[发明专利]一种Ethernet/IP通信网关及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信网关及其实现方法，特别是涉及一种可达到Ethernet/IP信息层网络访问和监控Modbus现场网络目的的一种Ethernet/IP通信网关及其实现方法。

背景技术

Ethernet/IP基于标准以太网技术和标准TCP/IP协议，在应用层加上CIP协议便成为了Ethernet/IP。Ethernet/IP在商业以太网中引入的CIP是专为工业控制设计的应用层协议，提供了访问数据和控制设备操作的服务集。运行在EIP上的CIP可以与运行在标准TCP/IP传输层上的任何其他协议同时存在。EIP可以与任何一个基于CIP的网络(如DeviceNet和ControlNet)共存。

鉴于目前工业现场存在大量的串行口设备，它们支持简单易用的Modbus协议，但是Modbus协议只能支持短距离的传输，而且各设备厂家对Modbus协议的实现方式也不完全相同。为了保护投资企业的现有设备还能继续使用，而又要实现信息层对现场设备层的数据管理和控制，因此有必要开发新的产品。

搜索到上海电器科学研究所(集团)有限公司申请的申请专利号为：200710043281.9，题目为：“嵌入式Ethernet/IP扫描器”的发明专利申请，该专利涉及一种嵌入式Ethernet/IP主站技术，即扫描器，该发明专利涉及扫描器的硬件模块组成，扫描器软件实现方法，但是并没有提及Ethernet/IP网络与Modbus网络的转换和互相访问的问题。

搜索到申请人为：上海大学，申请专利号为200410093010.0的发明专利“Modbus/TCP工业以太网和Profibus-DP现场总线间的协议转换方法和装置”；搜索到申请人为：上海大学，专利号为：CN03129417.0，题目为：“Modbus/TCP工业以太网和设备网现场总线间的协议转换方法和装置”的发明专利；搜索到申请人为：上海大学，专利申请号为：200510025262.4，题目为：“Modbus/TCP工业以太网与设备网现场总线和Profibus-DP现场总线间的多协议转换方法和装置”的发明专利申请，这三个发明专利或专利申请涉及Profibus协议和设备网协议到Modbus/TCP协议的转化方法和装置，而且三种协议的实现均采用现有的Anybus公司现成产品模块，模块与CPU之间通过双端口RAM数据交互，实现了协议之间的简单两两转化，但是都没有涉及Ethernet/IP和Modbus协议的相互转化，也没有提及网关技术。

又搜索到上海电器科学研究所(集团)有限公司申请的申请号为：200610118794.7，题目为：“通用工业协议以太网适配器及其软件”的发明专利申请；又搜索到上海电器科学研究所(集团)有限公司申请的申请号为：200710171777.4，题目为：“多协议工业以太网适配器”的发明专利申请；这两个发明都提供了Ethernet/IP协议和Modbus协议转换的装置，但是并没有涉及Modbus网络管理和网关的技术，没有涉及Modbus分段数据打包传输，没有涉及通过以太网接口进行参数配置。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提出一种可达到Ethernet/IP信息层网络访问和监控Modbus现场网络的目的的一种Ethernet/IP通信网关及其实现方法。

本发明是通过以下述技术方案来解决上述技术问题的：本发明实现该方案的硬件包括：电源模块、CPU模块、存储器模块、以太网接口模块、串口接口模块、指示灯电路模块，复位电路晶振调试电路模块，所述CPU模块连接所述的电源模块、存储器模块、以太网接口模块、串口接口模块、指示灯电路模块、复位电路晶振调试电路模块，同时电源模块也连接到存储器模块、以太网接口模块、串口接口模块、指示灯电路模块、复位电路晶振调试电路模块上。

其中，所述Ethernet/IP通信网关用来互联Ethernet/IP网络和Modbus网络。

上述技术方案的硬件的具体实施包括：

电源电路：它是整个设备正常工作的基础。为了降低产品的功耗，在设计中，我们选用3.3V作为产品的主电源，选用的各种芯片包括CPU、FLASH、SRAM、以太网芯片等都使用3.3V电源，而5V电源只使用在RS485接口电路中，4路RS485电路是相互隔离的。

时钟和复位模块：这部分对电路的稳定工作至关重要。选用11.0592M晶振来产生CPU芯片所需要的主时钟频率，同时选用专门的复位芯片支持自动复位和手动复位。