一种工业以太网与DeviceNet间的转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置，包括：第一介质存储单元，收发工业以太网设备传输的上下报文；第二介质存储单元，收发DeviceNet设备设备传输的上下报文；及数据转换单元，分别接收、转换及处理所述第一介质存储单元和第二介质存储单元传输来的报文。本发明专利技术通过在DeviceNet设备与以太网设备之间增加一种高效的转换装置，来满足生产管理中对于DevciNet设备的高效管理、控制一体化问题。

【技术实现步骤摘要】
一种工业以太网与DeviceNet间的转换装置
本专利技术涉及通讯
，特别涉及一种工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置。
技术介绍
现场总线是应用在生产现场控制设备之间实现双向串行通信的系统，也称为开放式、数字式、多点通信的底层控制网络。现场总线技术经过几十年的发展，已广泛应用于生活的各个领域，形成了多标准共存的局面，任何一种标准都无法完全取代提前标准。生产厂商为了提高产品的竞争力，在开发某种产品时开始寻求为其配备多种现场总线接口的方案，而用户在选用产品时也要考虑所选用的产品与整个系统的兼容性及可扩展性。现存的多种现场总线标准普遍存在数据传输率较低的情况，为此推出了基于工业以太网技术的多协议转换技术的解决方案。工业以太网是在以太网的基础上定义的适用工业现场环境的应用层、用户层等高层协议构成的网络。工业以太网具有通讯速度高、基础节点多、底层协议标准统一等优点，并且具有广泛的市场前景。协议转换技术作为异种网络互连的关键技术，已经成为业内的研究热点，国内外公司根据市场前景，纷纷研制各种功能的协议转换装置。如：德国的SIEMENS公司基于Profibus的控制系统中，实现控制层现场总线与管理层以太网的连接；美国RockwellAutomation公司在控制系统中实现FFH1、ControlNet、DeviceNet、以太网等现场总线之间的互联；瑞典的HMS公司开发的AnyBus-X系列的工业以太网与现场总线协议转换器。浙大中控公司的开发的HART协议现场总线、FFH1现场总线与以太网的互连；北京鼎实创新科技公司开发的Profibus与CAN、MODBUS等现场总线的协议转换装置等。工业以太网的发展和协议转换技术的发展均对现场总线技术起了推动作用，但是目前的一些研究和应用多是针对两种现场总线协议之间的转换，而且多是基于同种协议标准的协议之前的转换，而针对现场总线设备与工业以太网之间的协议转换的研究还有待于在理论和应用上进一步深化。在现有技术中，如：MODBUS/TCP和设备网现场总线间的协议转换方法和装置；MODBUS/TCP与DeviceNet、PROFIBUSDP之间多协议转换方法和装置。这些技术仅适用于一台主设备和多个从设备的系统，并且通过轮询方式来消除MAC层访问方式CSMA/CD的不确定性来提高实时性，但在很大程度上影响了网络速度，降低了实时性，而且轮询的访问方式效率并不高，不能满足用户实时性要求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置，包括：第一介质存储单元，收发工业以太网设备传输的上下报文；第二介质存储单元，收发DeviceNet设备设备传输的上下报文；及数据转换单元，分别接收、转换及处理所述第一介质存储单元和第二介质存储单元传输来的报文。进一步的，在所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置中，所述第一介质存储单元包括：第一网络协议介质存储器件，处理来自工业以太网设备或上一节点的TCP/IP协议；第二网络协议介质存储器件，处理来自下一节点的TCP/IP协议。进一步的，在所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置中，第二介质存储单元包括：DeviceNet协议介质存取器件，与DeviceNet设备进行数据交换。进一步的，在所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置中，所述数据转换单元包括：第一网络协议处理器件，与所述第一网络协议介质存储器件及通讯，将接收来的TCP/IP协议解包，把TCP/IP数据按照约定的格式放入VME背板总线上；第二网络协议处理器件，与所述第二网络协议介质存储器件通讯，将接收来的TCP/IP协议封装；DeviceNet协议处理器件，分别与所述第一网络协议处理器件、第二网络协议处理器件和DeviceNet协议介质存取器件通讯，从所述VME背板总线上读取所需输入数据，并把输出数据放置在VME背板总线上。进一步的，在所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置中，所述第一介质存储单元有四个工业以太网收发端口。进一步的，在所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置中，所述四个端口包括：端口0、端口1、端口2和端口3，且按照端口0→端口2→端口3→端口1→端口0的固定顺序传输。进一步的，在所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置中，本装置的一个数据帧由以太网帧头、以太网报文和帧校验序列FCS组成。进一步的，在所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置中，所述以太网帧头包括：目的地址、源地址、帧类型和数据头。进一步的，在所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置中，所述以太网报文包括若干个子报文。进一步的，在所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置中，所述子报文包括子报文头、数据以及相应的工作计数器。使用本专利技术的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置，具有以下有益效果：本专利技术通过在DeviceNet设备与以太网设备之间增加一种高效的转换装置，来满足生产管理中对于DevciNet设备的高效管理、控制一体化问题。进一步的，通过现场总线物理层采用通讯效率较高的总线转换技术减少编解码，来提高现场总线数据转换以太网的效率及实时性问题。附图说明图1是工业以太网、DeviceNet设备及本专利技术转换装置的结构示意图；图2是本专利技术工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置的结构示意图；图3是本专利技术工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置的内部结构示意图；图4是本专利技术工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置的数据帧格式。具体实施方式以下将以图式揭露本专利技术的复数个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。请参考图1，其是工业以太网、DeviceNet设备及本专利技术转换装置的结构示意图。如图1所示，由于工业以太网数据帧可容量较多字节的数据，而DeviceNet设备数据仅为几个字节的数据，因此通过在工业以太网200和DeviceNet设备300间增加本专利技术的转换装置100，可实现一条以工业太网数据帧命令可控制多个DeviceNet设备300，来满足生产管理中对于DevciNet设备300的高效管理、控制一体化问题。请参考图2，其是本专利技术工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置的结构示意图。如图2所示，本专利技术提供一种工业以太网200与DeviceNet设备300间的转换装置100，包括：第一介质存储单元10、第二介质存储单元20及数据转换单元30；所述第一介质存储单元10，有四个工业以太网收发端口，收发工业以太网200传输的上下报文；所述四个端口包括：端口0、端口1、端口2和端口3，且按照端口0→端口2→端口3→端口1→端口0的固定顺序传输，如果某个端口没有外部链接，则此端口关闭，数据帧会自动跳过此端口传输到下一个未关闭的端口。这种四端口的收发机制，使得本装置可以构成多种物理拓扑结构，如树型、线型和星型结构等，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置，其特征在于，包括：第一介质存储单元，收发工业以太网设备传输的上下报文；第二介质存储单元，收发DeviceNet设备设备传输的上下报文；及数据转换单元，分别接收、转换及处理所述第一介质存储单元和第二介质存储单元传输来的报文。

【技术特征摘要】
1.一种工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置，其特征在于，包括：第一介质存储单元，收发工业以太网设备传输的上下报文；第二介质存储单元，收发DeviceNet设备设备传输的上下报文；及数据转换单元，分别接收、转换及处理所述第一介质存储单元和第二介质存储单元传输来的报文。2.如权利要求1所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置，其特征在于，所述第一介质存储单元包括：第一网络协议介质存储器件，处理来自工业以太网设备或上一节点的TCP/IP协议；第二网络协议介质存储器件，处理来自下一节点的TCP/IP协议。3.如权利要求2所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置，其特征在于，第二介质存储单元包括：DeviceNet协议介质存取器件，与DeviceNet设备进行数据交换。4.如权利要求3所述的工业以太网与DeviceNet设备间的转换装置，其特征在于，所述数据转换单元包括：第一网络协议处理器件，与所述第一网络协议介质存储器件及通讯，将接收来的TCP/IP协议解包，把TCP/IP数据按照约定的格式放入VME背板总线上；第二网络协议处理器件，与所述第二网络协议介质存储器件通讯，将接收来的TCP/IP协议封装；...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩强，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31