[发明专利]一种可编程的双现场总线转换接口和方法

摘要

本发明公开了一种可编程的双现场总线转换接口和方法，支持NCUC和Profibus‑DP两种现场总线转换的接口装置，同时该接口转换装置能使接入的串口通信设备或网口通信设备分别和支持NCUC或Profibus‑DP现场总线的设备进行可靠通信，实现异构网络互联。本发明采用了STM32F103RET6微控制器，是32位高性能微控制器，采用专用的Profibus‑DP协议芯片，实现用户数据到Profibus‑DP总线的通信，处理速度更快。实现了串口设备、网口设备接入到NCUC现场总线、Profibus‑DP现场总线进行通信的功能。具有处理速度快、灵活性强、通信可靠等特点，可以减少工业现场NCUC、Profibus‑DP从站设计复杂度、降低用户使用NCUC、Profibus‑DP技术门槛和开发成本，有利于产品集成和产品快速开发。

主权项

1.一种可编程的双现场总线转换接口，其特征在于，包括：控制器(1)，以及连接于所述控制器(1)的NCUC总线通信模块(2)、Profibus‑DP总线通信模块(3)、串口通信模块(4)、网口通信模块(5)和设备选择开关模块(6)；所述控制器(1)包括第一通信控制模块，用于控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述串口通信模块(4)之间的双向通信；第二通信控制模块，用于控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述网口通信模块(5)之间的双向通信；第三通信控制模块，用于控制所述Profibus‑DP总线通信模块(3)与所述串口通信模块(4)之间的双向通信；第四通信控制模块，用于控制所述Profibus‑DP总线通信模块(3)与所述网口通信模块(5)之间的双向通信；第五通信控制模块，用于控制所述NCUC总线通信模块(2)与所述Profibus‑DP总线通信模块(3)之间的双向通信；所述设备选择开关模块(6)包括分别用于启动第一通信控制模块、第二通信控制模块、第三通信控制模块、第四通信控制模块和第五通信控制模块的第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关；所述NCUC总线通信模块(2)包括依次连接的FPGA芯片(2.1)、以太网芯片(2.2)、第一网络变压器(2.3)和连接器(2.4)，所述FPGA芯片(2.1)还连接所述控制器(1)，所述连接器(2.4)用于连接NCUC总线网络；所述Profibus‑DP总线通信模块(3)包括依次连接的SPC3控制器(3.1)、隔离电路(3.2)和第一数据接口连接器(3.3)，所述SPC3控制器(3.1)还连接所述控制器(1)，所述第一数据接口连接器(3.3)用于连接Profibus‑DP总线网络；所述串口通信模块(4)包括相互连接的电平转换芯片(4.1)和第二数据接口连接器(4.2)，所述电平转换芯片(4.1)还连接所述控制器(1)，第二数据接口连接器(4.2)用于连接串口现场设备或仪表；所述网口通信模块(5)包括相互连接的以太网收发芯片(5.1)和第二网络变压器(5.2)，所述以太网收发芯片(5.1)还连接于所述控制器(1)，所述第二网络变压器(5.2)用于连接网口现场设备或仪表；所述FPGA芯片(2.1)的型号为EP2C8T144C8，在所述FPGA芯片(2.1)内部实现SPI与NCUC通信转换、SPI通信接口、NCUC通信接口部分，SPI通信接口实现SPI协议通信，NCUC通信接口实现NCUC协议通信；SPI与NCUC通信转换实现两个协议之间的转换连接；在所述控制器(1)内完成NCUC协议内容的打包及解析。