專利名稱：稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)控制總線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的稱重控制器大多還是使用模擬通信卡完成稱重?cái)?shù)據(jù)的傳輸，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)多站通訊功能，使用模擬通信卡時(shí)稱重控制器與通信從站控制器和通信總站控制器只能實(shí)現(xiàn)單向通信，稱重控制器只能上傳稱重?cái)?shù)據(jù)，不能接受通信從站控制器和通信總站控制器的控制；只能以4 20mA的電流上傳稱重控制器瞬時(shí)流量的絕對(duì)值，其他數(shù)據(jù)如累計(jì)流量等不能上傳；工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)線長(zhǎng)，強(qiáng)弱電線路沒(méi)有分開(kāi)敷設(shè)，誤差較大，數(shù)據(jù)易受到干擾，系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此，考慮使用數(shù)字通信卡排除干擾問(wèn)題，但是，要實(shí)現(xiàn) 稱重控制器的多站通訊功能，還必須實(shí)現(xiàn)能夠與數(shù)字通信卡配套使用的總線通信網(wǎng)關(guān)，由于稱重控制器上本身就帶有RS232、RS485多站通信接口，因此可以方便地實(shí)現(xiàn)串行總線通信網(wǎng)關(guān)。但是，稱重控制器本身沒(méi)有Profibus接口，不能直接接入相比于串行總線通信速度更快、穩(wěn)定性更好的Profibus通信網(wǎng)絡(luò)。要將稱重控制器接入Profibus通訊網(wǎng)絡(luò)，必須對(duì)稱重控制器的通信協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換，設(shè)計(jì)與稱重控制器連接的Profibu s總線通信網(wǎng)關(guān)，使稱重控制器支持Profibus通信協(xié)議。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，安裝使用方便可靠，易于擴(kuò)展，能夠?qū)⒎Q重控制器直接接入Profibus通信網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)稱重控制器的多站通信功能和雙向通信功能，通信穩(wěn)定可靠，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括主控制器模塊和為各用電單元供電的電源模塊，以及用于實(shí)現(xiàn)所述通信網(wǎng)關(guān)與稱重控制器連接并通信的串行總線通信系統(tǒng)和用于實(shí)現(xiàn)所述通信網(wǎng)關(guān)通過(guò)Profibus總線網(wǎng)絡(luò)與通信主站控制器連接并通信的Profibu s總線通信系統(tǒng)；所述串行總線通信系統(tǒng)包括處理器模塊以及與處理器模塊相接并用于連接稱重控制器的第一串行總線通信模塊和用于連接主控制器模塊的第二串行總線通信模塊，所述處理器模塊上接有晶振電路模塊、JTAG調(diào)試電路模塊和用于實(shí)現(xiàn)所述處理器模塊的調(diào)試模式和工作模式兩種模式轉(zhuǎn)換的模式選擇電路模塊；所述Profibus總線通信系統(tǒng)包括與主控制器模塊相接的Profibus總線通信接口模塊。上述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述處理器模塊上接有RAM存儲(chǔ)器模塊和Flash存儲(chǔ)器模塊。上述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述處理器模塊上接有USB通信接口電路模塊。上述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述處理器模塊上接有IO 口接口電路模塊。上述的稱重控制器Profibu s總線通信網(wǎng)關(guān),其特征在于所述Prof ibus總線通信系統(tǒng)包括與所述Profibus總線通信接口模塊相接的光電轉(zhuǎn)換模塊和與所述光電轉(zhuǎn)換模塊相接的光纖終端盒。上述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述第一串行總線通信模塊包括依次相接的第一光耦隔離電路模塊、第一 RS-485通信電路模塊和第一 RS-485總線接口模塊，所述第一光耦隔離電路模塊與所述主處理器模塊相接。上述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述第二串行總線通信模塊包括依次相接的第二光耦隔離電路模塊、第二 RS-485通信電路模塊和第二 RS-485總線接口模塊，所述第二光耦隔離電路模塊與所述主處理器模塊相接，所述第二 RS-485總線接口模塊與所述主控制器模塊相接。上述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述模式選擇電路模塊為鍵盤(pán)電路模塊或跳線選擇電路模塊。上述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述主控制器模塊為
S7-200系列的PLC模塊，所述Profibus總線通信接口模塊為EM277模塊。上述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述處理器模塊為ARM7嵌入式微處理器。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、安裝使用方便可靠本實(shí)用新型在加工制作好后安裝在電控柜內(nèi)使用，安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)后，將電控柜外殼接地，將稱重控制器上的數(shù)字通信卡通過(guò)雙絞線連接到本實(shí)用新型，并將本實(shí)用新型通過(guò)光纖連接到通信主站控制器的Profibus通信網(wǎng)絡(luò)，上電后，便可自動(dòng)完成全部通信功能。2、本實(shí)用新型作為主站單獨(dú)管理其所連接的稱重控制器，與所連接的稱重控制器組成獨(dú)立的多機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，連接的各個(gè)稱重控制器作為從站，使用RS-485通信協(xié)議完成本實(shí)用新型與稱重控制器的多機(jī)通信；理論上本實(shí)用新型最多連接251個(gè)稱重控制器，連接稱重控制器的個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行擴(kuò)展。3、本實(shí)用新型作為Profibus DP從站可直接接入Prof ibus通信網(wǎng)絡(luò),接入后,可與通信主站控制器完成Profibus通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，將稱重控制器上傳的數(shù)據(jù)再準(zhǔn)確無(wú)誤地上傳給通信主站控制器。4、本實(shí)用新型使用光纖接入Profibus通信網(wǎng)絡(luò)，通信距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)。5、本實(shí)用新型易于擴(kuò)展，通信穩(wěn)定可靠，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，安裝使用方便可靠，易于擴(kuò)展，能夠?qū)⒎Q重控制器直接接入Profibus通信網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)稱重控制器的多站通信功能和雙向通信功能，通信穩(wěn)定可靠，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

[0023]圖I為本實(shí)用新型的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明I 一主控制器模塊；2 —電源模塊；3 —串行總線通/[目系統(tǒng)；3-1—處理器模塊；3-2—第一串行總線通信模塊；3-21 一第一光I禹隔尚電路模塊；3-22—第一 RS-485通/[目電路模塊；3-23一第一 RS-485總線接口模塊； 3_3—第二串行總線通彳目模塊；3-31 一第二光I禹隔尚電路模塊；3-32—第RS-485通/[目電路模塊；3-33一第二 RS-485總線接口模塊； 3-4 —晶振電路模塊； 3-5—JTAG調(diào)試電路模塊；3_6—模式選擇電路模塊；3-7 — RAM存儲(chǔ)器模塊；3-8 — Flash存儲(chǔ)器模塊；3-9—USB通信接口電路模塊；3-10— IO 口接口電路模塊；4一Profibus總線通信系統(tǒng)；4-1一Profibus總線通信接口模塊；4-2-光電轉(zhuǎn)換模塊；4-3-光纖終端盒。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型包括主控制器模塊I和為各用電單元供電的電源模塊2，以及用于實(shí)現(xiàn)所述通信網(wǎng)關(guān)與稱重控制器連接并通信的串行總線通信系統(tǒng)3和用于實(shí)現(xiàn)所述通信網(wǎng)關(guān)通過(guò)Profibus總線網(wǎng)絡(luò)與通信主站控制器連接并通信的Profibus總線通信系統(tǒng)4 ;所述串行總線通信系統(tǒng)3包括處理器模塊3-1以及與處理器模塊3-1相接并用于連接稱重控制器的第一串行總線通信模塊3-2和用于連接主控制器模塊I的第二串行總線通信模塊3-3，所述處理器模塊3-1上接有晶振電路模塊3-4、JTAG調(diào)試電路模塊3_5和用于實(shí)現(xiàn)所述處理器模塊3-1的調(diào)試模式和工作模式兩種模式轉(zhuǎn)換的模式選擇電路模塊3-6 ；所述Profibus總線通信系統(tǒng)4包括與主控制器模塊I相接的Profibus總線通信接口模塊4-1。本實(shí)施例中，所述處理器模塊3-1上接有RAM存儲(chǔ)器模塊3-7和Flash存儲(chǔ)器模塊3-8。所述處理器模塊3-1上接有USB通信接口電路模塊3-9。所述處理器模塊3_1上接有IO 口接口電路模塊3-10。所述Profibus總線通信系統(tǒng)4包括與所述Profibu s總線通信接口模塊4-1相接的光電轉(zhuǎn)換模塊4-2和與所述光電轉(zhuǎn)換模塊4-2相接的光纖終端盒4_3 ο本實(shí)施例中，所述第一串行總線通信模塊3-2包括依次相接的第一光耦隔離電路模塊3-21、第一 RS-485通信電路模塊3_22和第一 RS-485總線接口模塊3_23，所述第一光耦隔離電路模塊3-21與所述主處理器模塊3-1相接。所述第二串行總線通信模塊3-3包括依次相接的第二光耦隔離電路模塊3-31、第二 RS-485通信電路模塊3_32和第二 RS-485總線接口模塊3-33，所述第二光耦隔離電路模塊3-31與所述主處理器模塊3-1相接，所述第二 RS-485總線接口模塊3-33與所述主控制器模塊I相接。本實(shí)施例中，所述模式選擇電路模塊3-6為鍵盤(pán)電路模塊或跳線選擇電路模塊。所述主控制器模塊I為S7-200系列的PLC模塊，所述Profibus總線通信接口模塊4_1為EM277模塊。所述處理器模塊3-1為ARM7嵌入式微處理器。具體實(shí)施時(shí)，將主控制器模塊I安裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的DIN導(dǎo)軌模塊上，S7-200系列的PLC模塊自帶一個(gè)RS-485總線通信接口，使用該RS-485總線通信接口連接第RS-485總線接口模塊3-33，完成與處理器模塊3-1的數(shù)據(jù)交換；所述晶振電路模塊3-4選用頻率為
11.0592MHz的有源晶體振蕩器來(lái)實(shí)現(xiàn)，用于為處理器模塊3_1提供11. 0592MHz的工作頻率；所述JTAG調(diào)試電路模塊3-5為處理器模塊3-1的在線調(diào)試接口，通過(guò)外接JTAG調(diào)試器來(lái)完成在線調(diào)試功能；所述RAM存儲(chǔ)器模塊3-7和Flash存儲(chǔ)器模塊3_8用于為處理器模塊3-1提供擴(kuò)展的存儲(chǔ)空間，為本實(shí)用新型的調(diào)試和運(yùn)行提供足夠的空間，也為本實(shí)用新型的擴(kuò)展改造提供硬件支持；所述USB通信接口電路模塊3-9用于為處理器模塊3-1擴(kuò)展一個(gè)USB接口，供本實(shí)用新型擴(kuò)展改造用；所述IO 口接口電路模塊3-10用于將處理器模塊3-1在本實(shí)用新型中未使用的IO 口引出，供本實(shí)用新型擴(kuò)展改造用；選擇具有兩個(gè)串行通信端口的ARM7嵌入式微處理器作為處理器模塊3-1，第一串行總線通信模塊3-2用于將處理器模塊3-1的一個(gè)串行通信端口擴(kuò)展為RS-485接口，第一串行總線通信模塊3-2中的第一 RS-485總線接口模塊3-23與連接在稱重控制器上的數(shù)字通信卡中的RS-485總線接口模塊相接，用于實(shí)現(xiàn)所述通信網(wǎng)關(guān)與稱重控制器的連接及通信，其中，所述數(shù)字通信卡由用于連接稱重控制器的控制器接口模塊、與控制器接口模塊相接的光耦隔離電路模塊、與光耦隔離電路模塊相接的RS-485通信電路模塊和與RS-485通信電路模塊相接的RS-485總 線接口模塊構(gòu)成，理論上，最多可以連接251個(gè)稱重控制器，連接稱重控制器的個(gè)數(shù)根據(jù)實(shí)際情況而定；光電轉(zhuǎn)換模塊4-2和光纖終端盒4-3用于為本實(shí)用新型提供光纖通信支持，其中，光電轉(zhuǎn)換模塊4-2的一端使用雙絞線連接Profibus總線通信接口模塊4-1，另一端使用光纖跳線連接光纖終端盒4-3的光纖法蘭盤(pán)，光電轉(zhuǎn)換模塊4-2上集成有四個(gè)工作狀態(tài)指示燈，四個(gè)工作狀態(tài)指示燈分別表示光電轉(zhuǎn)換模塊4-2自身是否正常，光電轉(zhuǎn)換模塊4-2電信號(hào)是否正常，光電轉(zhuǎn)換模塊4-2光信號(hào)是否正常，光電轉(zhuǎn)換模塊4-2光電信號(hào)之間通信是否正常；光纖終端盒4-3將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的光纖進(jìn)行熔接，提供備用光纖。 本實(shí)用新型在加工制作好后安裝在電控柜內(nèi)使用，安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)后，將電控柜外殼接地，將稱重控制器上的數(shù)字通信卡通過(guò)雙絞線連接到本實(shí)用新型，并將本實(shí)用新型通過(guò)光纖連接到通信主站控制器的Profibus通信網(wǎng)絡(luò)；連接好后，要設(shè)置每個(gè)稱重控制器的通信波特率、通信地址和通訊功能，通信功能包括通信、打印和流量輸出等；設(shè)置好后，本實(shí)用新型作為主站管理稱重控制器，使用RS-485總線通信協(xié)議完成本實(shí)用新型與稱重控制器的多機(jī)通信；同時(shí)，本實(shí)用新型作為從站接入Profibus通信網(wǎng)絡(luò)，通信主站控制器作為Profibus通信網(wǎng)絡(luò)主站，負(fù)責(zé)管理各個(gè)Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，完成工業(yè)系統(tǒng)的過(guò)程控制，完成與各個(gè)Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)交換和處理。一個(gè)profibus通信網(wǎng)絡(luò)最多能接127個(gè)本實(shí)用新型，每一個(gè)本實(shí)用新型都最多能接251個(gè)稱重控制器。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括主控制器模塊(I)和為各用電單元供電的電源模塊(2)，以及用于實(shí)現(xiàn)所述通信網(wǎng)關(guān)與稱重控制器連接并通信的串行總線通信系統(tǒng)(3)和用于實(shí)現(xiàn)所述通信網(wǎng)關(guān)通過(guò)Profibu s總線網(wǎng)絡(luò)與通信主站控制器連接并通信的Profibus總線通信系統(tǒng)(4);所述串行總線通信系統(tǒng)(3)包括處理器模塊(3-1)以及與處理器模塊(3-1)相接并用于連接稱重控制器的第一串行總線通信模塊(3-2)和用于連接主控制器模塊(I)的第二串行總線通信模塊(3-3)，所述處理器模塊(3-1)上接有晶振電路模塊(3-4)、JTAG調(diào)試電路模塊(3-5)和用于實(shí)現(xiàn)所述處理器模塊(3-1)的調(diào)試模式和工作模式兩種模式轉(zhuǎn)換的模式選擇電路模塊(3-6);所述Profibus總線通信系統(tǒng)(4)包括與主控制器模塊(I)相接的Profibus總線通信接口模塊(4-1)。
2.按照權(quán)利要求I所述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述處理器模塊(3-1)上接有RAM存儲(chǔ)器模塊(3-7)和Flash存儲(chǔ)器模塊(3_8)。
3.按照權(quán)利要求I所述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述處理器模塊(3-1)上接有USB通信接口電路模塊(3-9 )。
4.按照權(quán)利要求I所述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述處理器模塊(3-1)上接有IO 口接口電路模塊(3-10)。
5.按照權(quán)利要求I所述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述Profibus總線通信系統(tǒng)(4)包括與所述Profibus總線通信接口模塊(4_1)相接的光電轉(zhuǎn)換模塊(4-2)和與所述光電轉(zhuǎn)換模塊(4-2)相接的光纖終端盒(4-3)。
6.按照權(quán)利要求I 5中任一權(quán)利要求所述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述第一串行總線通信模塊(3-2)包括依次相接的第一光耦隔離電路模塊(3-21)、第一 RS-485通信電路模塊(3-22)和第一 RS-485總線接口模塊(3-23)，所述第一光耦隔離電路模塊(3-21)與所述主處理器模塊(3-1)相接。
7.按照權(quán)利要求I 5中任一權(quán)利要求所述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述第二串行總線通信模塊(3-3)包括依次相接的第二光耦隔離電路模塊(3-31)、第二 RS-485通信電路模塊(3-32)和第二 RS-485總線接口模塊(3-33)，所述第二光耦隔離電路模塊(3-31)與所述主處理器模塊(3-1)相接，所述第二 RS-485總線接口模塊(3-33)與所述主控制器模塊(I)相接。
8.按照權(quán)利要求I 5中任一權(quán)利要求所述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述模式選擇電路模塊(3-6)為鍵盤(pán)電路模塊或跳線選擇電路模塊。
9.按照權(quán)利要求I 5中任一權(quán)利要求所述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述主控制器模塊(I)為S7-200系列的PLC模塊，所述Profibus總線通信接口模塊(4-1)為EM277模塊。
10.按照權(quán)利要求I 5中任一權(quán)利要求所述的稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述處理器模塊(3-1)為ARM7嵌入式微處理器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種稱重控制器Profibus總線通信網(wǎng)關(guān)，包括主控制器模塊和電源模塊，以及串行總線通信系統(tǒng)和Profibus總線通信系統(tǒng)；串行總線通信系統(tǒng)包括處理器模塊以及與處理器模塊相接的第一串行總線通信模塊和第二串行總線通信模塊，處理器模塊上接有晶振電路模塊、JTAG調(diào)試電路模塊和模式選擇電路模塊；Profibus總線通信系統(tǒng)包括與主控制器模塊相接的Profibus總線通信接口模塊。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，安裝使用方便可靠，易于擴(kuò)展，能夠?qū)⒎Q重控制器直接接入Profibus通信網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)稱重控制器的多站通信功能和雙向通信功能，通信穩(wěn)定可靠，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
文檔編號(hào)H04L12/66GK202713351SQ20122039408
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者李愛(ài)國(guó), 王旭輝, 王海 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)