[实用新型]工业以太网与HART总线协议转换板卡

说明书

技术领域

本实用新型涉及对HART总线仪表的监控技术，尤其涉及一种工业以太网与HART总线协议转换板卡。

背景技术

       上世纪80年代，为满足工业需求，出现了全数字化、全分散、可互操作、开放式的互联网络——现场总线。发展至今，现场总线也存在许多瓶颈问题：现有的现场总线标准种类过多，且各有自己的优势和适用范围；控制系统中如果有多种现场总线同时存在，由于国际标准推出缓慢，各类现场总线采用不同的技术，相互之间缺乏互连性和互可操作性，不能实现透明连接。

       随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高，工业以太网已经成为工业控制领域新的发展方向，具有应用广泛、成本低廉、技术资源丰富、可靠性高、传输速度快、用户基础广泛等显著优点，为所有的编程语言所支持，软硬件资源丰富，易于与Internet连接，实现办公自动化网络与工业控制网络的无缝连接，可持续发展的空间大，现正在逐渐向工业现场应用的传感器层发展。

       由于工业现场的HART设备无法实现以太网控制，如何在不改变现有控制设备的情况下，最大限度的提升控制性能，使HART仪表并入以太网，成为目前的研究热点。

发明内容

    本实用新型的目的是提供一种工业以太网与HART总线协议转换板卡，该转换板卡将工业现场的HART总线信号转换成工业以太网信号，使HART总线仪表和以太网其它设备共存于同一个系统中，便于对HART仪表的监控。本设计为HART网络和工业以太网总线测控系统智能总线协议转换模块，该模块具有HART协议和工业以太网TCP/IP、UDP/IP协议的解析和转换功能，能够实现HART设备与工业以太网设备共存，实现数据的采集和传输。

本实用新型采取的技术方案是：一种工业以太网与HART总线协议转换板卡，其特征是：包括主控制模块、以太网通讯模块和电源电路，主控制模块包括ARM Cortex-M3处理器、标准JTAG电路、时钟电路和第一通信指示电路；以太网通讯模块包括网络芯片、网络变压器、网络接口和第二通信指示电路；电源电路包括24V-5V电源电路和5V-3.3V电源电路；其中：所述的ARM Cortex-M3处理器分别与标准JTAG电路、时钟电路及第一通信指示电路相连；主控制模块通过ARM Cortex-M3处理器的UART接口以及通过HART总线协议连接HART仪表；以太网通讯模块的网络变压器分别与网络芯片和网络接口连接；网络芯片与第二通信指示电路相连；以太网通讯模块通过网络芯片与主控制模块的ARM Cortex-M3处理器相连；以太网通讯模块通过网络接口以及通过TCP∕IP协议连接工业交换机；24V-5V电源电路和5V-3.3V电源电路分别连接主控制模块和以太网通讯模块。

本实用新型的有益效果是：将工业现场的HART网络的信号转换为工业以太网信号，使HART仪表成为工业以太网的基本部件，便于实现远端用户通过Internet 对HART仪表进行访问与监测，其结构小巧，即插即用。

附图说明

       图1是本实用新型的连接原理框图；

图2是本实用新型的ARM Cortex-M3处理器芯片电路、时钟电路及第一通信指示电路原理图；

图3是本实用新型的网络芯片电路、网络变压器电路、网络接口及第二通信指示电路原理图；

图4是本实用新型的标准JTAG电路及ARM Cortex-M3处理器的UART接口原理图；

图5是本实用新型的24V-5V电源电路原理图；

图6是本实用新型的5V-3.3V电源电路原理图；

图7是本实用新型的控制程序流程图。

具体实施方式