本实用新型专利技术涉及一种基于PROFIBUS-DP工业现场总线的物联网无线设备，其包括PROFIBUS-DP转无线网网关，以及无线终端模块。PROFIBUS-DP转无线网网关实现协议转化以及无线网络的管理，无线终端模块实现数据的采集功能。本实用新型专利技术主要采用VPC3+，ATMEGA128，CC2530等芯片实现通信及协议的转换，各个芯片都应用成熟，实用可靠。无线网络实用TI的Z-STACK实现网络的管理，MODBUS实现应用层数据的传输。终端模块具有功能多样性、丰富的硬件选择性、良好的兼容性等特点；本实用新型专利技术功能多样、结构简单、工作稳定可靠、功耗低、成本低、符合工业物联网发展方向。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种无线数据采集、传输与管理系统设备，具体涉及一种基于PR0FIBUS-DP工业现场总线的物联网无线设备。
技术介绍
以移动技术为代表的普适计算、泛在网络被称为继计算机技术、互联网技术之后信息技术的第三次革命。而物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。·工业是物联网应用的重要领域。具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节，可大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能工业的新阶段。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于PR0FIBUS-DP工业现场总线的物联网无线设备。本实用新采用的技术方案是一种基于PR0FIBUS-DP工业现场总线的物联网无线设备，包括PR0FIBUS-DP转无线网网关(I)，以及无线终端模块(2)，PLC通过PR0FIBUS-DP转无线网网关(I)与无线终端模块(2)连接，所述的PR0FIBUS-DP转无线网网关(I)包含的电源(11)、PR0FIBUS-DP接口与协议管理单元(12)、协议转换协调控制单元(13)和无线网络协调器(14)，电源(11)分别连接PR0FIBUS-DP接口与协议管理单元(12)、协议转换协调控制单元(13)和无线网络协调器(14)，协议转换协调控制单元(13)分别与PR0FIBUS-DP接口与协议管理单元(12)和无线网络协调器(14)连接，协议转换协调控制单元(13)和无线网络协调器(14)分别连接拨码开关(15、16)和JTAG(17、18)。所述的无线终端模块⑵包括电源(21)、无线网络通信终端(22)和功能接口电路(23)，电源(21)分别连接无线网络通信终端(22)和功能接口电路(23)，无线网络通信终端(22)与功能接口电路(23)连接，无线网络终端(22)连接拨码开关(24)和JATG(25)。本技术与现有技术相比，一方面利用PR0FIBUS-DP开放现场总线的成熟技术，使数据能够高速可靠的传输在PLC与无线网络之间，并且可以通过PLC实现对每一个点进行配置编程，控制指令下达迅速可靠；一方面利用无线网络方便配置，灵活配线，低功耗等优点，在工厂恶劣环境下，监控及控制等多个方面有良好的应用前景。本技术主要采用VPC3+，ATMEGA128, CC2530等芯片实现通信及协议的转换，各个芯片都应用成熟，实用可靠。无线网络实用TI的Z-STACK实现网络的管理，MODBUS实现应用层数据的传输。终端模块具有功能多样性、丰富的硬件选择性、良好的兼容性等特点；本技术功能多样、结构简单、工作稳定可靠、功耗低、成本低、符合工业物联网发展方向。附图说明图I是本技术整体结构示意图。图2是PR0FIBUS-DP转无线网网关结构示意图。图3是无线终端模块结构框图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步的详细描述。如图I所示，本技术包括PR0FIBUS-DP转无线网网关1，以及无线终端模块2，PLC通过PR0FIBUS-DP转无线网网关I与无线终端模块2连接，整个设备系统核心在于 PR0FIBUS-DP转无线网网关I，应用在于无线终端模块2。PR0FIBUS-DP转无线网网关I硬件电路板功能上分包括4个主要部分，电源11，PR0FIBUS-DP接口与协议管理单元12，协议转换协调控制单元13，无线网络协调器14。无线终端模块2包括多种形式的模块，如IO输入模块，IO输出模块，AD模块，DA模块，根据实际需要可以不断扩充。本技术无线终端模块2将采集到的数据无线传输到PR0FIBUS-DP转无线网网关1，网关将数据进行协议转换传送至PR0FIBUS-DP业现场总线进入PLC，PLC可以对数据进行处理，将指令反方向下达至无线终端模块2执行相应动作，也可以将数据上传输至管理层网络，以供管理软件实现各种监视及管理功能如图2所示，PR0FIBUS-DP转无线网网关I包括电源11，PR0FIBUS-DP接口与协议管理单元12，协议转换协调控制单元13，无线网络协调器14四个部分。电源11分别连接PR0FIBUS-DP接口与协议管理单元12、协议转换协调控制单元13和无线网络协调器14，协议转换协调控制单元13分别与PR0FIBUS-DP接口与协议管理单元12和无线网络协调器14连接，协议转换协调控制单元13和无线网络协调器14分别连接拨码开关15、16和JTAG17、18。电源11部分6-42V的直流输入，经过反向保护，开关稳压电路，线性稳压电路，滤波，最终获得+5V(PR0FIBUS-DP总线用)，+3. 3V(其余各芯片使用)两种电平的直流电压，开关稳压电路使用NI的LM25575芯片，开关频率可达IMHz，输出电流最大为I. 5A，同时内置保护功能。PR0FIBUS-DP接口与协议管理单元12采用ADM2486及VPC3+的芯片组合，ADM24861是AD公司的一款高速隔离RS-485收发器，适用于多点总线传输线路的双向数据通信，该器件具有限流和热关断特性，可防止发生输出短路以及总线竞争导致功耗过大的情况，特别适合应用在PR0FIBUS总线当中。VPC3+是PR0DFICHIP公司的PR0FIBUS-DP总线协议芯片，用于智能Profibus-DP从站的应用，集成有全部Profibus-DP协议。自动识别和支持可达12Mbit/s的数据传输率。包含有4KByte的通讯RAM和可组态处理器接口，相对于西门子的SPC3+芯片只包含2KByte的通讯RAM，在建立高性能Profibus从站应用时，具有明显的优势特点。PR0FIBUS-DP业现场总线的PR0FIBUS-DP业现场总线端设备通信速度可达12M，可以有4个PR0FIBUS-DP转无线网网关在总线上同时运行。无线网络端网络用层协议为MODBUS协议，通信距离开阔范围内可达100m，子站数目为32个。协议转换协调控制单元13由ATMEGA128芯片实现。ATMEGA128是ATMEL公司的高性能、低功耗的AVR8位微处理器先进的RISC结构，工作于16MHz时性能高达16MIPS。内部具有128K字节的系统内可编程Flash，4K字节的EEPR0M，4K字节的内部SRAM。担负着协议转换，PROFIBUS-DP总线配置的功能，无线网络应用协议管理等多个任务。无线网络协调器14是无线网络的主站，采用TI公司的CC2530实现，CC2530芯片是一款真正针对IEEE 802. 15. 4,ZigBee,ZigBee RF4CE和智能能源应用的片上系统解决方案。由于具有高达256KB的大容量闪存，CC2530非常适合ZigBee PRO应用，此外，CC2530还结合了 I个完全集成的高性能射频收发器，带有8051MCU、8KB RAM、32/64/128/256KB闪存以及其它强劲的支持功能与外设。同时TI的OSAL片上操作系统以及Z-STACK协议栈对芯片的良好支持，为组网，管理，应用开发带来了极大的便利。如图3所示无线终端模块2主要由三部分组成，电源21，无线网络通信终端22，以及外部功能接口电路2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于PROFIBUS-DPエ业现场总线的物联网无线设备，其特征在于包括PROFIBUS-DP转无线网网关(I)，以及无线终端模块(2)，PLC通过PROF IBUS-DP转无线网网关(I)与无线终端模块(2)连接，所述的PROFIBUS-DP转无线网网关(I)包含的电源(11)、PROFIBUS-DP接ロ与协议管理单元(12)、协议转换协调控制单元(13)和无线网络协调器(14)，电源(11)分别连接PROFIBUS-DP接ロ与协议管理单元(12)、协议转换协调控制单元(13)和无线网络协调器(14)，协议转换协调控制单元(13)分...
【专利技术属性】
技术研发人员：李墨翰，郑伟，成斐鸣，张建奇，
申请(专利权)人：西安航天自动化股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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