[发明专利]一种IPv6到PROFIBUS的协议转换装置

说明书

技术领域

在本发明属于工业自动化领域，涉及一种基于ARM9平台的Internet网络到PROFIBUS现场总线的协议转换装置。

背景技术

现场总线技术的应用与发展已经成为国际上自动化和仪器仪表领域里的热点，被誉为自动化领域的计算机局域网。现场总线是一种全数字、串行、双向、多站的通信网络，用于工业现场设备和自动化系统的连接，可以实现工业现场的控制器、智能仪器仪表和执行机构之间信息通信。在现有的各种现场总线标准中，PROFIBUS现场总线是一种比较流行的现场总线标准。

Internet技术的高速发展和IPv6协议的完善并进入广泛的应用领域，这些为实现工业网络的远程监测创造了条件。

IPv6协议与PROFIBUS DP分别作为互联网协议领域与现场总线领域应用非常广泛的两种标准，它们之间的协议转换装置无疑是工业上远程控制系统中最为需要的。

通过改进现有的总线协议，使改进之后的协议可以与Internet协议兼容，从而达到信息在两种协议之间相互传送的目的。目前尚未见到通过设计协议转换网关实现基于IPv6协议与PROFIBUS DP之间通信的相关解决方案。

为了实现基于IPv6协议的以太网与PROFIBUS DP之间通信，本发明设计了如下解决方案，即在PROFIBUS与Internet之间添加一个协议转换网关。该协议转换网关工作在ISO/OSI参考模型的传输层，从一种网络接收信息，经协议转换后送往另一种网络，经过不断打包数据、解包数据实现PROFIBUS与Internet之间的数据通信。

本发明介绍了借助于无处不在的Internet实现对PROFIBUS远程实时监测的方法，远程用户只要找到与Internet网络互联的插口，就可以监测远程PROFIBUS现场总线上的生产设备运行情况。摆脱了地域的限制，技术人员和管理者不必亲临生产现场就能获取现场设备的运行状态和各种参数。这就相当于受过专业训练的人员可以同时出现在多个生产地点维护设备的正常运行，使企业有效地利用现有的工作人员和物质资源。

发明内容

本发明的目的在于公开一种能够实现Internet和PROFIBUS DP之间协议转换和有效连接的嵌入式网关。

为实现本发明的目的，采取的技术方案如下：

一种基于IPv6的互联网到PROFIBUS DP之间协议转换装置，包括主控CPU，PROFIBUS DP接口芯片，互联网接口芯片和对应的PROFIBUS网络及Internet网络；其特征在于：

主控CPU采用Samsung半导体公司设计的S3C2440处理器核，它的内核由ARM9TDMI、存储管理单元(MMU)和高速缓存三部分组成，并且带有3个通道的UART口；

网关使用的网卡芯片是DM9000，它通过RJ45连接头与Internet相连；

网关中的RS-485驱动芯片选用型号为MAX1487的驱动芯片；

为了抑制总线的波动对S3C2440处理核的损害，该网关在RS-485驱动芯片MAX1487和S3C2440的UART口之间安装了一个光耦合器6N137，该器件可以起到电气隔离的作用。

网关以S3C2440为中心处理器，通过S3C2440的串口、RS-485驱动芯片和D-Sub型插头与PROFIBUS连接；

在PROFIBUS侧，网关作为2类主站连接到PROFIBUS DP上，可以完成对生产现场中已连接到PROFIBUS DP上的设备的运行数据的读取。在Internet侧，Ethernet作为网关与Internet连接的载体，将所设计的协议转换网关接入Internet，实现网关与远程终端的通信。PROFIBUS通过连接在PROFIBUS DP上网关与基于IPv6的Internet相连，以实现基于IPv6和PROFIBUS的远程监测。