多路通讯链接方法及集成式多功能控制器技术

多路通讯链接方法及集成式多功能控制器。多路通讯链接方法包括以太网链接方法、RS485链接方法、以太网和RS485链路信号转换法、链路切换方法。集成式多功能控制器由系统板和母板构成，系统板包括STM32H743VIT6单片机芯片、铁电存储器系统级模块，母板包括母板

【技术实现步骤摘要】
多路通讯链接方法及集成式多功能控制器


[0001]本专利技术属于控制和通讯领域，涉及一种适用于多路通讯链接方法及集成式多功能控制器。

技术介绍

[0002]在工业、制造业、农业、智慧城市等领域中，常常遇到小区域监视与控制场景中，控制设备的硬件资源接口不统一、对硬件资源类型多样化需求的情况，造成系统的集成成本高、技术复杂度高、维护困难等确定。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种用于各行业控制类与通讯转换类多路通讯链接方法及集成式多功能控制器；本控制器通过通讯转换功能，实现了Modbus TCP从协议到Modbus RTU主协议之间的转换能力，旨在打通以太网接口和RS485接口之间的链路，实现以太网其它外部设备到RS485总线网上的其它外部设备的访问。本控制器通过多链路链接功能，旨在实现一种外部设备可通过多链路链接访问本控制器的能力。
[0004]本专利技术实现上述目的的解决技术方案：多路通讯链接方法，包括以太网链接方法、RS485链接方法、以太网和RS485链路信号转换法、链路切换方法。所述以太网链接方法包括以下步骤：当上位机通过符合IEEE802.3/802.3u标准和ISO 802
‑
3/IEEE 802.3标准的信号，经由以太网接入以太网接口后，可通过TCP/IP协议进行设备访问；所述RS485链接方法包括以下步骤：当上位机通过RS485总线接入RS485接口后，可通过Modbus RTU协议进行设备访问；所述以太网和RS485链路信号转换法包括以下步骤：当接入以太网接口的数字信号，通过处理器（包括单片机等）进行处理后，连接RS485接口后，通过RS485链接方法， 转换成RS485总线信号，或着当RS485的总线信号，连接到RS485接口，通过RS485链接方法后，经过处理器（包括单片机等）进行处理后，通过以太网链接方法，向以太网接口输出数字信号；所述链路切换方法：当控制器同时具备以太网接口和RS485接口时，控制器可以同时通过以太网链接方法和RS485链接方法链接到上位机，此时，上位机为了保证可靠地访问控制器，当其中一路链接发生中断，上位机可切换到另一链路连接到控制器。
[0005]一种适用于多路通讯链接方法的集成式多功能控制器，包括系统板和母板，系统板包括处理器、铁电存储器；母板包括24V DQ输出电源接口、24V系统电源接口、以太网RJ45接口、2路RS485接口、DI输入状态指示灯、DQ输出状态指示灯、RS485隔离模块、电源隔离模块、以太网物理层IC 、并串转换IC、串并转换IC、光电隔离、DQ输出驱动模块、DI输入接口、DQ输出接口、稳压IC；所述24V系统电源接口
③
和电源隔离模块连接，稳压IC与电源隔离模块连接，以太网物理层IC与所述稳压IC连接、系统板与稳压IC连接、并串转换IC与稳压IC连接、串并转换IC与稳压IC连接、光电隔离与稳压IC连接、RS485隔离模块与稳压IC连接；所述24V DQ输出电源接口与DQ输出驱动模块连接，DQ输出接口与DQ输出驱动模块连接；所述DQ
输出驱动模块与光电隔离连接，光电隔离与串并转换IC连接，串并转换IC与系统板连接；所述DI输入接口与光电隔离连接，光电隔离与并串转换IC连接，并串转换IC与系统板连接；所述以太网RJ45接口与以太网物理层IC连接，系统板与以太网物理层IC连接；所述2路RS485接口与RS485隔离模块连接，系统板与RS485隔离模块连接。
[0006]功能说明：以太网RJ45接口向控制器外提供全双工标准的基于TCP/IP协议的Modbus TCP从设备协议的符合IEEE802.3/802.3u标准的100MBase
‑
T和ISO 802
‑
3/IEEE 802.3标准的10MBase
‑
T编码信号。2路RS485接口中：其中1路RS485接口向控制器外部提供标准的Modbus RTU 主设备协议；另1路RS485接口向控制器外部提供标准的Modbus RTU从设备协议。
[0007]通讯接口的转换能力说明：上位设备通过控制器的以太网RJ45接口向控制器发送标准Modbus TCP主设备协议数据或命令，数据到达系统板解析后：如果是本控制器的资源访问，将在本控制器中执行相关指令；如果是非本控制器的下位设备的资源访问，本控制器将作为上位机的代理，通过RS485接口向外转发符合Modbus RTU主设备的协议数据。由此实现通讯接口的转换能力。
[0008]本专利技术的优点： 实现上行接口的统一性与标准性、本体控制类资源的多样性以及通用的现场总线接口，实现了通讯接口的转换能力。由此，大大降低了用户对设备访问的复杂性，免除了专业用户，特别是自动化专业用户，对非Modbus协议的重复学习，实现了简单易用性；降低了RS485现场设备与以太网设备之间的访问壁垒；作为RS485总线节点设备或以太网转RS485节点设备的角色时，由于本控制器集成了输入输出控制类资源，从而降低了节点处设备的成本；多链路访问模式，使得设备访问可靠性得到有力保障。
附图说明
[0009]图1为集成式多功能控制器系统连接原理图。
[0010]图2为 母板3D透视图。
[0011]图3为母板结构三视图。
[0012]图4 为系统板3D透视图。
[0013]图5 为系统板俯视图。
[0014]图中：
①
．系统板；
②
．24VDQ输出电源接口；
③
．24V系统电源接口；
④
．以太网RJ45接口；
⑤
．RS485接口；
⑥
．DI输入状态指示灯；
⑦
．DQ输出状态指示灯；
⑧
．RS485隔离模块；
⑨
．电源隔离模块；
⑩
．以太网物理层IC；
⑪
．并串转换IC；
⑫
．串并转换IC；
⑬
．光电隔离；
⑭
．DQ输出驱动模块；
⑮ꢀ
．DI输入接口；
⑯
．DQ输出接口；
⑰ꢀ
．稳压IC；
⑱
．母板。
具体实施方式
[0015]下面结合附图与实施例进一步说明。
[0016]图1 所示：多路通讯链接方法，包括以太网链接方法、RS485链接方法、以太网和RS485链路信号转换法、链路切换方法。
[0017]所述以太网链接方法包括以下步骤：当上位机通过符合IEEE802.3/802.3u标准和ISO 802
‑
3/IEEE 802.3标准的信号，经由以太网接入以太网RJ45接口
④
后，可通过TCP/IP协议进行设备访问。
[0018]所述RS485链接方法包括以下步骤：当上位机通过RS485总线接入RS485接口
⑤
后，可通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多路通讯链接方法，其特征在于：包括以太网链接方法、RS485链接方法、以太网和RS485链路信号转换法、链路切换方法；所述以太网链接方法包括以下步骤：当上位机通过符合IEEE802.3/802.3u标准和ISO 802
‑
3/IEEE 802.3标准的信号，经由以太网接入以太网接口后，通过TCP/IP协议进行设备访问；所述RS485链接方法包括以下步骤：当上位机通过RS485总线接入RS485接口后，通过Modbus RTU协议进行设备访问；所述以太网和RS485链路信号转换法包括以下步骤：当接入以太网接口的数字信号通过处理器包括单片机进行处理，连接RS485接口通过RS485链接方法 转换成RS485总线信号；或当RS485的总线信号连接到RS485接口通过RS485链接方法，经过处理器包括单片机进行处理后，通过以太网链接方法向以太网接口输出数字信号；所述链路切换方法：当控制器同时具备以太网接口和RS485接口时，控制器可以同时通过以太网链接方法和RS485链接方法链接到上位机，当其中一路链接发生中断，上位机可切换到另一链路连接到控制器。2.一种适用于多路通讯链接方法的集成式多功能控制器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅呈勋，何炜，袁君奇，黎钢，邹勇，成鹏飞，罗毅丰，卢明，
申请(专利权)人：湖南瑞菱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：