一種多io模塊與多通訊模塊之間的uart通訊裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及通訊領域，尤其是一種用于多1模塊與多通訊模塊之間的通訊
目.0
【背景技術】
[0002]隨著計算機通信技術和信息處理技術的飛速發展.工業通訊技術已經成為一項重要技術，在工業和通信領域都得到了廣泛的應用。設備網絡化已經成為一個共識，成為必然的趨勢。串口通信是設備網絡化的一個必不可少的功能之一。串口通信的穩定、高效也是計算機通信一直追求的目標。
[0003]通用異步接收發送器UART(Universal Asynchronous Receiver andTransmitter)能夠在串行方式下發送和接收數據，其數據傳送方式只需要一對線路就能實現遠距離數據通信。以其資源簡單、傳輸距離遠、易于實現等特點成為各種處理器的標準集成外設之一。特別是在集成電路設計領域中趨于成熟的S0C(SyStem On Chip系統芯片)技術應用里，UART已成為不可缺少的外設之一。實際的應用設計中，經常要用到UART的多個主要功能，用專用接口芯片(如IBM的NI8250)往往會造成資源浪費和成本提高。
[0004]為了提高工業自動化設備的工作效率，其控制系統需采用模塊化策略，1模塊連接現場設備與通訊模塊，用于現場數據的采集與通訊；通訊模塊連接控制模塊與1模塊，用于控制系統中有效數據的傳輸；但1模塊與通訊模塊一對一通訊，已不能完成多任務的并行處理的要求，并且成本較高。采用1模塊與通訊模塊多對多通訊可以提高系統的性能，同時可以降低成本。

【發明內容】

[0005]本實用新型解決的技術問題在于提供一種多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，實現1模塊與通訊模塊多對多通訊，從而提高系統性能，降低成本。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案:
[0007]一種多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，用于多1模塊與現場控制模塊之間的通信，包括微處理器、電源接口、級聯接口、網絡接口、地址撥碼及與通訊模塊匹配的通訊模塊接口和與1模塊匹配的1模塊接口 ；所述級聯接口、網絡接口、地址撥碼、通訊模塊接口及1模塊接口分別與所述微處理器相連，所述電源接口分別與所述級聯接口、微處理器、通訊模塊接口及1模塊接口電連接。
[0008]優選的，所述通訊模塊接口支持雙路MODBUS通訊模塊、C-Net控制模塊及ProfiBus-DP從站通訊模塊，在使用時根據現場控制模塊所支持的現場總線選擇上述通訊模塊中的一種完成1模塊與控制模塊之間的通訊。
[0009]優選的，所述1模塊接口支持本安型通用模擬量輸入模塊、本安型雙路數字量輸入模塊、本安型模擬量輸出模塊及本安型數字量輸入輸出模塊。
[0010]優選的，所述1模塊接口支持模擬量輸入信號及開關量輸入信號，所述模擬量輸入信號包括電壓、電流、熱電阻、熱電偶。
[0011]優選的，所述通訊模塊接口的數量為3個，所述1模塊接口的數量為16個。
[0012]本實用新型的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，其通訊模塊接口支持Modbus-RTU、CAN、ProfiBus-DP等多種通訊協議，1模塊接口支持模擬量如電壓/電流/熱電阻/熱電偶的通用輸入，支持1模塊自動識別、自動配置、在線插拔；特別的，本實用新型的1模塊接口可支持本質安全型1模塊，可以對信號進行限壓、限流、限能，與現場危險區的信號可以直接相連，而普通1模塊需要加一層安全柵；級聯接口免去使用外接線，可直接通過級聯接口插拔連接，無損數據傳輸；網絡接口通過現場總線直接連接到控制模塊，使現場輸入信號經過1模塊限壓、限流、限能后，通過現場總線直接輸入到控制模塊，控制模塊通過現場總線直接把控制信號送給1模塊，再由1模塊限壓、限流、限能后輸出到現場設備；微處理器內置輸入表決算法、輸出表決算法、輸入/輸出自檢和故障報告機制；地址撥碼在裝置級聯后可配置多個通訊裝置的地址。
[0013]本實用新型的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，在使用時可組成的最小系統包含了一個1模塊和一個通訊模塊，實現現場單個1點與控制模塊之間的通訊；也可組成完整系統，負載16個本質安全型1模塊與三冗余的通訊模塊，實現現場16個1模塊與控制模塊之間的通訊，從而實現1模塊與通訊模塊多對多通訊，提高系統性能，降低成本，簡化工程。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置的模塊結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了進一步理解本實用新型，下面結合實施例對本實用新型優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本實用新型的特征和優點，而不是對本實用新型權利要求的限制。
[0016]如圖1所示，本實用新型提供了一種多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，用于多1模塊與現場控制模塊之間的通信，包括微處理器、電源接口、級聯接口、網絡接口、地址撥碼及與通訊模塊匹配的通訊模塊接口和與1模塊匹配的1模塊接口 ；所述級聯接口、網絡接口、地址撥碼、通訊模塊接口及1模塊接口分別與所述微處理器相連，所述電源接口分別與所述級聯接口、微處理器、通訊模塊接口及1模塊接口電連接。
[0017]下面結合由本實用新型的UART通訊裝置組成的負載16個本質安全型1模塊與三冗余的通訊模塊的完整系統，對上述裝置做進一步詳細說明。
[0018]通訊模塊接口(O I，02，03):可連接雙路MODBUS通訊模塊、C-Net控制模塊、ProfiBus-DP從站通訊模塊，分別支持Modbus-RTU從站協議、CAN協議、ProfiBus-DP從站協議，使用時根據現場控制模塊所支持的現場總線選擇其中一種通訊模塊來完成1模塊信號與控制模塊之間的通訊。
[0019]1模塊接口(01，02，03，…，16):可連接本安型通用模擬量輸入模塊、本安型雙路數字量輸入模塊、本安型模擬量輸出模塊以及本安型數字量輸入輸出模塊。支持模擬量輸入信號如電壓、電流、熱電阻、熱電偶等、開關量輸入信號等。
[0020]電源接口:內有兩組電源接口，支持電源冗余機制，可連接24V電源，分別給通訊模塊接口、1模塊接口、微處理器、級聯接口供電。
[0021]網絡接口:內有雙路網絡端口，支持網絡冗余機制，通過現場總線直接連接到控制模塊，使現場輸入信號經過1模塊限壓、限流、限能后，通過現場總線直接輸入到控制模塊，控制模塊通過現場總線直接把控制信號送給1模塊，再由1模塊限壓、限流、限能后輸出到現場設備。
[0022]級聯接口:連接兩個多1模塊與多通訊模塊之間的級聯網絡型通訊裝置，免去使用外接線，可直接通過級聯接口插拔連接，實現無損數據傳輸，提升了傳輸速率，減少了損耗與成本。
[0023]地址撥碼:此通訊裝置級聯后，可通過地址撥碼配置多個通訊裝置的地址，地址范圍為0-63，不可重復。
[0024]采用上述方案，本實用新型的UART通訊裝置具有如下功能特點:
[0025]1模塊接口，支持模擬量(電壓/電流/熱電阻/熱電偶)通用輸入，軟件配置類型、全量程高精度、自校正、免調校免維護；支持1模塊自動識別、自動配置、在線插拔；
[0026]級聯接口，免去使用外接線，可直接通過級聯接口插拔連接，無損數據傳輸；
[0027]微處理器，內置輸入表決算法、輸出表決算法、輸入/輸出自檢和故障報告機制；
[0028]通訊模塊接口，支持Modbus-RTU、CAN、ProfiBus-DP等多種通訊協議。
[0029]另外，此通訊裝置的1模塊接口，支持本質安全型1模塊，可以對信號進行限壓、限流、限能，與現場危險區的信號可以直接相連，而普通1模塊需要加一層安全柵。采用本安型輸入輸出模塊可節省成本、簡化工程。
[0030]以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，用于多1模塊與現場控制模塊之間的通信，其特征在于:包括微處理器、電源接口、級聯接口、網絡接口、地址撥碼及與通訊模塊匹配的通訊模塊接口和與1模塊匹配的1模塊接口 ；所述級聯接口、網絡接口、地址撥碼、通訊模塊接口及1模塊接口分別與所述微處理器相連，所述電源接口分別與所述級聯接口、微處理器、通訊模塊接口及1模塊接口電連接。2.如權利要求1所述的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，其特征在于:所述通訊模塊接口支持雙路MODBUS通訊模塊、C-Net控制模塊及ProfiBus-DP從站通訊模塊，在使用時根據現場控制模塊所支持的現場總線選擇上述通訊模塊中的一種完成1模塊與控制模塊之間的通訊。3.如權利要求1所述的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，其特征在于:所述1模塊接口支持本安型通用模擬量輸入模塊、本安型雙路數字量輸入模塊、本安型模擬量輸出模塊及本安型數字量輸入輸出模塊。4.如權利要求3所述的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，其特征在于:所述1模塊接口支持模擬量輸入信號及開關量輸入信號，所述模擬量輸入信號包括電壓、電流、熱電阻、熱電偶。5.如權利要求1-4任意一項所述的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，其特征在于:所述通訊模塊接口的數量為3個，所述1模塊接口的數量為16個。
【專利摘要】本實用新型提供了一種多IO模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，用于多IO模塊與現場控制模塊之間的通信，包括微處理器、電源接口、級聯接口、網絡接口、地址撥碼及與通訊模塊匹配的通訊模塊接口和與IO模塊匹配的IO模塊接口；所述級聯接口、網絡接口、地址撥碼、通訊模塊接口及IO模塊接口分別與所述微處理器相連，所述電源接口分別與所述級聯接口、微處理器、通訊模塊接口及IO模塊接口電連接。本實用新型的多IO模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，實現了IO模塊與通訊模塊的多對多通訊，提高了系統性能，降低了成本，簡化了工程。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN204856495
【申請號】CN201520622703
【發明人】王文海, 張穩穩, 俞蒙蒙, 許志正, 周偉
【申請人】杭州優穩自動化系統有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月18日