網絡通訊服務控制器的製作方法

2023-12-11 16:11:52

專利名稱：網絡通訊服務控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於網絡控制設備，尤其是一種網絡通訊服務控制器。
背景技術：
由於乙太網具有傳輸速度高、數據傳輸可靠、價格低廉、軟硬體產品豐富、 技術成熟等優點而被得到廣泛的應用，現在很多企業構建的區域網基本都是 乙太網。企業通過乙太網構建其內部的區域網，區域網還可以與廣域網進行 連接以提高企業的辦公自動化及信息化管理水平。實際上，在很多企業內部， 這種乙太網結構的區域網只是企業內各種網絡系統的一部分，在很多企業的
生產過程控制中，同時還構建有基於工業現場總線網絡，即通過使用如CAN 總線或標準485總線為代表的工業現場總線將各種生產設備、檢測設備、控 制終端、傳感器及數據採集裝置連接起來，形成了生產一線的工業現場總線 網絡，這種工業現場總線網絡的技術也是成熟的技術，被廣泛應用於生產的 過程控制中。目前，企業內部的乙太網與工業現場總線網絡為兩個獨立運行 的網絡，每個網絡所使用的交換設備、終端設備及其所使用的控制協議等均 不相同，因此，這兩種網絡還不能直接連接在一起。但是，生產一線的各種 信息及數據對於企業管理及生產決策等方面起到重要作用，這些信息及數據 如不能及時可靠地傳輸到乙太網內的決策管理層，勢必對企業的正常運行產 生不利影響。
如何將乙太網與工業現場總線網絡內的信息及數據進行有效交換是迫切 需要解決的問題，目前的解決方案大多是在乙太網與工業現場總線網絡之間 使用一種網絡伺服器作為"承上啟下"的中間設備，它的作用是將工業現場 總線網絡中生產一線的信息及數據及時、準確地傳輸到乙太網中的決策管理 層上去，為企業的決策者提供科學依據。現有的網絡伺服器是在PC機上安裝 工業現場總線控制卡、乙太網卡以及相應的控制軟體構成，這種網絡伺服器 的工作原理是工業現場總線控制卡通過工業現場總線與工業現場總線上的 各種生產設備、檢測設備、控制終端、傳感器及數據採集裝置進行通訊以採 集這些設備的數據與工作狀態，PC機上的應用軟體對工業現場總線控制卡採 集到的各種數據及工作狀態進行處理後，再經乙太網卡與乙太網內的上層管 理部門進行信息交互。這種在PC機上插入工業現場總線控制卡和乙太網卡構 成的基於PC機的網絡伺服器存在的缺點是1.由於基於PC機的網絡伺服器 是在PC機上安裝工業現場總線控制卡和乙太網卡構成並安裝龐大的軟體系
統，因此，造成設備的硬體成本及軟體成本較高，而且，這種由多種設備組 裝在一起也很難保證其中每個設備的穩定性，存在可靠性較差的問題；2.基 於PC機的網絡伺服器功能單一，網絡伺服器中的許多硬體資源和軟體資源並 沒有使用，造成資源的浪費，同時也消耗大量的電能，造成能源的浪費；3. 基於PC機的網絡伺服器使用了基於PC機的作業系統，容易受到來自網絡的 各種病毒的入侵，因此系統的安全性較差；4.基於PC機的網絡通訊伺服器僅 採用交流供電方式，在停電的情況下，設備將不能工作，將直接影響網絡的 正常工作。 發明內容
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種結構設計合理、 運行可靠、安全性能高的網絡通訊服務控制器。
本實用新型解決其技術問題是採取以下技術方案實現的 一種網絡通訊服務控制器，由機殼及其內部的控制電路構成，機殼的前面 板上設有顯示屏和按鍵，其特徵在於機殼內的控制電路由微處理器、存儲 器、電源控制模塊、乙太網模塊、RS232通訊模塊、RS485通訊模塊、顯示控 制模塊構成，微處理器分別通過其I/O接口與存儲器、乙太網模塊、顯示控 制模塊及按鍵相連接，乙太網模塊和顯示控制模塊分別與機殼上的乙太網接 口和顯示屏相連接，微處理器的電源接口與電源控制模塊相連接，微處理器 的兩個通訊接口分別與RS232通訊模塊、RS485通訊模塊相連接，RS232通訊 模塊和RS485通訊模塊分別連接機殼上的RS232通訊接口和RS485通訊接口。 而且，所述的微處理器的I/0接口還連接機殼上的USB接口。 而且，所述的微處理器的1/0接口還連接機殼上的狀態指示燈。 而且，所述的微處理器還通過仿真接口連接一仿真器。 而且，所述的顯示屏為液晶顯示屏。
而且，所述的電源控制模塊包括電源轉換電路和充電控制電路，電源轉換 電路採用的是2756電源轉換晶片。
而且，所述的存儲器由SDRAM存儲器、FLASH存儲器及FRAM存儲器構成， 其中SDRAM存儲器為MT48LC8M16A2晶片，FLASH存儲器為AT45DB642串行 FLASH晶片和E28F128J315C並行FLASH晶片，FRAM存儲器為FM24CL16晶片。
而且，所述的微處理器為ARM9系列CPU晶片。
而且，所述的乙太網模塊為DM9161E模塊，RS232通信模塊為MAX232芯 片，RS485通信模塊為64LC184通信模塊，顯示控制模塊為PMG3224R-SBF模 塊。
本實用新型的優點和積極效果是
l.本網絡通訊服務控制器將微處理器、存儲器、電源控制模塊、乙太網模
塊、RS232通訊模塊、RS485通訊模塊、顯示控制模塊完全嵌入在一體機內並 通過相應的接口與乙太網、工業現場總線網相連接，同時採用性能穩定且實 時處理能力較強的LINUX作業系統，其結構設計合理、運行可靠，同時極大 地降低了設備的硬體成本及軟體成本。
2. 本網絡通訊服務控制器作為專用網絡通訊控制設備，避免了多餘的硬體
及軟體資源的浪費，同時也減小了功耗，避免了資源的浪費。
3. 本網絡通訊服務控制器內部採用嵌入式作業系統，系統程序、應用程式 及工作參數存放於FLASH存儲器中，可有效地防止病毒的侵入，保證了系統 的安全運行。
4. 本網絡通訊服務控制器採用交流供電方式與蓄電池供電兩種供電方式， 在交流供電的同時可以對蓄電池進行充電，在停電後，蓄電池立即開始提供 電源，由於本網絡通訊服務控制器內的所用的器件較少，蓄電池可以長時間 地為網絡通訊服務控制器供電，保證其正常工作。
5. 本網絡通訊服務控制器還設有USB接口 ，可以通過USB設備方便地進行 數據交換，設有仿真接口連接一仿真器用於系統的調試、檢測及異常處理， 設有的狀態指示燈相連接，用於顯示網絡通訊服務控制器的各種工作狀態， 便於控制的監測與維修。
6. 本實用新型具有結構設計合理、運行可靠、安全性能高、便於監測與維 修等特點，避免了資源及能源的浪費，同時採用兩種供電方式供電，為設備 的穩定運行提供了保證。


圖1是本實用新型前面板示意圖； 圖2是本實用新型後面板示意圖； 圖3是本實用新型控制電路原理框圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述。
本網絡通訊服務控制器，包括硬體部分和軟體部分，硬體部分包括機殼及 其內部的控制電路，軟體部分包括使用了 LINUX內核與RTLINUX內核相結合 的具有實時操作能力的作業系統、各種硬體接口的驅動軟體及應用程式。
硬體部分由機殼及其內部的控制電路構成，機殼6的前面板上設有顯示屏 1、按鍵及狀態指示燈4，其中，顯示屏為液晶顯示屏；按鍵包括功能按鍵2、 液晶背光按鍵3及復位鍵5，功能鍵用於本控制器的功能設置、參數調整以及 其他操作，液晶背光按鍵用於液晶顯示屏背光的開關控制，復位鍵用於系統 的重新啟動；狀態指示燈包括電源指示燈、外接電源指示燈、電池供電指示 燈及電池充電指示燈，用於顯示本控制器的各種工作狀態。在機殼的後面板
上設有電源插座7、電源開關8、調試接口 9、 RS485通訊接口 10、 RS232通 訊接口 11、乙太網接口 12和USB接口 13，上述接口內部與控制電路連接， 外部用於與乙太網、工業現場總線網絡、仿真器及USB設備的連接。
機殼內的控制電路由微處理器、存儲器、電源控制模塊、乙太網模塊、RS232 通訊模塊、RS485通訊模塊、顯示控制模塊構成。微處理器的電源接口與電源 控制模塊相連接，電源控制模塊包括電源轉換電路和充電控制電路，電源轉 換電路使用了 2756電源轉換晶片，充電控制電路可以對備用電源即蓄電池進 行充電，從後面板輸入的交流電源經電源轉換電路輸出直流電壓為微處理器 提供電源；微處理器通過I/O接口分別與顯示控制模塊及按鍵相連接，顯示 控制模塊與機殼上的顯示屏相連接，操作人員可以通過機殼上的按鍵設置網 絡通訊服務控制器的工作模式及參數，設置過程及其工作狀態可以通過顯示 屏顯示出來；微處理器的I/O接口與乙太網模塊相連接，微處理器的兩個通 訊接口分別與RS232通訊模塊、RS485通訊模塊相連接，乙太網模塊、RS232 通訊模塊和RS485通訊模塊分別與機殼上的乙太網接口、 RS232通訊接口和 RS485通訊接口相連接，乙太網接口通過網線與乙太網相連接，RS232通訊接 口可以和各種讀卡器相連接，用於直接讀取存儲卡中的數據，RS485通訊接口 可以通過RS485總線與各種工業終端相連接，如工業終端l、工業終端2、直 到工業終端N，工業終端可以是包括生產設備、檢測設備、控制終端、傳感器 及數據採集裝置在內的所有以RS485總線通訊的終端，工業終端的數量最多 可以達到252臺。微處理器通過I/O接口與存儲器相連接，存儲器由SDRAM 存儲器、FLASH存儲器及FRAM存儲器構成，其中，FLASH存儲器包括存儲操 作系統及應用程式的並行FLASH存儲器、存儲工作參數及數據的串行FLASH 存儲器；SDRAM存儲器用於存儲系統工作時從FLASH存儲器轉移過來的應用程 序；FRAM存儲器用於存放動態的經常改變的數據。
在本實施例中，微處理器使用了 ARM9系列32位嵌入式微處理器晶片，以 太網模塊為DM9161E模塊，RS232通信模塊為MAX232晶片，RS485通信模塊 為64LC184通信模塊，顯示控制模塊為PMG3224R-SBF，顯示控制模塊所接的 顯示屏為320X240液晶顯示屏；SDRAM存儲器使用了 MT48LC8M16A2存儲器芯 片，FLASH存儲器使用了 AT45DB642串行FLASH存儲器晶片和E28F128J315C 並行FLASH存儲器晶片，FRAM存儲器使用了 FM24CL16存儲器晶片。
同時，網絡通訊服務控制器為了達到更好的性能及效果，微處理器還通過 I/O接口與機殼上的狀態指示燈相連接，用於顯示網絡通訊服務控制器的各種 工作狀態；微處理器還通過I/0接口與機殼上的USB接口相連接，用於以USB 的形式進行數據交換；微處理器還通過仿真接口連接一仿真器用於系統的調 試、檢測及異常處理。
權利要求1.一種網絡通訊服務控制器，由機殼及其內部的控制電路構成，機殼的前面板上設有顯示屏和按鍵，其特徵在於機殼內的控制電路由微處理器、存儲器、電源控制模塊、乙太網模塊、RS232通訊模塊、RS485通訊模塊、顯示控制模塊構成，微處理器分別通過其I/O接口與存儲器、乙太網模塊、顯示控制模塊及按鍵相連接，乙太網模塊和顯示控制模塊分別與機殼上的乙太網接口和顯示屏相連接，微處理器的電源接口與電源控制模塊相連接，微處理器的兩個通訊接口分別與RS232通訊模塊、RS485通訊模塊相連接，RS232通訊模塊和RS485通訊模塊分別連接機殼上的RS232通訊接口和RS485通訊接口。
2. 根據權利要求1所述的網絡通訊服務控制器，其特徵在於所述的微處理器的I/O接口還連接機殼上的USB接口 。
3. 根據權利要求1所述的網絡通訊服務控制器，其特徵在於所述的微處 理器的1/0接口還連接機殼上的狀態指示燈。
4. 根據權利要求1所述的網絡通訊服務控制器，其特徵在於所述的微處理器還通過仿真接口連接一仿真器。
5. 根據權利要求1所述的網絡通訊服務控制器，其特徵在於所述的顯示屏為液晶顯示屏。
6. 根據權利要求1所述的網絡通訊服務控制器，其特徵在於所述的電源控制模塊包括電源轉換電路和充電控制電路，電源轉換電路採用的是2756電 源轉換晶片。
7. 根據權利要求1所述的網絡通訊服務控制器，其特徵在於所述的存儲 器由SDRAM存儲器、FLASH存儲器及FRAM存儲器構成，其中SDRAM存儲器為 MT48LC8M16A2晶片，FLASH存儲器為AT45DB642串行FLASH晶片和 E28F128J315C並行FLASH晶片，FRAM存儲器為FM24CL16晶片。
8. 根據權利要求1或2或3或4所述的網絡通訊服務控制器，其特徵在於 所述的微處理器為ARM9系列CPU晶片。
9. 根據權利要求1所述的網絡通訊服務控制器，其特徵在於所述的以太 網模塊為DM9161E模塊，RS232通信模塊為MAX232晶片，RS485通信模塊為 64LC184通信模塊，顯示控制模塊為PMG3224R-SBF模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種網絡通訊服務控制器，由機殼及其內部的控制電路構成，其中機殼內的控制電路的微處理器分別通過其I/O接口與存儲器、乙太網模塊、顯示控制模塊及按鍵相連接，乙太網模塊和顯示控制模塊分別與機殼上的乙太網接口和顯示屏相連接，微處理器的電源接口與電源控制模塊相連接，微處理器的兩個通訊接口分別與RS232通訊模塊、RS485通訊模塊相連接，RS232通訊模塊和RS485通訊模塊分別連接機殼上的RS232通訊接口和RS485通訊接口。本實用新型具有結構設計合理、運行可靠、安全性能高的特點，避免了資源及能源的浪費，同時採用兩種供電方式，為設備的穩定運行提供了保證。
文檔編號H04L12/66GK201063649SQ20072009687
公開日2008年5月21日 申請日期2007年7月25日 優先權日2007年7月25日
發明者溫遇華, 譚新田, 哲 趙, 銘 郝 申請人:天津市南開太陽高技術發展有限公司