一種基於arm7的mvb網關的製作方法

2023-12-03 00:31:11

專利名稱：一種基於arm7的mvb網關的製作方法
技術領域：
一種基於ARM7的MVB網關技術領域[0001]本實用新型涉及一種不同網絡總線之間的數據轉換裝置，特別是一種基於 ARM7的MVB網關。
背景技術：
[0002]DeviceNet現場總線是世界一流的自動化控制和信息解決方案供應商——美國羅 克韋爾自動化(RockwellAutomation)公司推出的最優的工業控制網絡技術——NetLinx的 底層網絡。DeviceNet具有開放、低價、可靠、高效的優點，特別適合於高實時性要求的 工業現場的底層控制。DeviceNet現已列為國際標準IEC62(^6-3 Q000-07)低壓開關設備 和控制設備-控制器-設備接口，並被列入歐洲標準EN50325。此外，DeviceNet實際上 是亞洲和美洲的設備網標準。[0003]近年來，隨著鐵路行業的快速發展，現場總線由於其可靠性高、成本低、故障 率低等優點使得其應用越來越廣泛，作為中國鐵路軌道車輛的網絡通訊標準，TCN總 線在軌道交通領域中佔有很大的比重，尤其是在機車、動車、地鐵等軌道交通領域， TCN總線的應用尤其廣泛，它包括兩種用於列車車載數據通信的現場總線WTB總線和 MVB總線，其中MVB負責車輛內部的數據通訊。[0004]在機車控制網絡中，具備MVB通訊功能的設備和具備DeviceNet通訊功能的設 備同時存在，如果使用MVB通訊協議的機車專用控制網絡與廣泛使用的工業控制網絡 DeviceNet現場總線能夠互聯，對於基於MVB協議的控制系統的開發、調試以及監視具 有很重要的意義。但現有設備中沒有成熟應用的MVB-DeviceNet網關。發明內容[0005]為解決現有技術存在的上述問題，本實用新型要設計一種基於ARM7的MVB網 關，從而解決了 MVB專用通訊網絡與廣泛使用的工業控制網絡DeviceNet現場總線間的 互聯問題。[0006]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下[0007]一種基於ARM7的MVB網關，包括MVB總線協議控制器、MVB總線收發器、 ARM7中央控制器、DeviceNet總線協議控制器、DeviceNet總線收發器，所述的ARM7中央控制器分別與MVB總線協議控制器和DeviceNet總線協議控制器雙向連接，所述的 MVB總線協議控制器經MVB總線收發器與MVB總線雙向連接，所述的DeviceNet總線 協議控制器經DeviceNet總線收發器與DeviceNet總線雙向連接。[0008]與現有技術相比，本實用新型通過ARM7中央控制器實現了 MVB總線協議控制 器和DeviceNet協議控制器的數據交換，解決了機車專用的MVB控制網絡和廣泛使用的 工業控制網絡DeviceNet現場總線的互聯問題，具有設計新穎、可靠、靈活等特點，在軌 道車輛以及農林機械等行業以及相關領域具有廣泛的應用前景。


[0009]本實用新型共有2張附圖，其中[0010]圖1是基於ARM7的MVB網關的結構框圖。[0011]圖2是ARM7中央控制器及其外圍接口電路結構框圖。[0012]圖中1、MVB總線協議控制器，2、MVB總線收發器，3、ARM7中央控制 器，4、DeviceNet總線協議控制器，5、DeviceNet總線收發器。
具體實施方式
[0013]
以下結合附圖對本實用新型進行進一步地描述。如圖1所示，一種基於ARM7 的MVB網關，包括MVB總線協議控制器1、MVB總線收發器2、ARM7中央控制器3、 DeviceNet總線協議控制器4、DeviceNet總線收發器5，所述的ARM7中央控制器3分別 與MVB總線協議控制器1和DeviceNet總線協議控制器4雙向連接，所述的MVB總線 協議控制器1經MVB總線收發器2與MVB總線雙向連接，所述的DeviceNet總線協議 控制器4經DeviceNet總線收發器5與DeviceNet總線雙向連接。[0014]本實用新型的工作方法，包括MVB總線數據轉換成DeviceNet總線數據方法和 DeviceNet總線數據轉換成MVB總線數據方法，具體包括以下步驟[0015]A、MVB總線數據轉換成DeviceNet總線數據[0016]Al、MVB總線收發器2接收MVB總線的數據並發送到MVB總線協議控制器 1 ；[0017]A2、MVB總線協議控制器1根據MVB總線通訊協議規定，接收MVB數據幀；[0018]A3、ARM7中央控制器3讀取MVB總線協議控制器1的MVB數據，進行邏輯 運算處理後，生成DeviceNet數據，寫入DeviceNet總線協議控制器4 ；[0019]A4、DeviceNet總線協議控制器4根據DeviceNet總線通訊協議規定，讀取 ARM7中央控制器3寫入DeviceNet總線協議控制器4中的數據，經過編碼生成DeviceNet 數據幀；[0020]A5、DeviceNet總線收發器5，接收DeviceNet總線協議控制器4的DeviceNet數 據幀並發送到DeviceNet總線；[0021]B、DeviceNet總線數據轉換成MVB總線數據[0022]Bl、DeviceNet總線收發器5接收DeviceNet總線的數據並發送到DeviceNet總線協議控制器4 ；[0023]B2、DeviceNet總線協議控制器4根據DeviceNet總線通訊協議規定，接收 DeviceNet 數據幀；[0024]B3、ARM7中央控制器3讀取DeviceNet總線協議控制器4的DeviceNet數據，進行邏輯運算處理後，生成MVB數據，寫入MVB總線協議控制器1 ；[0025]B4、MVB總線協議控制器1根據MVB總線通訊協議規定，讀取ARM7中央控 制器3寫入MVB總線協議控制器1中的數據，經過編碼生成MVB數據幀；[0026]B5、MVB總線收發器2，接收MVB總線協議控制器1的MVB數據幀並發送到 MVB總線。[0027]本實用新型所述的ARM7中央控制器3，負責MVB總線協議控制器1和DeviceNet總線協議控制器4的數據交換，具有圖形化編程接口，用戶使用符合 IEC61131-3的語言編寫控制邏輯。[0028]下面結合圖1-2對本實用新型的電路及其工作原理作進一步說明本實用新型 的電路包括MVB總線控制電路、DeviceNet總線控制電路、ARM7中央控制器3及其外 圍接口電路，具體電路分類如下[0029]如圖1所示，MVB總線控制電路是MVB總線和ARM7中央控制器3接口的主 要控制電路，主要包括MVB總線協議控制器1、MVB總線收發器2和ARM7中央控制 器3接口電路。ARM7中央控制器3通過標準的總線讀寫來控制MVB總線協議控制器1 發送或者接受MVB總線的數據，MVB總線協議控制器1負責總線的監視和管理、發送或 接收數據、編碼或解碼數據幀。MVB總線收發器2負責將收發的數據轉換成符合MVB 總線物理層規定的電信號，同時對MVB的總線控制電路進行隔離和保護。[0030]如圖1所示，DeviceNet總線控制電路是DeviceNet總線和ARM7中央控制器3 接口的主要控制電路，主要包括DeviceNet總線協議控制器4、DeviceNet總線收發器5和 ARM7中央控制器3接口電路。ARM7中央控制器3通過標準的總線讀寫來控制DeviceNet 總線協議控制器4發送或者接受DeviceNet總線的數據，DeviceNet總線協議控制器4負 責總線的監視和管理、發送或接收數據、編碼或解碼數據幀。DeviceNet總線收發器5負 責將收發的數據轉換成符合DeviceNet總線物理層規定的電信號，同時對DeviceNet的總 線控制電路進行隔離和保護。[0031]如圖2所示，ARM7中央控制器3及其外圍接口電路實現了網關的中央控制功 能，主要包括ARM7中央控制器3、代碼存儲器、配置存儲器、程序存儲器。ARM7中 央控制器3具有速度快、體積小、接口豐富、功耗低、無需輔助散熱設備的優點，主要 負責運行PLC解釋器和用戶的應用程式。代碼存儲器由非易失性快閃記憶體(FLASH)組成， 永久存儲網關的控制代碼。配置存儲器由非易失性快閃記憶體(FLASH)組成，永久存儲用戶 的應用數據和總線配置數據。程序存儲器由同步動態隨機訪問存儲器6DRAM)組成， 具有速度快、容量大的優點，用於代碼運行時的內存分配。用戶可以通過圖形化編程工 具進行應用程式的編寫和編譯，生成二進位代碼文件後通過網絡接口下載至配置存儲器 中，運行於ARM7中央控制器3的PLC解釋器將自動加載並執行用戶應用程式，對總線 數據進行邏輯處理。權利要求1. 一種基於ARM7的MVB網關，其特徵在於包括MVB總線協議控制器(1)、 MVB總線收發器O)、ARM7中央控制器(3)、DeviceNet總線協議控制器、 DeviceNet總線收發器(5)，所述的ARM7中央控制器(3)分別與MVB總線協議控制 器(1)和DeviceNet總線協議控制器⑷雙向連接，所述的MVB總線協議控制器(1)經 MVB總線收發器(2)與MVB總線雙向連接，所述的DeviceNet總線協議控制器⑷經 DeviceNet總線收發器(5)與DeviceNet總線雙向連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基於ARM7的MVB網關，包括MVB總線協議控制器、MVB總線收發器、ARM7中央控制器、DeviceNet總線協議控制器、DeviceNet總線收發器，ARM7中央控制器分別與MVB總線協議控制器和DeviceNet總線協議控制器雙向連接，MVB總線協議控制器與MVB總線收發器雙向連接，DeviceNet總線協議控制器與DeviceNet總線收發器雙向連接。本實用新型通過ARM7中央控制器實現了MVB總線協議控制器和DeviceNet協議控制器的數據交換，解決了機車專用的MVB控制網絡和廣泛使用的工業控制網絡DeviceNet現場總線的互聯問題。
文檔編號H04L12/40GK201813383SQ201020232789
公開日2011年4月27日 申請日期2010年6月17日 優先權日2010年6月17日
發明者寧壽輝, 金曉宇, 閆寧 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發中心