[发明专利]Profibus DP/PA耦合器及其进行DP/PA报文转换的方法

权利要求书

1.一种Profibus DP/PA耦合器，包括DP接口单元、PA接口单元和电源，其特征在于：还包括光电隔离A单元、DP/PA报文转换单元、光电隔离B单元和PA调制解调单元，所述DP接口单元、光电隔离A单元、DP/PA报文转换单元、光电隔离B单元、PA调制解调单元和所述PA接口单元依次连接；所述DP/PA报文转换单元以通用CPU为处理核心。

2.根据权利要求1所述的Profibus DP/PA耦合器，其特征在于：所述DP/PA报文转换单元，通过软件的方式，一方面实现对Profibus DP报文的串行接收，拆包并按照Profibus PA报文的要求进行打包和Manchester编码，同时生成Profibus PA码流发送出去;另一方面实现对Profibus PA报文的串行接收，Manchester解码并拆包，按照Profibus DP报文的要求进行打包并发送出去，所有协议转换及链路控制功能都由软件实现。

3.根据权利要求1所述的Profibus DP/PA耦合器，其特征在于：所述光电隔离A单元将所述DP接口单元转换出来的CMOS串行信号同所述DP/PA报文转换单元之间电气隔离。

4.根据权利要求1所述的Profibus DP/PA耦合器，其特征在于：所述PA接口单元转换出来的CMOS串行信号通过光电隔离B单元与所述DP/PA报文转换单元电气隔离。

5.根据权利要求1所述的Profibus DP/PA耦合器，其特征在于：所述PA调制解调单元将Manchester编码后以TTL电平形式存在的Profibus PA码流调制到Profibus PA网络上去；同时，对Profibus PA网络上的Prifubs PA码流进行解调，将其转换成TTL电平形式的码流供所述光电隔离B单元处理。

6.根据权利要求1所述的Profibus DP/PA耦合器，其特征在于：所述PA接口单元对来自Profibus PA电缆的各种电磁干扰进行抑制。

7.根据权利要求1所述的Profibus DP/PA耦合器，其特征在于：所述DP接口单元对来自Profibus DP电缆的各种电磁干扰进行抑制。

8.根据权利要求1所述的Profibus DP/PA耦合器，其特征在于：所述电源包括5V→5V隔离DC/DC单元、24V→5V隔离DC/DC单元、电源调节器单元、24V→24V隔离DC/DC单元、电源滤波单元、24V直流输入单元，

其中，所述5V→5V隔离DC/DC单元对Profibus DP网络和所述DP/PA报文转换单元进行电源隔离，通过与所述光电隔离A单元的共同作用，实现主处理电路与外部电路的隔离；

所述24V→5V隔离DC/DC单元对输入的24V电源信号进行隔离并转换为适合DP/PA报文转换单元电路使用的5V信号；

所述电源调节器单元对Profibus PA网络进行供电以及对整个Profibus PA网络的阻抗控制；

所述24V→24V隔离DC/DC单元对外部输入的24V电源进行隔离，抑制来自外部电源的电磁干扰进入Profibus PA网络；

所述电源滤波单元对外部输入的24V电源进行各种滤波以及短路、过压保护处理，避免干扰进入主电路和Profibus PA网络；

所述24V直流输入单元对外部输入的24V电源进行端接，提供接线端子。

9.权利要求1所述的Profibus DP/PA耦合器进行DP/PA报文转换的方法，包括以下步骤：

(1) DP接口单元对来自Profibus DP网络的信号进行电平转换；

(2) 经过光电隔离A单元光电隔离后送入DP/PA报文转换单元；

(3) DP/PA报文转换单元中的通用CPU按照Profibus DP协议要求，进行拆包，提取出有效数据单元，按照Profibus PA协议要求，封装成Profibus PA协议报文并进行Manchester码调制；

(4) 经过光电隔离B单元光电隔离送入PA调制解调单元；

(5) PA调制解调单元将Manchester编码后以TTL电平形式存在的Profibus PA码流调制；

(6) 通过PA接口单元转发到Profibus PA网络；

(7) 以上步骤的逆过程即可将Profibus PA信号转发到Profibus DP网络。