[发明专利]POWERLINK和HDLC协议转换装置及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业控制领域的一种数据转换装置，特别是一种POWERLINK实时以太网协议和HDLC协议的转换装置及其实现方法。

背景技术

机车自动化和舒适度要求越来越高，列车运行控制、旅客信息系统、多媒体等车载数据量也在急剧增加，MVB、CAN、PROFIBUS等传统现场总线逐渐显现出传输速率低、支持应用有限等缺陷。采用一种具有高速传输速率，具有统一标准的网络是解决问题根本。实时以太网以开放性高、低成本、传输速率最低能够达到10Mbps、能够与internet连接等优点，必将成为机车控制系统的主流网络。

目前，国外轨道交通设备制造商已经将以太网运用于动车组列车等轨道车辆控制系统。国际标准IEC 61375已将以太网列为标准列车通讯网络之一。

随着实时以太网应用范围的扩大，在系统设计和系统改造时，不可避免会出现，实时以太网与传统现场总线在同一工业控制系统中并存的情形，为此，完全有必要研发一种能够支持实时以太网和传统现场总线互联通讯的协议转换装置。

POWERLINK是广泛应用的实时以太网协议之一，具有开放、实时、高速的特点，它已经作为一种标准化的技术，被纳入国际标准化的体系。

HDLC是串行总线通信协议的一种，适用于工业控制现场，目前HDLC在我国机车网络控制等领域有着较为广泛的应用。

至今尚未发现关于POWERLINK实时以太网和HDLC协议转换装置及其实现方法的公开文献。

发明内容

本发明的目的是提供一种POWERLINK实时以太网和HDLC协议转换装置及其实现方法，从而解决POWERLINK实时以太网与HDLC总线之间互联通讯的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种POWERLINK和HDLC协议转换装置，包括POWERLINK总线收发器、POWERLINK总线协议控制器、主控单元、HDLC总线协议控制器、HDLC总线收发器；

所述POWERLINK总线协议控制器包括POWERLINK通讯存储器，用于存储POWERLINK数据信息；

所述POWERLINK总线收发器与POWERLINK实时以太网总线相连，与POWERLINK实时以太网总线相互传输POWERLINK数据信息；所述POWERLINK总线协议控制器与POWERLINK总线收发器相连，与POWERLINK总线收发器相互传输POWERLINK数据信息；所述主控单元与POWERLINK总线协议控制器相连，与POWERLINK总线协议控制器相互传输数据信息；

所述HDLC总线协议控制器包括HDLC编解码器和通讯存储器，用于存储HDLC数据信息。

所述HDLC总线收发器与HDLC现场总线相连，与HDLC现场总线相互传输HDLC数据信息；所述HDLC总线协议控制器与HDLC总线收发器相连，与HDLC总线收发器相互传输HDLC数据信息，所述主控单元与HDLC总线协议控制器相连，与HDLC总线协议控制器相互传输数据信息；

所述主控单元能够将收到的POWERLINK数据信息转换为HDLC数据信息，并写入HDLC总线协议控制器；主控单元能够将HDLC数据信息转换为POWERLINK数据信息，并写入所述POWERLINK总线协议控制器；

所述的主控单元包括CPU、程序存储器、配置存储器、数据存储器，所述CPU采用含有32位的RISC处理器的NiosII芯片；

所述的POWERLINK总线收发器、POWERLINK总线协议控制器、主控单元、HDLC总线协议控制器和HDLC总线收发器分别与电源模块相连，所述电源模块向POWERLINK总线收发器、POWERLINK总线协议控制器、主控单元、述HDLC总线协议控制器和HDLC总线收发器提供电源能量。

一种POWERLINK和HDLC协议转换装置的实现方法，包括如下步骤：

A、初始化主控单元、POWERLINK总线协议控制器和HDLC总线协议控制器，具体包括如下步骤：

A1、使POWERLINK总线协议控制器和HDLC总线协议控制器处于通讯禁止状态；

A2、主控单元中的CPU读取配置存储器中的配置信息，对POWERLINK总线协议控制器和HDLC总线协议控制器进行通讯参数配置，内容包括节点地址、传输速率、传送周期和传输数据大小；

A3、使POWERLINK总线协议控制器和HDLC总线协议控制器处于通讯允许状态；