一種基于ARM的PROFIBUS-DP接入Wi-Fi的嵌入式網關的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于工業自動化及無線通信領域，涉及一種基于ARM硬件平臺和嵌入式Linux操作系統平臺的PROFIBUS-DP接入W1-Fi網絡的嵌入式網關。
【背景技術】
[0002]PR0FIBUS，是一種國際化、開放式、不依賴于設備生產商的現場總線標準，是最流行的一類總線。PR0FIBUS是一種用于工廠自動化車間級監控和現場設備層數據通信與控制的現場總線技術，可實現現場設備層到車間級監控的分散式數字控制和現場通信網絡，為實現工廠綜合自動化和現場設備智能化提供了可行的解決方案，是世界范圍內唯一可以覆蓋從工廠自動化場合到過程自動化應用的現場總線標準。它由三個兼容部分組成，即PROFIBUS—DPCDecentralized Periphery)、PROFIBUS—PA(Process Automat1n)、PROF IBUS-FMS (Fieldbus Message Specificat1n )。其中 PR0FIUBS-DP 用于現場級快速高效的數據交換。在這一級，中央自動化設備(如PLC/PC或過程控制系統)通過快速串行連接與分散的現場設備(如1/0、驅動器和閥門、測量變送器等)進行通信，PR0FBUS-DP連接的設備通常由主站和從站構成，主站具有總線控制權，它可以向從站發送信息，從站就是PR0FIBUS-DP總線上連接的受控的外圍設備。
[0003]W1-FiCffireless Fidelity，無線保真)是一種可以將個人電腦、手持設備(如pad、手機)等終端以無線方式互相連接的技術，事實上它是一個高頻無線電信號。作為新一代無線通信技術，W1-Fi同時兼顧了移動通信技術的可移動性和固定接入的高寬帶體驗，是一種常在辦公室、工廠和家庭中使用的無線局域網技術。W1-Fi使用IEEE 802.11無線技術，使用IEEE802.1lb協議，可以使無線網絡用戶獲得以太網的速率、網絡性能和可用性，形成一種能夠最大限度滿足用戶需求的網絡。
[0004]隨著工業自動化、工廠智能化的發展，有效監管和控制生產過程、對現場生產設備等進行實時監控，成為研究的熱點。利用無處不在的W1-Fi網絡和廣泛使用的無線客戶端，對工業網絡中的現場設備進行實時監控，可為企業管理者和工程技術人員隨時掌控和調試設備帶來極大的便利。
[0005]本實用新型針對將PR0FIBUS-DP現場總線接入W1-Fi無線網絡的應用場景，提供了一種將工業現場總線PR0FIBUS-DP接入W1-Fi無線網絡的嵌入式網關。利用該網關，用戶只需通過W1-Fi無線網就可以對PR0FIBUS-DP上的設備進行遠程實時和安全監控，具有強烈的市場需求和廣闊的應用前景。

【發明內容】

[0006]本實用新型的目的在于公開一種能夠實現PR0FIBUS-DP總線接入W1-Fi無線網絡的嵌入式網關，解決PR0FIBUS-DP到W1-Fi的協議轉換問題;并能通過W1-Fi無線網絡對設備進行遠程監控，實現工廠自動化和設備智能化，解決有線監控布線繁雜、成本高、智能化低問題。
[0007]為實現本實用新型的目的，采取的技術方案如下:
[0008]一種基于ARM的PROFIBUS-DP接入W1-Fi的嵌入式網關，主要包括主控制器模塊、PROFIBUS-DP通信接口電路、USB接口電路、W1-Fi無線網卡接口電路、外部存儲模塊電路、電源管理電路;所述的PROFIBUS-DP通信接口電路、USB接口電路、W1-Fi無線網卡接口電路、夕卜部存儲模塊電路、電源管理電路均與主控制器模塊連接，能實現PROFIBUS-DP和W1-Fi兩種異構網絡的物理連接和數據通信。
[0009]進一步的技術方案是用于嵌入式網關的主控制器模塊采用ARMll系列S3C6410芯片，作為整個網關的主控制芯片，控制數據流和命令指令的接收與發送，保證協議轉換的速度和準確度。
[0010]進一步的技術方案是用于嵌入式網關的PROFIBUS-DP通信接口電路包括RS485串口電路和RS232串口電路。
[0011]進一步的技術方案是用于嵌入式網關的W1-Fi無線網卡采用的是高速無線網卡EDUP MS-1578，提供高速穩定的W1-Fi無線網絡，理論能達到300Mbps，為整個系統提供網絡支持。
[0012]進一步的技術方案是所述的高速無線網卡EDUPMS-1578是通過USB接口電路與主控制器連接。
[0013]進一步的技術方案是用于嵌入式網關的外部存儲器是由三星公司型號為K9F4G08U0E的512M FLASH存儲器和由4片具有8位總線接口型號為K4T1G084QQ的512MSDRAM存儲器擴展組成的。
[0014]進一步的技術方案是所述的電源管理電路采用穩壓芯片AMS1086CD-3.3和穩壓芯片PT9011-MGPJ6分別的為系統提供3.3V和1.8V電源。
[0015]進一步的技術方案是所述USB接口用于主控制器與無線網卡的無縫連接；所述PR0FIBUS-DP接口用于主控制器與PR0FIBUS-DP的有效連接；電源電路為整個系統提供電能;SDRAM和FLASH存儲器提供大容量的數據存儲和讀取空間。
[0016]進一步的技術方案是在不改變PROFIBUS協議和W1-Fi協議的情況下，只要把PR0FIBUS-DP總線連上本實用新型網關的PR0FIBUS-DP接口，網關通過USB接口連接上W1-Fi無線網卡，電源電路供電，其他電路連接好，就可以直接實現PR0FIBUS-DP網絡和W1-Fi無線網絡的互聯通信。
[0017]本實用新型的優點在于:
[0018]I)設計了實現PROFIBUS-DP現場總線網絡和W1-Fi無線網絡互聯的專用協議轉換網關，在不改變兩種異構網絡現有結構的基礎上，只要把接口連接上就可直接實現兩種異構網絡的互聯通信，用戶能隨時隨地的對設備進行快捷方便的監控。
[0019]2)本實用新型的嵌入式網關解決了 PR0FIBUS-DP典型的工業網總線接入無線網絡的技術難題，且本實用新型的嵌入式網關開發成本低、高效穩定，解決了有線布控繁瑣、成本高的問題。
[0020]3)本實用新型的嵌入式網關還能配合開發設計的安卓客戶