[发明专利]Profibus-DP和Modbus集成化从节点装置

摘要

一种Profibus-DP和Modbus集成化从节点装置，包括：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，设置SPC3的节点号，完成微处理器与外部设备的数据通信，为整个装置提供电源，SPC3协议芯片完成对Profibus-DP通信协议的处理；协议切换与RS-485接口单元，从站协议切换电路完成装置在两个协议之间进行切换，光耦隔离电路将RS485接口驱动侧的电源和主装置的电源隔离开。本发明的从节点通信装置具有很好的通用性，当工业网络控制选用的是Profibus-DP或Modbus现场总线中的任意一种时，都可以通过该装置将现场设备如变频器、传感器和PLC等方便的接入到现场总线控制系统。

主权项

一种Profibus‑DP和Modbus集成化从节点装置，其特征在于该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；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；协议切换与RS‑485接口单元，包括有：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；光耦隔离和RS‑485接口驱动电路，内部与从站协议切换电路双向连接，并与基于微处理器STC90C51RD+的协议处理与通信接口单元中的SPC3通信协议芯片双向连接，外部与Profibus‑DP和Modbus工业现场总线双向连接，一方面将RS‑485接口驱动侧的电源和主装置的电源隔离开，另一方面能方便的接入Profibus‑DP或Modbus现场总线控制系统。