[实用新型]一种工业以太网交换机

说明书

技术领域

本实用新型涉及以太网通信技术领域，尤其涉及一种工业以太网交换机。

背景技术

1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词，并用来描述发动机气缸的自动传送和加工的过程。50年代，自动调节器和经典控制理论的发展，使自动化进入单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。60年代，随现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用，自动控制与信息处理结合起来，使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。70年代，自动化的对象变为大规模、复杂的过程和非工程系统，涉及许多现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究，促进了自动化的理论、方法和手段的革新，于是出现了大系统的系统控制复复杂系统的智能控制，出现了综合利用计算机、通信技术、系统工程和人工智能等成果的高级自动化系统。70年代以后，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化。现代生产和科学技术的发展，对自动化提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。

自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、不分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志、现代控制理论、单片机与计算机、网络技术的发展开启了自动化技术的新纪元。

以太网以其成熟、可靠、廉价、兼容性好的特点已经成为工业自动化系统组网的主要技术方式与发展趋势，而工业以太网交换机是区别于普通以太网交换机的工业级通讯产品，主要应用于工业控制场所和苛刻的使用环境中；工业以太网交换机是工业自动化系统中负责通信与组网传输功能的核心设备。工业现场的特点是现场设备的种类众多、通信接口与通信方式各异，为了形成统一的自动化系统网络，往往需要在工业现场增加各种协议或接口转换设备，甚至在许多工业场合需要重复建设多个自动化通信网络，导致人力或物力上的浪费与低效。现在应用的工业以太网交换机成本比较高，设计比较复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种工业以太网交换机，以克服现有交换机设计复杂和成本比较高的缺点。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种工业以太网交换机，所述交换机包括：包括CPU扣板的处理器控制单元、包括集成PHY的MAC芯片的交换单元、时钟单元、电源单元和CPLD控制单元；

所述包括CPU扣板的处理器控制单元，通过本地总线管理所述交换单元中的集成PHY的MAC芯片、通过介质无关接口与所述交换单元中的集成PHY的MAC芯片进行数据通信、读写所述CPLD控制单元上的预处理指令以及用于对所述时钟单元和所述电源单元进行进程调控；

所述包括集成PHY的MAC芯片的交换单元，接收来自于所述处理器控制控制单元的控制信号，通过所述交换单元中的集成PHY的MAC芯片进行数据交换；

所述时钟单元，用于对所述交换单元中的集成PHY的MAC芯片或所述处理器控制单元中的CPU芯片提供所需的时钟信号；

所述电源单元，用于对所述处理器控制单元、所述交换单元、所述时钟单元和所述CPLD单元提供所需电源；

所述CPLD控制单元，用于对所述处理器控制单元中的CPU扣板的信号进行预处理。

优选地，所述CPU扣板为AT91RM9200扣板或龙芯CPU扣板。

优选地，所述交换单元中的集成PHY的MAC芯片为二层快速以太网交换芯片，支持L2+管理型、轻度管理型网络和先进访问控制列表。

优选地，所述时钟单元产生的时钟信号电平与所述交换单元中的集成PHY的MAC芯片相匹配。

优选地，所述电源单元采用开关电源，并且采用双电源冗余方式。

优选地，所述CPLD控制单元的预处理包括主板上的RJ45点灯、主板类型识别、端口类型识别、版本号识别、复位信号处理、看门狗信号处理、告警信号处理和电源在位信号处理。

优选地，所述以太网交换机还包括百兆扩展板与主板接口或千兆扩展板与主板接口。

本实用新型优点是通过交换单元中的MAC芯片的PHY的集成，使得不需要外部PHY，以至于达到设计简单化和降低成本。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图。

具体实施方式