[发明专利]Profibus-DP和Modbus集成化从节点装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业网络通信技术领域，特别是涉及Profibus-DP和Modbus两种工业现场总线集成技术的从节点装置。

背景技术

工业网络通信领域一直是国内外研究的热点，Profibus-DP和和Modbus现场总线技术的发展也相当成熟，都形成了各自的标准通信协议规范。

目前，PROFIBUS在我国现场总线市场的占有率超过30%以上，在各种现场总线中居第一位，应用领域覆盖了汽车制造、纺织、造纸、交通信号系统、食品、化工以及电力等多种行业。PROFIBUS目前是全球应用最广泛的现场总线系统，全球大多数厂商的PLC产品和自动化设备产品都提供PROFIBUS通信接口，这其中包括各种传感器、变送器、气动阀、电磁阀和继电器等。截至2005年，全球已有上百家企业（如西门子、AEG、ABB、WOODHEAD公司等）加入PROFIBUS组织，开发出的产品多达2500多种，已经有超过一千万个PROFIBUS总线网络节点成功应用于工业自动化领域。

MODBUS最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化部门的一部分，现在MODBUS已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用MODBUS协议作为他们之间的通讯标准。

目前，为了将工业设备接入一种工业现场总线，传统的方法是通过一个符合该总线标准的从站将该设备连接到工业现场总线上，针对不同标准的工业现场总线，就需要不同的从节点装置，这就造成那些使用多种现场总线的企业需要购买多种从节点装置，导致成本的提高，也不便于工业设备接入现场总线之中。

发明内容

本发明目的是解决现有技术针对不同标准的工业现场总线需要不同的从节点装置的问题，提供一种Profibus-DP和Modbus集成化从节点装置，通过该装置，可以使用户方便的将其设备接入到Profibus-DP或者Modbus现场总线上，而非使用两个不同的从节点装置完成工业设备和现场总线的互联。该装置方便技术人员安装，通用性强，具有重大的实际意义。

本发明提供的Profibus-DP和Modbus集成化从节点装置，由基于微处理器STC90C51RD+的协议处理与通信接口单元和协议切换与RS-485接口单元构成；

所述的基于微处理器STC90C51RD+的协议处理与通信接口单元，用于处理Profibus-DP和Modbus完整的通信协议，包括有：

基于微处理器STC90C51RD+的协议处理与通信接口单元，用于处理Profibus-DP和Modbus完整的通信协议，包括有：

微处理器，用于对Profibus-DP总线的通信协议芯片SPC3进行初始化配置和处理其用户程序，处理完整的Modbus通信协议，通过外部数据交换接口电路完成和外部设备的通信，接收拨码开关电路设置的从站地址号；

外部数据交换接口电路，为整个装置提供电源，通过与微处理器双向连接实现微处理器与外部设备的双向连接；

电源电路，与外部数据交换接口电路连接，通过外部设备为电源电路提供5V电源，电源电路同时与微处理器连接，再通过电源隔离芯片，分别为主装置和RS485接口驱动侧提供稳定5V电源；

拨码开关电路，与微处理器双向连接，用于设置SPC3的节点号；

SPC3通信协议芯片，和微处理器双向连接，内部集成了全部Profibus-DP数据链路层的通信协议，通过微处理器对SPC3进行配置和数据管理，完成和Profibus-DP主站的正常通信；

所述的协议切换与RS-485接口单元，包括有从站协议切换电路和光耦隔离和RS-485接口驱动电路。

从站协议切换电路，与基于微处理器STC90C51RD+的协议处理与通信接口单元中的微处理器双向连接，完成装置在两个协议之间进行切换；