【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数控
,具体涉及一种交换设备、现场总线拓扑结构及传输数据的方法。
技术介绍
现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络,也称现场网络,即将传感器、各种操作终端和控制设备间的通讯及控制设备之间的通讯进行特化的网络。简单说,现场总线就是以数字通信替代了传统模拟信号及普通开关量信号的传输,是智能现场设备和控制系统的自动化装置之间的数字式、串行、多点通信的工业数据总线,主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制设备、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的数据传递问题,对工业的发展起着非常重要的作用,对国民经济的增长有着非常重要的影响。目前国内应用比较广泛的现场总线有RS485、CAN、arcnet、工业以太网等。若按照组网方式进行划分,RS485、CAN、arcnet属于总线型总线,工业以太网属于星型总线;若按照总线仲裁方式划分,RS485无仲裁机制,需要靠软件协议主从控制,CAN、工业以太网通过冲突检测进行总线仲裁,arcnet通过令牌实现总线仲裁;若按照传输速率划分,RS485、CAN属于低速总线,其速率最高为1M,arcnet属于中速总线,其速率可以达到10M,工业以太网属于高速总线,其速率可以到达100M、1000M。随着现场控制设备数量、功能的增加,对现场总线的传输速率要求也逐渐提高,现存的RS485、CAN、arc ...
【技术保护点】
一种应用于现场总线拓扑结构中的交换设备,其特征在于,所述交换设备包括现场可编程门阵列FPGA芯片;所述FPGA芯片包括第一低电压差分LVDS接口、第二低电压差分LVDS接口、串并转换模块、并行数据转发逻辑模块、并串转换模块;所述第一LVDS接口作为交换设备的物理层接口将接收到的LVDS数据发送到串并转换模块,所述串并转换模块对所述LVDS数据进行串并转换后,传输到所述并行数据转发逻辑模块,所述并行数据转发逻辑模块识别串并转换后的LVDS数据的源地址和目的地址,并根据所述目的地址将所述串并转换后的LVDS数据发送到对应的并串转换模块,所述并串转换模块对接收到的数据进行并串转换后,通过所述第二LVDS接口将并串转换后的LVDS数据传输到与所述目的地址对应的端口,以将该数据发送到第二控制设备。
【技术特征摘要】
1.一种应用于现场总线拓扑结构中的交换设备,其特征在于,
所述交换设备包括现场可编程门阵列FPGA芯片;
所述FPGA芯片包括第一低电压差分LVDS接口、第二低电压差分
LVDS接口、串并转换模块、并行数据转发逻辑模块、并串转换模块;
所述第一LVDS接口作为交换设备的物理层接口将接收到的
LVDS数据发送到串并转换模块,所述串并转换模块对所述LVDS数据
进行串并转换后,传输到所述并行数据转发逻辑模块,所述并行数据
转发逻辑模块识别串并转换后的LVDS数据的源地址和目的地址,并
根据所述目的地址将所述串并转换后的LVDS数据发送到对应的并串
转换模块,所述并串转换模块对接收到的数据进行并串转换后,通过
所述第二LVDS接口将并串转换后的LVDS数据传输到与所述目的地
址对应的端口,以将该数据发送到第二控制设备。
2.一种现场总线拓扑结构,其特征在于,包括:第一控制设备、
第二控制设备、现场总线及至少两个如权利要求1所述的交换设备;
每一交换设备设有多个控制端口和至少一个交换端口,所述至少
两个交换设备之间利用现场总线通过交换端口依次连接;
所述第一控制设备和所述第二控制设备利用现场总线通过同一
交换设备的不同控制端口连接到某一交换设备,或
所述第一控制设备和所述第二控制设备利用现场总线通过不同
交换设备的控制端口连接到对应的交换设备,以实现所述第一控制设
备与所述第二控制设备的通信连接。
3.一种基于如权利要求2所述的现场总线拓扑结构实现传输数据
的方法,其特征在于,所述方法包括:
接收各控制设备发送的查询报文,所述查询报文中携带有各控制
设备的标识号;
获取发送查询报文的控制设备的标识号,并建立接收每一查询报
\t文的控制端口与对应控制设备的标识号的对应关系;
接收所述第一控制设备发送的数据报文,所述数据报文中携带有
第一控制设备的标识号和第二控制设备的标识号;
根据所述对应关系,查找与所述第二控制设备的标识号相对应的
控制端口;
根据查找到的控制端口,将所述数据报文发送到所述第二控制设
备。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收第二控制设备发送的应答报文,所述应答报文中携带有第一
控制设备的标识号和第二控制设备的标识号;
根据所述对应关系,查找与所述第一控制设备的标识号相对应的
控制端口,并通过该控制端口将所述应答报文发送到所述第一控制设
备。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,当所述第一控制设备
和所述第二控制设备利用现场总线通过同一交换设备的不同控制端
口连接到某一交换设备时,所述获取发送查询报文的控制设备的标识
号,并建立接收每一查询报...
【专利技术属性】
技术研发人员:郜春海,刘波,刘超,
申请(专利权)人:北京交控科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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