[实用新型]具有光电隔离的以太网转8路异步串行接口控制模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种接口转换控制模块。 

背景技术

目前现有的以太网转异步串行通信接口控制模块，大多为以太网转单路异步串行接口或者转双路异步串行接口，而且异步串行接口的外部通信接口(RS-232或RS-485接口)通常不具备隔离特性。由于工业现场通常有很多具有RS-232或RS485接口仪表，如果使用以太网转单路或双路异步串行接口控制模块则需要多台设备，增加设备投入；同时由于工业现场干扰源多，干扰幅度大，如果没有电气隔离，RS-232或RS-485接口很容易把干扰信号引入设备内部，导致设备不能正常工作。 

实用新型内容

本实用新型目的是克服当前以太网转串口的串口数较少，且没有电气隔离的缺点。本光电隔离型以太网转8路异步串行接口控制模块，以美国德州仪器公司最新的CORTEX-M4内核的32位控制器LM4F232为控制核心，实现以太网到8路异步串行接口的通信转换，同时采用光电耦合技术实现8路异步串行接口的外部通信接口的电气隔离。减少工业现场的数据采集设备的投入成本，提高了系统的通信可靠性，增加了设备工作的稳定性。 

根据技术要求，所述的具有光电隔离的以太网转8路异步串行接口控制模块，主要由主处理器，以太网通信模块，8路异步串行接口模块，光电隔离模块，隔离型DC/DC电源转换模块组成；主处理器与以太网通信模块和8路异步串行接口模块电气连接；以太网通信模块与外围设备设备电气连接；8路异步串行接口模块通过光电隔离模块与外围设备电气连接；隔离型DC/DC电源转换模块为主处理器、以太网通信模块、8路异步串行接口模块和光电隔离模块提供电源。8路异步串行接口模块，包括4路RS-232模块和4路RS-485模块。 

由于模块支持多达8路异步串行接口，为了正确分配确定不同的接口，每个串行接口都有一个单独的端口号，在以太网协议与异步串行通信协议之间互相转换时，由中央处理器对信息甄别分类，确定信息对应的端口号，再根据端口号决定实现哪一路串行接口与以太网之间转换。 

由于外部设备的电气参数复杂，直接通过串口与外部设备通信，极有可能造成模块内部的电气参数异常，因此模块异步串行口设置光电隔离模块，实现8路异步串行接口的外部通信接口的电气隔离。 

该模块支持多达8路异步串行接口，其中4路隔离型RS-232接口，4路隔离型RS-485接口。由于具备两种标准的外接通信接口，所以减少工业现场数据采集设备的数量，从而减少成本投入；同时由于采用光电隔离技术，杜绝了工业现场大干扰和噪声通过RS-232和RS-485接口进入系统，提高了系统工作的稳定性。 

附图说明

附图1是本系统的整体结构图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型予以详细阐述。 

如图1是系统的整体结构。具体来说，系统主处理器通过SPI接口与以太网控制器通信，实现和数据中心服务器的以太网通信功能，通信协议是TCP/IP协议。数据中心服务器把需要发送给工业现场的仪表的命令封装在TCP/IP协议里，并以特定的TCP端口号，通过以太网传送给主处理器，主处理器从收到的数据里解析出数据中心服务器发送的命令，并把命令发送给与接收TCP端口号一一对应的RS-232和RS-485接口，实现数据中心服务器到仪表的远距离指令的传送。工业现场的仪表收到命令后，把需要返回给数据中心服务器的数据通过RS-232或RS-485接口发送给主控制器，主控制器再把收到的数据，封装成TCP/IP协议，通过以太网返回给数据中心服务器，从而实现了以工业以太网为核心的数据中心服务器直接与工业现场的RS-232或RS-485接口仪表的双向可靠数据通信。