据交互模块、冗余通信接口模块，以太网供电模块将设备电源输入为24V的电，通过DC-DC转换后为芯片电路提供5V、3.3V和1.8V的工作电压；CPU微处理器模块通过总线或IEEE802.3u兼容的媒体独立接口MII两种连接方式实现对以太网控制器的操作；掉电保护模块6通过CPU微处理器模块自带的看门狗模块输入到CPU微处理器模块中，现场控制器的数据转发是通过双口RAM交互模块来实现的，CPU微处理器外接冗余通信接口模块4。

所述CPU微处理器模块采用AT91R40008芯片，内部含有一个256K的SRAM，外部含有完全可编程的外部总线接口，三个16位的定时/记数器模块、两个USART全双工的通用同步/异步接收器模块、32个32位可编程I/O模块、看门狗模块和PS功耗管理模块。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型基于EPA网桥的现场控制器，通过逻辑隔离式网桥的方法将现场设备层分隔为相对独立的控制区域，避免了广播风暴的产生，同时对现场控制器转发的报文进行调度，从而大大减少了各个控制区域内报文碰撞的机率，保证了网络的高实时性的要求。

附图说明

图1是本实用新型基于EPA网桥的现场控制器结构框图；

图2是本实用新型基于EPA网桥的现场控制器数据转发模块软件流程图；

图3是本实用新型基于EPA网桥的现场控制器报文调度软件流程图；

图4是本实用新型基于EPA网桥的现场控制器控制功能块模块软件流程图。

具体实施方式