一种DP转FF通信网关及DP转FF的方法技术

技术编号:19702781 阅读:40 留言:0更新日期:2018-12-08 14:19
本发明专利技术公开了一种DP转FF通信网关,包括MCU、ARM处理器和FPGA芯片,MCU和ARM处理器均与FPGA芯片相连,MCU通过DP协议接收主站的控制器发送的仪表数据请求指令通过FPGA发送给ARM处理器,将仪表数据上传给控制器;ARM处理器将仪表数据请求指令发送给现场FF设备;接收返回的仪表数据,并将仪表数据通过FPGA芯片发送给MCU。应用本发明专利技术实施例所提供的技术方案,发明专利技术仅需要MCU、ARM处理器和FPGA芯片的相互配合来完成主站与现场FF设备之间的通信,较大地提高了数据传输效率,降低了成本。本发明专利技术还公开了一种DP转FF的方法,具有相应技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种DP转FF通信网关及DP转FF的方法
本专利技术涉及工业通信设备
,特别是涉及一种DP转FF通信网关及DP转FF的方法。
技术介绍
现场总线技术是二十世纪80年代发展起来的一种工业控制网络。Profibus是过程现场总线的简写,DP是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。Profibus-DP可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。FF现场总线(基金会现场总线)可视为一种基于现场的局域网,用于连接各种仪表、阀门定位器等智能设备,其自身可向整个网络提供控制应用程序。现场总线协议普遍复杂,相关产品的开发过程费用多、周期长、难度大及工作量大。目前市场上国内控制厂商普遍不能把FF仪表数据直接接入到采用DP总线通信的DCS(DistributedControlSystem,分布式控制系统)控制器模块,需要通过PC机等较长的链路来达到与主站中的控制器之间的数据传输,数据传输效率低,成本高,控制器中很难实时地把FF节点与DCS常规节点做混合逻辑控制。综上所述,如何有效地解决数据传输效率低,成本高,控制器中很难实时地把FF节点与DCS常规节点做混合逻辑控制等问题,是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:一种DP转FF通信网关,包括MCU、ARM处理器和FPGA芯片,所述MCU和所述ARM处理器均与所述FPGA芯片相连,其中:所述MCU,用于通过DP协议接收主站的控制器发送的现场FF设备的仪表数据请求指令,并将所述仪表数据请求指令发送给所述FPGA芯片;将所述仪表数据上传给所述控制器;所述FPGA芯片,用于将所述仪表数据请求指令通过FF协议发送给ARM处理器;将接收到的所述仪表数据发送给所述MCU;所述ARM处理器,用于通过所述FF协议及所述FPGA芯片将所述仪表数据请求指令发送给所述现场FF设备;接收所述现场FF设备返回的仪表数据,并将所述仪表数据发送给所述FPGA芯片。在本专利技术的一种具体实施方式中,所述FPGA芯片,还用于接收诊断数据,并将所述诊断数据发送给所述MCU;其中,所述诊断数据包括DP转FF通信网关中与所述FPGA芯片相连的各器件自我诊断的第一诊断数据,还包括所述ARM处理器发送的对所述现场FF设备进行诊断获取的第二诊断数据;所述MCU,还用于将所述诊断数据上传给所述控制器。在本专利技术的一种具体实施方式中,还包括与所述MCU相连的两路DP收发电路,所述MCU,具体用于接收所述控制器通过所述DP协议的两路DP收发电路发送的所述现场FF设备的所述仪表数据请求指令;通过所述DP协议的两路DP收发电路将所述仪表数据和所述诊断数据返回给所述控制器。在本专利技术的一种具体实施方式中,所述FPGA芯片,还用于采集从站地址信息。在本专利技术的一种具体实施方式中,所述FPGA芯片,具体用于采集通过十进制跳线帽方式设置的从站地址信息。一种DP转FF的方法,所述方法包括:MCU通过DP协议接收主站的控制器发送现场FF设备的仪表数据请求指令,并将所述仪表数据请求指令发送给FPGA芯片;所述FPGA芯片将所述仪表数据请求指令通过FF协议发送给ARM处理器;所述ARM处理器通过所述FF协议及所述FPGA芯片将所述仪表数据请求指令发送给所述现场FF设备;接收所述现场FF设备返回的仪表数据,并将所述仪表数据发送给所述FPGA芯片;所述FPGA芯片将接收到的所述仪表数据发送给所述MCU;所述MCU将所述仪表数据上传给所述控制器。在本专利技术的一种具体实施方式中,还包括:所述FPGA芯片接收诊断数据,并将所述诊断数据发送给所述MCU;其中,所述诊断数据包括DP转FF通信网关中与所述FPGA芯片相连的各器件自我诊断的第一诊断数据,还包括所述ARM处理器发送的对所述现场FF设备进行诊断获取的第二诊断数据;所述MCU将所述诊断数据上传给所述控制器。在本专利技术的一种具体实施方式中,MCU通过DP协议接收主站的控制器发送的现场FF设备的仪表数据请求指令,包括:MCU接收所述控制器通过所述DP协议的两路DP收发电路发送的所述现场FF设备的所述仪表数据请求指令;所述MCU将所述仪表数据上传给所述控制器,具体为:所述MCU通过所述DP协议的两路所述DP收发电路将所述仪表数据上传给所述控制器;所述MCU将所述诊断数据上传给所述控制器,具体为:所述MCU通过所述DP协议的两路所述DP收发电路将所述诊断数据上传给所述控制器。在本专利技术的一种具体实施方式中,还包括:所述FPGA芯片采集从站地址信息。在本专利技术的一种具体实施方式中,所述FPGA芯片采集从站地址信息,包括:所述FPGA芯片采集通过十进制跳线帽方式设置的从站地址信息。应用本专利技术实施例所提供的DP转FF通信网关,MCU通过DP协议接收主站的控制器发送的现场设备的仪表数据请求指令,并将仪表数据请求指令发送给FPGA芯片,FPGA芯片将仪表数据请求指令通过FF协议发送给ARM处理器,ARM处理器再通过FF协议将仪表数据请求指令发送给现场FF设备,现场FF设备将仪表数据返回给ARM处理器,ARM处理器将仪表数据发送给FPGA芯片,FPGA芯片将仪表数据发送给MCU,MCU将仪表数据上传给控制器,从而完成主站中控制器与现场FF设备之间的通信,相较于现有技术中通过PC机等较长的链路来达到现场FF设备与主站中控制器的数据传输的方式,本专利技术仅需要MCU、ARM处理器和FPGA芯片的相互配合来完成主站与现场FF设备之间的通信,较大地提高了数据传输效率,降低了成本。相应的,本专利技术实施例还提供了与上述DP转FF通信网关相对应的DP转FF的方法,具有上述技术效果,在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中一种DP转FF通信网关的结构框图;图2为本专利技术实施例中一种集成现场FF设备的分布式控制系统结构示意图;图3为本专利技术实施例中一种FF总线电路原理图;图4为本专利技术实施例中一种DP硬件电路的结构框图;图5为本专利技术实施例中一种站地址开关原理框图;图6为本专利技术实施例中一种站地址逻辑图;图7为本专利技术实施例中一种DP转FF的方法的实施流程图。附图中标记如下:1-DP总线、2-控制器、3-FF-H1总线、4-IO从站、5-现场FF设备、6-DP转FF通信网关、61-MCU、62-FPGA芯片、63-ARM处理器。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。如图1所示,本专利技术实施例提供的一种DP转FF通信网关可以包括MCU61、ARM处理器63和FPGA芯片62,MCU61和ARM处理器63均本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种DP转FF通信网关,其特征在于,包括MCU、ARM处理器和FPGA芯片,所述MCU和所述ARM处理器均与所述FPGA芯片相连,其中:所述MCU,用于通过DP协议接收主站的控制器发送的现场FF设备的仪表数据请求指令,并将所述仪表数据请求指令发送给所述FPGA芯片;将所述仪表数据上传给所述控制器;所述FPGA芯片,用于将所述仪表数据请求指令通过FF协议发送给ARM处理器;将接收到的所述仪表数据发送给所述MCU;所述ARM处理器,用于通过所述FF协议及所述FPGA芯片将所述仪表数据请求指令发送给所述现场FF设备;接收所述现场FF设备返回的仪表数据,并将所述仪表数据发送给所述FPGA芯片。

【技术特征摘要】
1.一种DP转FF通信网关,其特征在于,包括MCU、ARM处理器和FPGA芯片,所述MCU和所述ARM处理器均与所述FPGA芯片相连,其中:所述MCU,用于通过DP协议接收主站的控制器发送的现场FF设备的仪表数据请求指令,并将所述仪表数据请求指令发送给所述FPGA芯片;将所述仪表数据上传给所述控制器;所述FPGA芯片,用于将所述仪表数据请求指令通过FF协议发送给ARM处理器;将接收到的所述仪表数据发送给所述MCU;所述ARM处理器,用于通过所述FF协议及所述FPGA芯片将所述仪表数据请求指令发送给所述现场FF设备;接收所述现场FF设备返回的仪表数据,并将所述仪表数据发送给所述FPGA芯片。2.根据权利要求1所述的DP转FF通信网关,其特征在于,所述FPGA芯片,还用于接收诊断数据,并将所述诊断数据发送给所述MCU;其中,所述诊断数据包括DP转FF通信网关中与所述FPGA芯片相连的各器件自我诊断的第一诊断数据,还包括所述ARM处理器发送的对所述现场FF设备进行诊断获取的第二诊断数据;所述MCU,还用于将所述诊断数据上传给所述控制器。3.根据权利要求2所述的DP转FF通信网关,其特征在于,还包括与所述MCU相连的两路DP收发电路,所述MCU,具体用于接收所述控制器通过所述DP协议的两路DP收发电路发送的所述现场FF设备的所述仪表数据请求指令;通过所述DP协议的两路DP收发电路将所述仪表数据和所述诊断数据返回给所述控制器。4.根据权利要求1所述的DP转FF通信网关,其特征在于,所述FPGA芯片,还用于采集从站地址信息。5.根据权利要求4所述的DP转FF通信网关,其特征在于,所述FPGA芯片,具体用于采集通过十进制跳线帽方式设置的从站地址信息。6.一种DP转FF的方法,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:范福基黄玲李蒙
申请(专利权)人:杭州和利时自动化有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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