一種帶有通訊冗餘結構的md系列通信網絡橋接器的製造方法
2023-05-24 08:25:16 1
一種帶有通訊冗餘結構的md系列通信網絡橋接器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種帶有通訊冗餘結構的MD系列通信網絡橋接器，包括第一通信協議模塊、第二通信協議模塊、第三通信協議模塊、數據選擇器、單片機系統、數據存儲器及配置開關；第一通信協議模塊及第二通信協議模塊擇一地與數據選擇器連接，而數據選擇器與單片機系統連接，單片機系統與數據存儲器及配置開關連接；第三通信協議模塊與單片機系統連接；第一通信協議模塊與第二通信協議模塊互為冗餘。本實用新型在網絡橋接器的通訊迴路中增加一套負責同一區域網路的信號傳輸，結構相同且相對獨立配置的硬體冗餘系統，增加網絡橋接器通訊系統的可靠性及穩定性。
【專利說明】—種帶有通訊冗餘結構的MD系列通信網絡橋接器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種網絡橋接器，尤其是指一種帶有通訊冗餘結構的MD系列通信網絡橋接器。
【背景技術】
[0002]網絡橋接器是一個區域網與另一個區域網之間建立連接的橋梁，將網絡的多個網段在數據鏈路層連接起來。網絡橋接器的作用是擴展網絡和通信手段，在各種傳輸介質中轉發數據信號，擴展網絡的距離，同時有選擇地將有地址的信號從一個傳輸介質發送到另一個傳輸介質，並能有效地限制兩個介質系統中無關緊要的通信。
[0003]網絡橋接器工作於數據鏈路層，不但能擴展網絡的距離或範圍，而且可提高網絡的性能、可靠性和安全性。如圖1所示，網絡10和網絡20通過網絡橋接器30連接後，網絡橋接器30接收網絡10發送的數據包，檢查數據包中的地址，如果地址屬於網絡10，將其放棄，如果地址屬於網絡20，繼續發送給網絡20。利用網絡橋接器隔離信息，將同一個網絡號劃分成多個網段，隔離出安全網段，防止其他網段內的用戶非法訪問。
[0004]現有技術中，網絡橋接器中只有一條通訊迴路負責同一區域網路的信號傳輸，其缺陷在於:若該條通訊迴路的某一器件損壞，就有可能造成這一通訊網絡通訊信號異常，對處於不同區域網路的設備通訊造成影響，如圖1所示，若網絡橋接器中負責網絡20數據傳輸的通訊迴路中器件損壞就會造成網絡20與網絡10通訊不暢。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在於提供一種帶有通訊冗餘結構的MD系列通信網絡橋接器，在網絡橋接器的通訊迴路中增加一套負責同一區域網路的信號傳輸，結構相同且相對獨立配置的硬體冗餘系統，增加網絡橋接器通訊系統的可靠性及穩定性。
[0006]為達成上述目的，本實用新型的解決方案為:
[0007]—種帶有通訊冗餘結構的MD系列通信網絡橋接器，包括第一通信協議模塊、第二通信協議模塊、第三通信協議模塊、數據選擇器、單片機系統、數據存儲器及配置開關；第一通信協議模塊及第二通信協議模塊擇一地與數據選擇器連接，而數據選擇器與單片機系統連接，單片機系統與數據存儲器及配置開關連接；第三通信協議模塊與單片機系統連接；第一通信協議模塊與第二通信協議模塊與互為冗餘。
[0008]進一步，第一通信協議模塊、第二通信協議模塊及第三通信協議模塊都為RS422/485 模塊。
[0009]採用上述方案後，本實用新型第一通信協議模塊與第二通信協議模塊互為冗餘，在網絡橋接器的通訊迴路中增加一套負責同一區域網路的信號傳輸，結構相同且相對獨立配置的硬體冗餘系統，當第一通信協議模塊與第二通信協議模塊中的一套系統出現故障時，如其中某一器件損壞時，單片機系統立即啟動另一套系統，代替其工作，增加網絡橋接器通訊系統的可靠性及穩定性。【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是網絡橋接器與網絡的連接結構示意圖；
[0011]圖2是本實用新型結構示意圖；
[0012]圖3是本實用新型電路圖；
[0013]圖4是本實用新型第一通信協議模塊電路圖；
[0014]圖5是本實用新型第二通信協議模塊電路圖；
[0015]圖6是本實用新型第三通信協議模塊電路圖；
[0016]圖7是本實用新型數據選擇器電路圖；
[0017]圖8是本實用新型單片機系統電路圖；
[0018]圖9是本實用新型數據存儲器電路圖；
[0019]圖10是本實用新型配置開關電路圖。
[0020]標號說明
[0021 ]第一通信協議模塊I第二通信協議模塊2
[0022]第三通信協議模塊3數據選擇器4
[0023]單片機系統5`數據存儲器6
[0024]配置開關7。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0026]參閱圖2所示，本實用新型揭示的一種帶有通訊冗餘結構的MD系列通信網絡橋接器，包括第一通信協議模塊1、第二通信協議模塊2、第三通信協議模塊3、數據選擇器4、單片機系統5、數據存儲器6及配置開關7。
[0027]第一通信協議模塊I及第二通信協議模塊2擇一地與數據選擇器4連接，而數據選擇器4與單片機系統5連接，單片機系統5與數據存儲器6及配置開關7連接。
[0028]第三通信協議模塊3與單片機系統5連接。第一通信協議模塊I與第二通信協議模塊2互為冗餘。當第一通信協議模塊與第二通信協議模塊中的一套系統出現故障時，單片機系統立即啟動另一套系統，代替其工作。
[0029]本實施例中，第一通信協議模塊1、第二通信協議模塊2及第三通信協議模塊3都為RS422/485模塊，當然，可以為其它通信協議模塊。
[0030]本實用新型帶有通訊冗餘結構的MD系列通信網絡橋接器(M表示MODBUS ；D表示DIRECT CONNECTING)，採用電器盒結構，能夠接入基於RS422/485的Modbus通信網絡。其中，單片機系統5採集數據並對數據進行分解和標準化，採用單CPU實現多串口功能；數據存儲器6用256KB的存儲空間模擬成一個足夠大數據表，動態地實現數據刷新；數據選擇器4簡化硬體通道，節約CPU的埠開支，能實時選擇需要的數據；第一通信協議模塊1、第二通信協議模塊2及第三通信協議模塊3可靠地把差分電平轉化為系統電平，並採取了有效的保護電路抗幹擾能力強；配置開關7通過簡易的開關設置可以實現RS422/485不同通訊方式轉換。
[0031]如圖3至圖10所示，網絡I通過XT102埠與第三通信協議模塊3連接，網絡I向網絡橋接器發送數據時，通訊數據通過XT102埠接入到第三通信協議模塊3中，由第三通信協議模塊3中U17低功耗收發器將差分電平轉化為系統電平後，通過Ull光耦將數據可靠地傳送到Ul單片機系統5中。Ul單片機系統5將接收到的採集數據進行分析、分解、運算和標準化，並從數據存儲器6中寫入或讀出用於存放程序運行的中間處理數據，再根據配置開關7所選擇的通訊協議方式將網絡2 (網絡2擇一地第一通信協議模塊I及第二通信協議模塊2連接)所需的數據傳送到U4數據選擇器4中的I或2管腳輸出，經過第一通信協議模塊1U6光耦或第二通信協議模塊2U8光耦後數據再經由第一通信協議模塊1U12或第二通信協議模塊2U14的低功耗收發器後最後通過第一通信協議模塊1XT103或第二通信協議模塊2XT04的其中一個埠輸送到網絡2中。
[0032]網絡2向網絡橋接器發送數據時，通訊數據通過第一通信協議模塊1XT103或第二通信協議模塊2XT04的其中一個埠接入到MD系列通訊網絡橋接器中，由第一通信協議模塊1U13或第二通信協議模塊2U15低功耗收發器將差分電平轉化為系統電平後，通過第一通信協議模塊1U7或第二通信協議模塊2U9光耦將數據經由U4數據選擇器管腳14輸送到Ul單片機系統5。Ul單片機系統5將接收到的採集數據進行分析、分解、運算和標準化，並從數據存儲器6中寫入或讀出是用於存放程序運行的中間處理數據後，再根據配置開關7所選擇的通訊協議方式將網絡I所需的數據經過第三通信協議模塊3U10光耦後，再通過第三通信協議模塊3U16低功耗收發器輸送到網絡I中。
[0033]其中，網絡橋接器中埠 XT103與XT104所在的兩條通訊迴路互為冗餘，同一時刻只有一個通訊埠可以通信，設備運行中Ul單片機系統5默認或者手動設置其中一條冗餘通訊迴路作為通訊通道，實時監測RXD及TXD的數據。Ul單片機系統5管腳3的輸出信號Pll直接與U4數據選擇器4管腳10、11 (即U4數據選擇器4的輸入狀態B、A)相連，作為U4數據選擇器4的輸出信號選擇端。當Ul單片機系統5的Pll輸出低電平信號給U4數據選擇器4的A、B輸入端時，U4數據選擇器4選擇使用X0、YO作為傳輸通道，即選擇使用埠 XT103所在的通訊迴路作為通訊通道；當Ul單片機系統5的Pll輸出高電平信號給U4數據選擇器4的A、B輸入端時，U4數據選擇器4選擇使用X1、Yl作為傳輸通道，即選擇使用埠 XT104所在的通訊迴路作為通訊通道。
[0034]當其中一條通訊迴路正處於通訊工作狀態時，Ul單片機系統5將收到的通訊數據進行分析、判斷、比對，若與正確的通訊協議不相符，Ul單片機系統5就會在15秒時間內重複進行分析、判斷、比對的行為，15秒之內接收到的通訊數據還是與正確的通訊協議不相符，Ul單片機系統5就會實時響應，改變Pll的輸出電平，使U4數據選擇器4選擇使用另外一條通訊迴路進入正常的通訊工作狀態，使設備能夠可靠的通訊，運行數據不丟失，增加網絡橋接器通訊系統的可靠性及穩定性。
[0035]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並非對本案設計的限制，凡依本案的設計關鍵所做的等同變化，均落入本案的保護範圍。
【權利要求】
1.一種帶有通訊冗餘結構的MD系列通信網絡橋接器，其特徵在於:包括第一通信協議模塊、第二通信協議模塊、第三通信協議模塊、數據選擇器、單片機系統、數據存儲器及配置開關；第一通信協議模塊及第二通信協議模塊擇一地與數據選擇器連接，而數據選擇器與單片機系統連接，單片機系統與數據存儲器及配置開關連接；第三通信協議模塊與單片機系統連接；第一通信協議模塊與第二通信協議模塊互為冗餘。
2.如權利要求1所述的一種帶有通訊冗餘結構的MD系列通信網絡橋接器，其特徵在於:第一通信協議模塊、第二通信協議模塊及第三通信協議模塊都為RS422/485模塊。
【文檔編號】H04L12/46GK203387535SQ201320466172
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年8月1日 優先權日:2013年8月1日
【發明者】江銘, 林明俞 申請人:福建龍淨環保股份有限公司