一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專利摘要】一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，包括CPU、TCP模塊、RTU模塊和電源模塊。TCP模塊和RTU模塊分別與CPU相連，電源模塊分別與CPU、TCP模塊和RTU模塊相連。TCP模塊用于處理Modbus_TCP數(shù)據(jù)，RTU模塊用于處理Modbus_RTU數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型提供了一種Modbus_RTU協(xié)議與Modbus_TCP的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器，Modbus_TCP設(shè)備數(shù)據(jù)依次經(jīng)過TCP模塊、CPU和RTU模塊的處理，完成其與Modbus_RTU設(shè)備的數(shù)據(jù)傳遞；Modbus_RTU設(shè)備數(shù)據(jù)依次經(jīng)過RTU模塊、CPU和TCP模塊的處理，完成其與Modbus_TCP設(shè)備的數(shù)據(jù)傳遞，從而實(shí)現(xiàn)了Modbus_TCP設(shè)備與Modbus_RTU設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。
【專利說明】
一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及Modbus協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]Modbus_RTU總線因其高實(shí)時(shí)性，被廣泛用于工業(yè)控制領(lǐng)域。目前，在PLC控制器上增設(shè)Modbus設(shè)備時(shí)，需要添加獨(dú)立的通信模塊，投入較高。鑒于主流PLC控制器上均設(shè)有網(wǎng)絡(luò)接口，因此，考慮設(shè)計(jì)一種Modbus_RTU協(xié)議與Modbus_TCP的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器，以得到一種經(jīng)濟(jì)可行、穩(wěn)定性高的方法，實(shí)現(xiàn)Modbus_TCP設(shè)備與Modbus_RTU設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，以解決上述問題JodbusJCP設(shè)備數(shù)據(jù)依次經(jīng)過TCP模塊、CHJ和RTU模塊的處理，完成其與Modbus_RTU設(shè)備的數(shù)據(jù)傳遞；Modbus_RTU設(shè)備數(shù)據(jù)依次經(jīng)過RTU模塊、CPU和TCP模塊的處理，完成其與Modbus_TCP設(shè)備的數(shù)據(jù)傳遞，從而實(shí)現(xiàn)了 Modbus_TCP設(shè)備與Modbus_RTU設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，擬采用以下技術(shù):
[0005]—種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括CPU、TCP模塊、RTU模塊和電源模塊，所述TCP模塊和所述RTU模塊分別與所述CPU相連，所述電源模塊分別與所述CPU、所述TCP模塊和所述RTU模塊相連，所述TCP模塊用于處理Modbus_TCP數(shù)據(jù)，所述RTU模塊用于處理 Modbus_RTU 數(shù)據(jù)。
[0006]進(jìn)一步，所述TCP模塊包括相互連接的接口芯片和網(wǎng)絡(luò)變壓器，所述接口芯片通過MII總線和SMI總線與所述CPU相連;所述RTU模塊包括光耦隔離單元、前端鏈路選擇單元、后端鏈路選擇單元、RS485芯片、RS232芯片和接口，所述前端鏈路選擇單元和所述光耦隔離單元連接后，分別與所述RS485芯片和所述RS232芯片連接，所述后端鏈路選擇單元和所述接口連接后，分別與所述RS485芯片和所述RS232芯片連接，所述光耦隔離單元與所述CHJ相連;所述電源模塊由電源保護(hù)單元和主電源單元連接構(gòu)成，所述電源保護(hù)單元包括依次連接的過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、共模電感電路和反接保護(hù)電路，所述主電源單元包括依次連接的電源芯片、濾波電路和線性電源。
[0007]進(jìn)一步，所述線性電源處輸出電壓為3.3V，分別與所述CPU和所述接口芯片相連，且上述兩者間設(shè)有磁珠和濾波電路進(jìn)行隔離。
[0008]進(jìn)一步，所述電源芯片處輸出電壓為5v，通過高壓隔離電源與所述RS485芯片和所述RS232芯片分別連接。
[0009]進(jìn)一步，所述CPU處設(shè)有25M有源晶振時(shí)鐘電路和調(diào)試接口。
[0010]進(jìn)一步，所述CPU選用32位嵌入式ARM處理器STM32F407VET6。
[0011]進(jìn)一步，所述接口芯片選用KSZ8863MLLI，所述網(wǎng)絡(luò)變壓器選用HY911205CE。
[0012]進(jìn)一步，所述RS485芯片選用MX3085EISA，所述RS232芯片選用SN653232D。
[0013]進(jìn)一步，所述電源芯片選用LM2576-5.0。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]Modbus_TCP設(shè)備數(shù)據(jù)依次經(jīng)過TCP模塊、CPU和RTU模塊的處理，完成其與Modbus_RTU設(shè)備的數(shù)據(jù)傳遞;Modbus_RTU設(shè)備數(shù)據(jù)依次經(jīng)過RTU模塊、CPU和TCP模塊的處理，完成其與Modbus_TCP設(shè)備的數(shù)據(jù)傳遞，從而實(shí)現(xiàn)了 Modbus_TCP設(shè)備與Modbus_RTU設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。
【附圖說明】
[0016]圖1示出了本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，包括CPU、TCP模塊、RTU模塊和電源模塊，所述TCP模塊和所述RTU模塊分別與所述CHJ相連，所述電源模塊分別與所述CPU、所述TCP模塊和所述RTU模塊相連，所述TCP模塊用于處理Modbus_TCP數(shù)據(jù)，所述RTU模塊用于處理 Modbus_RTU 數(shù)據(jù)。
[0018]所述TCP模塊包括相互連接的接口芯片和網(wǎng)絡(luò)變壓器，所述接口芯片通過MII總線和SMI總線與所述CPU相連。MII總線用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸，SMI總線用于所述網(wǎng)絡(luò)芯片21PHY的模式設(shè)置以及參數(shù)的改寫。
[0019]所述RTU模塊包括光耦隔離單元、前端鏈路選擇單元、后端鏈路選擇單元、RS485芯片、RS232芯片和接口，所述前端鏈路選擇單元和所述光耦隔離單元連接后，分別與所述RS485芯片和所述RS232芯片連接，所述后端鏈路選擇單元和所述接口連接后，分別與所述RS485芯片和所述RS232芯片連接，所述光耦隔離單元與所述CPU相連。RS232和RS485是現(xiàn)有主流的通信協(xié)議，有利于提高兼容性能。
[0020]所述電源模塊由電源保護(hù)單元和主電源單元連接構(gòu)成，所述電源保護(hù)單元包括依次連接的過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、共模電感電路和反接保護(hù)電路，所述主電源單元包括依次連接的電源芯片、濾波電路和線性電源。有利于提高所述電源模塊的穩(wěn)定性和安全性。
[0021]所述線性電源處輸出電壓為3.3v，分別與所述CPU和所述接口芯片相連，且上述兩者間設(shè)有磁珠和濾波電路進(jìn)行隔離。有利于防止芯片間的干擾。
[0022]所述電源芯片處輸出電壓為5v，通過高壓隔離電源與所述RS485芯片和所述RS232芯片分別連接。隔離電壓為3000V，使電源輸入和系統(tǒng)始終處于隔離狀態(tài)，有利于防止電源對(duì)系統(tǒng)的干擾。
[0023]所述CPU處設(shè)有25M有源晶振時(shí)鐘電路和調(diào)試接口。有利于提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0024]所述CPU選用32位嵌入式ARM處理器STM32F407VET6。
[0025]所述接口芯片選用KSZ8863MLLI，所述網(wǎng)絡(luò)變壓器選用HY911205CE。
[0026]所述RS485芯片選用 MX3085EISA，所述 RS232芯片選用 SN653232D。
[0027]所述電源芯片選用LM2576-5.0。
[0028]本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】如下:
[0029]Modbus_TCP設(shè)備與Modbus_RTU設(shè)備的連接Modbus_TCP設(shè)備接入后，所述TCP模塊將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，傳輸至所述CPU。所述CPU對(duì)接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后發(fā)送至所述RTU模塊。根據(jù)預(yù)設(shè)值，選擇采用所述RS485芯片或所述RS232芯片進(jìn)行通信。
[0030]Modbus_RTU設(shè)備與Modbus_TCP設(shè)備的連接Modbus_RTU設(shè)備接入后，根據(jù)預(yù)設(shè)值，選擇采用所述RS485芯片或所述RS232芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。所述RTU模塊將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述CPU。所述CPU對(duì)接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后發(fā)送至所述TCP模塊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括CPU、TCP模塊、RTU模塊和電源模塊，所述TCP模塊和所述RTU模塊分別與所述CHJ相連，所述電源模塊分別與所述CPU、所述TCP模塊和所述RTU模塊相連，所述TCP模塊用于處理Modbus_TCP數(shù)據(jù)，所述RTU模塊用于處理 Modbus_RTU 數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述TCP模塊包括相互連接的接口芯片和網(wǎng)絡(luò)變壓器，所述接口芯片通過MII總線和SMI總線與所述CPU相連； 所述RTU模塊包括光耦隔離單元、前端鏈路選擇單元、后端鏈路選擇單元、RS485芯片、RS232芯片和接口，所述前端鏈路選擇單元和所述光耦隔離單元連接后，分別與所述RS485芯片和所述RS232芯片連接，所述后端鏈路選擇單元和所述接口連接后，分別與所述RS485芯片和所述RS232芯片連接，所述光耦隔離單元與所述CPU相連； 所述電源模塊由電源保護(hù)單元和主電源單元連接構(gòu)成，所述電源保護(hù)單元包括依次連接的過流保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、共模電感電路和反接保護(hù)電路，所述主電源單元包括依次連接的電源芯片、濾波電路和線性電源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種4路ModbuS_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述線性電源處輸出電壓為3.3v，分別與所述CPU和所述接口芯片相連，且上述兩者間設(shè)有磁珠和濾波電路進(jìn)行隔離。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種4路ModbuS_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述電源芯片處輸出電壓為5v，通過高壓隔離電源與所述RS485芯片和所述RS232芯片分別連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述CPU處設(shè)有25M有源晶振時(shí)鐘電路和調(diào)試接口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述CPU選用32位嵌入式ARM處理器STM32F407VET6。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述接口芯片選用KSZ8863MLLI，所述網(wǎng)絡(luò)變壓器選用HY911205CE。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種4路Modbus_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述RS485芯片選用 MX3085EISA，所述 RS232芯片選用 SN653232D。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種4路ModbuS_RTU協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述電源芯片選用 LM2576-5.0。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK205545359SQ201620235072
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】申小林, 郭靜, 王永貴, 廖亮
【申請(qǐng)人】四川零點(diǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司