用于工业现场控制的MVB-LIN网关制造技术

本实用新型专利技术所述的用于工业现场控制的ＭＶＢ－ＬＩＮ网关，由ＭＶＢ总线、ＬＩＮ总线和ＭＶＢ－ＬＩＮ网关组成。网关是由Ｃ８０５１Ｆ５３０主控制器、ＭＶＢ协议控制器、ＭＶＢ变压器隔离接口、ＭＶＢ网络冗余接口和ＬＩＮ总线接口组成。Ｃ８０５１Ｆ５３０主控制器的一侧顺序与ＭＶＢ协议控制芯片、ＭＶＢ变压器隔离接口、ＭＶＢ网络冗余接口及ＭＶＢ总线连接。另一测顺序与ＬＩＮ总线接口、ＭＶＢ总线连接。总线间通过网关双向通信。该网关是一种符合ＩＥＣ６１３７５、ＩＥＣ６１１５８标准的ＭＶＢ网络和ＬＩＮ现场总线相结合的数据交换工具，具有设计新颖、高可靠性、高灵活性和成本低廉的特点，在铁路机车车辆工业领域均有广泛的应用前景。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及网络技术，具体涉及MVB总线和LIN总线之间的数据转换装置。
技术介绍
目前，基于工业控制领域的控制方式，一般地还是采用直通导线式的控制方式居多，由于导线数量极多，接点处发生故障的几率很大，因此系统的可靠性很低，故障率高，维修难度很大。采用工业总线控制方式则越来越受到重视。MVB网络是一种专门为工业现场总线设计的网络，目前已成为一种在国外和国内大量使用的高可靠性现场总线网络，但由于专业性太强，对外接口还不是特别方便。而LIN通讯方式是目前应用广泛的通讯方式之一，其特点如下：(1)单主机多从机组织(即没有总线仲裁)，配置灵活；(2)基于普通UART/SCI接口的低成本硬件实现低成本软件协议；(3)带时间同步的多点广播接收，从机节点无需石英或陶瓷谐振器，可以实现自同步；(4)保证信号传输的延迟时间。可选的报文帧长度：2、4和8字节；(5)数据校验和的安全性和错误检测，自动检测网络中的故障节点；(6)使用最小成本的半导体组件(小型贴片，单芯片系统)。速度高达20kbit/s。在机车车辆、汽车等领域，很多设备都提供LIN接口来进行设备间的通讯，将其与MVB总线结合起来，使目前带有LIN通讯方式的设备都能在MVB网络上进行数据流的交互，专利技术一种基于MVB-LIN的网关替代传统的控制方式，对于实现传统工业控制的现代化具有十分重要的意义。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的用于工业现场控制的MVB-LIN网关，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本技术的目的是研究设计一种新型的用于工业现场控制的MVB-LIN网关，从而解决MVB总线和LIN总线连接与数据交换问题。本技术所述的用于工业现场控制的MVB-LIN网关，是由MVB总线、LIN总-->线和MVB-LIN网关组成；其结构在于MVB-LIN网关是由核心控制芯片C8051F530主控制器、MVB协议控制芯片、MVB变压器隔离接口、MVB网络冗余接口和LIN总线接口所组成。核心控制芯片C8051F530主控制器的一侧与MVB协议控制芯片相连接。另一测与LIN总线接口相连接。MVB协议控制芯片的另一测顺序与MVB变压器隔离接口、MVB网络冗余接口及MVB总线相连接。LIN总线接口另一测与LIN总线相连接。本技术所述的MVB协议控制器，负责将核心控制芯片C8051F530主控制器要传输的数据打包成MVB网络协议规定的数据流送到MVB总线收发器或者将MVB总线收发器经MVB网络冗余接口、MVB变压器隔离接口送来的信号解析成标准数据并存入自身的缓存区，以供控制芯片C8051F530主控制器读取。本技术所述的控制芯片C8051F530主控制器负责控制MVB协议控制芯片的工作时序和LIN数据流的生成，以及电压监视、软件狗和/或工作电源的控制。本技术所述的LIN总线物理接口是LIN总线的对外接口电路，它将总线信号解调成LIN信号送到控制芯片C8051F530主控制器的数据流，供控制芯片C8051F530主控制器处理或将其生成的LIN信号送到LIN总线物理接口生成符合LIN通讯的信号与外界通信。本技术与传统的控制方式相比，采用网络控制有以下优点：  特点  MVB-LIN网关  传统方式  可靠性  极高  低  灵活性  好  差  通用性  好  差  信息量  极大  小  可维护性  好  差  冗余  是  否  成本  低  低本技术具有结构新颖、并具有可靠性、灵活性、通用性和成本低廉等优-->点，非常适合于工业现场的应用领域。其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。附图说明本技术有三幅附图，其中：附图1为本技术的结构框图；附图2为MVB网络接口图；附图3为C8051F530主控制器及LIN接口图。具体实施方式如图1～图3所示的一种用于工业现场控制的MVB-LIN网关，是由MVB总线、LIN总线和MVB-LIN网关组成。MVB-LIN网关是由核心控制芯片C8051F530主控制器、MVB协议控制芯片、MVB变压器隔离接口、MVB网络冗余接口和LIN总线接口所组成。核心控制芯片C8051F530主控制器的一侧与MVB协议控制芯片相连接。另一测与LIN总线接口相连接。MVB协议控制芯片的另一测顺序与MVB变压器隔离接口、MVB网络冗余接口及MVB总线相连接。LIN总线接口另一测与LIN总线相连接。MVB网络协议控制器是MVB网络的核心器件，它负责将核心控制芯片C8051F530主控制器要传输的数据打包成MVB网络协议所规定的数据流送到MVB总线收发器，或者将MVB总线收发器送来的信号解析成标准数据并将其存入自身的缓存区，以供核心控制芯片C8051F530主控制器读取。C8051F530主控制器是整个网关的核心部分，它由两部分组成：即硬件和控制软件。硬件的作用主要是负责控制MVB协议控制器芯片的工作时序，以及LIN数据流的生成，同时还要负责电压监视、软件狗、工作电源提供等。LIN总线物理接口是LIN的对外接口电路，它将外总线信号解调成LIN控制器的数据流，供核心控制芯片C8051F530主控制器处理，或将核心控制芯片C8051F530主控制器生成的LIN信号送到LIN总线物理接口生成符合LIN通讯的信号与外界通信。LIN接口部分主要是由LIN物理层接口芯片TH8080构成，它主要完成C8051F530处理器通信信号与LIN物理总线信号之间的相互转换。为核心控制芯片C8051F530主控制器提供一个与LIN物理总线的接口。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于工业现场控制的ＭＶＢ－ＬＩＮ网关，是由ＭＶＢ总线、ＬＩＮ总线和ＭＶＢ－ＬＩＮ网关组成；其特征在于ＭＶＢ－ＬＩＮ网关是由核心控制芯片Ｃ８０５１Ｆ５３０主控制器、ＭＶＢ协议控制芯片、ＭＶＢ变压器隔离接口、ＭＶＢ网络冗余接口和ＬＩＮ总线接口所组成；核心控制芯片Ｃ８０５１Ｆ５３０主控制器的一侧与ＭＶＢ协议控制芯片相连接；另一测与ＬＩＮ总线接口相连接；ＭＶＢ协议控制芯片的另一测顺序与ＭＶＢ变压器隔离接口、ＭＶＢ网络冗余接口及ＭＶＢ总线相连接；ＬＩＮ总线接口另一测与ＬＩＮ总线相连接。

【技术特征摘要】
1、一种用于工业现场控制的MVB-LIN网关，是由MVB总线、LIN总线和MVB-LIN网关组成；其特征在于MVB-LIN网关是由核心控制芯片C8051F530主控制器、MVB协议控制芯片、MVB变压器隔离接口、MVB网络冗余接口和LIN总线接...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晨普，董笑辰，
申请(专利权)人：中国北车股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]