新型工業路由器的製作方法

2023-06-14 17:42:26

專利名稱：新型工業路由器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於通訊技術領域，具體涉及一種新型工業路由器。
背景技術：
目前工業現用的主機與從機的通訊方式大都是點對點方式，即便是單臺主機同時與多臺從機通訊時，也只能主機與一臺一臺從機單獨進行通訊，即每一時刻，主機只單獨與某一臺固定的從機進行通訊，通訊速率低下。如果是比較複雜的工業環境，複雜的電磁幹擾會使通訊的信噪比急劇下降，更會嚴重影響通訊的速率與通訊效率。同時，該模式主機與從機之間只能採用同一種通訊模式以及通訊速率，不能實現多種通訊模式和多種通訊速率的兼容。例如一條有50臺從機的需要實現速度同步的生產線，全部採用Modbus通訊模式， 通訊格式和通訊速率也全部相同，在無幹擾的情況下，主機與每一臺從機進行一次信息交互要100毫秒，則與50臺從機進行完一次信息交互的時間將是5秒；若在強幹擾的情況下， 主機與每一臺從機進行一次信息交互可能要達到1秒，則與50臺從機進行完一次信息交互的時間將要達到50秒；即第一臺從機速度變化之後，直到50秒以後，最後一臺從機才會完成同步速度變化，這顯然無法滿足信息交互實時性的需求，更無法滿足生產的需要。對此人們又開始採用了模擬信號傳輸方式進行速度同步，即主機與每一路從機通過一路模擬信號電路相連，這雖然能比較快速的實現速度的同步，因為是模擬信號，為了屏蔽幹擾，每一路信號都要進行抗幹擾屏蔽，加之線路繁多，造成現場布線困難，而且極難維護。同時因為只能實現主機向從機下達速度指令，無法實現從機信息的回傳，所以無法實現主機與從機的信息交互。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能實現一臺主機可同時與多臺從機通訊從而實現一臺主機同時控制多臺從機動作的新型工業路由器。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種新型工業路由器，包括 CPU控制電路，其特徵在於所述CPU控制電路包括一通訊協議轉換，一存儲電路與所述CPU 控制電路相互電聯接，一鍵盤電路、模擬量輸入電路分別接入所述CPU控制電路；所述通訊協議轉換通過一通訊輸出埠電聯接一通訊電路，所述通訊電路通過一通訊輸入埠電聯接所述通訊協議轉換；所述通訊協議轉換電聯接一模擬量輸出電路。優選的，所述CPU控制電路還電聯接一顯示電路。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是主機可以獨立一個數據包(一幀)的格式同時發出多臺從機設備的指令，可以在傳統的主機與一臺從機設備完成通訊的時間段內，完成主機與多臺從機設備的通訊，最大限度的提高整個通訊網絡的通訊速度和效率， 尤其在強幹擾和多從機設備的場合；兼容傳統的點對點通訊模式；還可實現區域網內不同通訊協議(如Modbus通訊協議、profibus通訊協議等點對點通訊協議)、不同通訊速率、不同通訊格式(如RTU格式、ASCII格式以及不同的起始位、不同的停止位等)的兼容，即允許主機與從機之間、從機與從機之間採用不同的通訊協議、不同的通訊速率、不同的通訊格式；本實用新型克服了通訊速率低，通訊模式單一，適用範圍小的問題，使用方便，並且靈活可調整，提高了其通用性。

圖1是本實用新型結構示意圖。圖2是主機通過本實用新型與一臺從機以Modbus協議通訊的連結方式示意圖；圖3是主機通過本實用新型與三臺從機以Modbus協議通訊的連結方式示意圖；圖4是主機通過本實用新型與三臺從機以ibus協議通訊的連結方式示意圖。圖中標記為1、CPU控制電路；11、通訊協議轉換；2、存儲電路；3、模擬量輸入電路；4、模擬量輸出電路；5、鍵盤電路6、通訊電路；7、通訊輸入埠 ；8、通訊輸出端 Π ；9、顯示電路。
具體實施方式

以下結合附圖實施例，對本實用新型做進一步描述如圖1所示，一種新型工業路由器，包括CPU控制電路1，所述CPU控制電路1包括通訊協議轉換11，存儲電路2與所述CPU控制電路1相互電聯接，鍵盤電路5、模擬量輸入電路3分別接入所述CPU控制電路1 ；所述通訊協議轉換11通過通訊輸出埠 8電聯接通訊電路6，所述通訊電路6通過通訊輸入埠 7電聯接所述通訊協議轉換11 ；所述通訊協議轉換11電聯接模擬量輸出電路4 ；所述CPU控制電路1還電聯接顯示電路9。通訊輸入埠 7，採用集合指令方式，可以以單臺設備的模式同時接收主機同時發出的多臺設備的命令的集合指令，將集合指令分解，取出自己所對應的從機設備的單臺設備指令；在這種模式下，主機可以獨立一個數據包(一幀)的格式同時發出多臺從機設備的指令，可以在傳統的主機與一臺從機設備完成通訊的時間段內，完成主機與多臺從機設備的通訊，最大限度的提高整個通訊網絡的通訊速度和效率，尤其在強幹擾和多從機設備的場合，該通訊協議的優勢將尤為突出，因此可以很好的解決現有技術存在的種種弊端和無奈；模擬量輸入埠，本實用新型可以接收模擬量信號輸入的指令，以便兼容現有的工業布線場合，實用新型通過內置的AD採樣電路，對輸入的模擬信號進行採集，轉化為對應從機設備所需要的指令；通訊輸出埠 8，本實用新型與對應從機之間採用傳統的點對點通訊模式，可以將從通訊輸入模式下所得的主機命令或者是模擬量輸入模式下的模擬量輸入指令以傳統的點對點通訊方式下達給對應的從機設備；模擬量輸出埠，本實用新型可以將從通訊輸入模式下所得的主機命令或者是模擬量輸入模式下的模擬量輸入指令以模擬量形式輸出，可以將本身不帶通訊功能的從機設備或者是儀表融合進通訊網絡中。[0023]顯示電路9，通過CPU控制電路1控制顯示界面，是良好的人機接口，方便進行操作控制；可以顯示參數項及參數的設置、運行狀態和故障等；鍵盤電路5，也是人機對話的窗口，通過對按鍵操作對其進行控制，用來控制顯示電路9顯示界面的切換及進行重要參數的修改和設定；通過對鍵盤的操作，修改參數可設置通訊地址，顯示界面的切換，修改和設置通訊方式，波特率，運行時間，從機數量等；模擬量輸入電路3，可以接收模擬電壓或電流輸入信號(0 5V、0 10V、0 20mA、4 20mA或幾者組合)；模擬量輸出電路4，可以輸出模擬電壓或電流信號(0 10V、4 20mA)，供從機設備或儀表類使用；存儲電路2，採用存儲晶片存儲重要參數，防止斷電丟失，可以用來擴展存儲記憶功能；通訊電路6，使用通訊晶片，實現主機與從機間通訊的數據接收與發送的通道。本實用新型工作原理和工作過程如下如圖1、2、3所示，上電後，用戶先手工通過鍵盤電路5，將通訊方式，通訊地址，波特率，校驗方式等信息送到CPU控制電路1，CPU控制電路1進行信息鑑別，確認信息正確後將信息送入存儲電路2進行存儲記憶。CPU控制電路1不斷掃描按鍵電路，並控制顯示電路9顯示參數項及參數的設置、 運行狀態和故障等。通訊輸入埠 7，CPU控制電路1不斷地檢測通訊電路6是否接收到主機發來的指令，如果接收到主機發送來指令，則判斷指令類型(單指令還是指令集，符合哪種通訊協議)，同時判斷從機符合的協議類型，CPU控制電路1判斷完後，將指令進行解析並處理，將解析的指令按照從機的類型，生成對應協議類型的指令和模擬量指令，通過通訊電路6發送給從機或者通過模擬量輸出電路4發送給從機設備或儀表。模擬量輸入電路3，CPU控制電路1不斷地檢測模擬量輸入電路3，將指令按照從機的類型，生成對應協議類型的指令和模擬兩指令，通過通訊電路6發送給從機或者通過模擬量輸出電路4發送給從機設備或儀表。本實用新型既可以實現傳統的一臺主機與一臺從機單獨通訊，也可採用指令集模式實現一臺主機同時與多臺從機同時通訊，下面就指令集的分解進行一下詳細解釋若主機發來指令集格式如下
權利要求1.一種新型工業路由器，包括CPU控制電路，其特徵在於所述CPU控制電路包括一通訊協議轉換，一存儲電路與所述CPU控制電路相互電聯接，一鍵盤電路、模擬量輸入電路分別接入所述CPU控制電路；所述通訊協議轉換通過一通訊輸出埠電聯接一通訊電路，所述通訊電路通過一通訊輸入埠電聯接所述通訊協議轉換；所述通訊協議轉換電聯接一模擬量輸出電路。
2.根據權利要求1所述的，其特徵在於所述CPU控制電路還電聯接一顯示電路。
專利摘要新型工業路由器，包括CPU控制電路，CPU控制電路包括通訊協議轉換，存儲電路與CPU控制電路相互電聯接，鍵盤電路、模擬量輸入電路分別接入CPU控制電路；通訊協議轉換通過通訊輸出埠電聯接通訊電路，通訊電路通過通訊輸入埠電聯接通訊協議轉換；通訊協議轉換電聯接模擬量輸出電路；CPU控制電路還電聯接顯示電路。其優點是它可完成主機與多臺從機設備的通訊，提高通訊速度和效率，兼容傳統的點對點通訊模式；還可實現區域網內不同通訊協議、通訊速率、通訊格式的兼容；它克服了通訊速率低，通訊模式單一，適用範圍小的問題，使用方便，並且靈活可調整，提高了其通用性。
文檔編號H04L12/56GK202261362SQ20112040467
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月22日 優先權日2011年10月22日
發明者張培星 申請人:淄博三品電子科技有限公司