The application discloses an mqtt Internet of things to PROFIBUS-DP Fieldbus conversion device and method, the device includes a master chip, a physical layer transceiver of the Internet of things, a PROFIBUS-DP physical layer transceiver, a PROFIBUS-DP network, the Internet of things and a power supply; the master chip is connected with the PROFIBUS-DP physical layer transceiver through the UART port, and the master chip is received with the physical layer of the Internet of things through the MII interface The main control chip is embedded in PROFIBUS protocol stack, mqtt protocol stack and embedded operating system FreeRTOS. FreeRTOS performs message queue management on two tasks of Profibus and mqtt protocol stack to realize data exchange between Internet of things and PROFIBUS \u2011 DP network. The hardware structure of the application is simple, the cost is low, the efficiency of protocol conversion is high, and the high real-time requirements of fieldbus and Internet of things are met.
【技术实现步骤摘要】
一种MQTT物联网到Profibus-DP现场总线的转换装置和方法
本专利技术属于物联网技术
,涉及一种MQTT物联网到Profibus-DP现场总线的转换技术,尤其涉及一种基于ARM平台与纯软件Profibus-DP协议栈的MQTT物联网到Profibus-DP现场总线转换装置和方法。
技术介绍
测控系统主要用于完成远程现场点的数据采集、处理、实时监控等功能。应用现场总线技术、物联网技术等,可实现测控系统的网络化,提高系统的性能和开放性,因此在控制系统的具体应用中,经常会产生现场总线到物联网协议转换的需求。在现有的各种现场总线标准中,Profibus现场总线是一种比较流行的现场总线标准。Profibus根据应用特点分为Profibus-DP、Profibus-PA和Profibus-FMS三个兼容版本,其中,用于设备级控制和分散式I/O通信的Profibus-DP是市场占有率绝对领先的技术。MQTT是一种基于publish/subscribe模式的"轻量级"通讯协议,该协议构建于TCP/IP协议上,端和代理之间通过交换预先定义的控制报文来完成通信。MQTT是IBM开发的一个即时通信协议,提供一对多的消息发布,可以解除应用程序耦合,信息冗余小。该协议支持所有平台,可以将所有物联网设备和外部连接起来,被用作传感器和致动器的通信协议。将其作为消息推送协议的基本原理是:使用消息代理服务器(MessageBroker),客户端连接上消息代理服务器,跟服务器协商可以接受哪些类型的消息,同时也可以发布自己的 ...
【技术保护点】
1.一种MQTT物联网到Profibus-DP现场总线的转换装置,所述物联网为MQTT物联网,所述现场总线为Profibus-DP现场总线,其特征在于:/n所述装置包括主控芯片、物联网物理层收发器、Profibus-DP物理层收发器、Profibus-DP网络、物联网和电源;/n所述主控芯片CPU通过UART口与Profibus-DP物理层收发器连接,所述Profibus-DP物理层收发器负责将UART口的电平信号转换为Profibus-DP标准要求的RS485电平;/n所述主控芯片CPU通过MII接口与物联网物理层收发器连接,所述物联网物理层收发器负责将主控芯片的MII信号转换为物联网的电平信号;/n所述主控芯片CPU嵌入Profibus协议栈、MQTT协议栈和嵌入式操作系统FreeRTOS,由操作系统FreeRTOS对Profibus协议栈和MQTT协议栈两个任务进行消息队列管理,实现物联网和Profibus-DP网络之间的数据交换;/n所述电源为转换装置供电。/n
【技术特征摘要】
1.一种MQTT物联网到Profibus-DP现场总线的转换装置,所述物联网为MQTT物联网,所述现场总线为Profibus-DP现场总线,其特征在于:
所述装置包括主控芯片、物联网物理层收发器、Profibus-DP物理层收发器、Profibus-DP网络、物联网和电源;
所述主控芯片CPU通过UART口与Profibus-DP物理层收发器连接,所述Profibus-DP物理层收发器负责将UART口的电平信号转换为Profibus-DP标准要求的RS485电平;
所述主控芯片CPU通过MII接口与物联网物理层收发器连接,所述物联网物理层收发器负责将主控芯片的MII信号转换为物联网的电平信号;
所述主控芯片CPU嵌入Profibus协议栈、MQTT协议栈和嵌入式操作系统FreeRTOS,由操作系统FreeRTOS对Profibus协议栈和MQTT协议栈两个任务进行消息队列管理,实现物联网和Profibus-DP网络之间的数据交换;
所述电源为转换装置供电。
2.根据权利要求1所述的一种MQTT物联网到Profibus-DP现场总线的转换装置,其特征在于:
所述主控芯片采用ARM公司Cortex-M4构架的STM32F407VGT6且自带高速的UART口。
3.根据权利要求1所述的一种MQTT物联网到Profibus-DP现场总线的转换装置,其特征在于:
所述物联网物理层收发器采用NS公司的DP83848CVV。
4.根据权利要求1所述的一种MQTT物联网到Profibus-DP现场总线的转换装置,其特征在于:
所述Profibus-DP物理层收发器采用AD公司支持Profibus-DP标准的隔离型RS485收发芯片A...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘晖,郭峰,谢华,祝敬伟,张勤,王娟,樊怡,吴菲,关胜杰,
申请(专利权)人:北京华电天仁电力控制技术有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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