[发明专利]基于现场总线的无线DSP计算器

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制领域，具体说是一种基于现场总线的无线DSP计算器。 

背景技术

当前现场总线、工业以太网技术在工业生产中得到广泛应用，然而流程工业的复杂性，有线网络无法满足恶劣环境下的测控需求，而无线网络技术为此提供了良好的解决途径。所以将无线网络与有线网络的相互融合的异构网络控制系统是解决复杂流程工业测控的必然趋势。 

工业无线技术的概念由美国能源部在2002年首次提出。工业无线技术是一种新兴的面向设备间信息交互的无线通信技术，适合在恶劣的工业现场环境使用，具有抗干扰能力强、能耗低、通信实时性好等技术特征。 

RJ45总线是解决了以太网应用于工业终端级通讯的关键技术-数据通讯的实时性问题。 

以无线局域网为代表的无线通讯技术经过了多年的发展，已经可以满足工业控制使用的要求，特别是在以太网和无线局域网之可以通过节点实现链接，从而为实现无线网络和有线网络的集成提供了有利条件；将无线通讯技术与现场总线工业以太网技术相结合应用于工业控制现场尚未见报道。 

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于RJ45总线的无线DSP计算器，它把无线通讯技术和现场总线工业以太网技术相结合，依靠控制器本身实现控制以及设备的无线通讯，与其它基于RJ45总线标准的设备构成现场总线控制网络。 

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下： 

本发明涉及以下几项关键技术： 

1)RJ45总线协议的开发； 

2)实现控制功能的应用程序的开发； 

3)将现场总线工业以太网技术和无线通讯技术相结合，实现无线通讯与以太网技术的链接； 

本发明技术方案包括：包括主控器模块、无线通讯模块两部分，其中： 

-主控器模块，运行RJ45总线协议，执行控制功能；存储有RJ45总线协议； 

-无线通讯模块，负责DSP计算器的无线通讯功能，通过USB输入模块与主控器模块相连； 

其中：主控器模块由微控制器和存储部分组成，以微控制器为核心，存储部分由第一～二随机存储器、闪存构成，分别与微控制器相连；其中闪存存储有RJ45总线协议；微控制器通过USB输入模块与无线通讯模块； 

本发明是用来完成过程自动化领域中数据采集与控制的无线DSP计算器。控制器的核心技术——RJ45总线协议，并与无线局域网标准无线通讯技术相结合，具有如下优点： 

1.应用广泛。 

2.具有全分布式控制的特点。本发明中的用户层应用模块，即可以完成数据采集功能，同时又可以完成控制功能，采用本发明可以构成全分布式的控制系统。 

附图说明

图1是本发明现场总线控制系统模块程序流程图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。 

如图1所示，本发明包括主控器模块和无线通讯模块两部分，即： 

主控器模块运行RJ45总线协议，负责对协议数据进行计算，执行控制功能。主控器模块由微控制器和存储部分组成，主控器模块是核心电路，控制着整个系统的正常运行和各功能的实现。该模块是以微控制器U1为核心的硬件平台。存储部分由第一～二随机存储器U2～U3、闪存U4构成，分别与微控制器U1相连；其中现场总线工业以太网现场总线协议存储在闪存U4；微控制器U1通过USB输入模块与无线通讯模块。 

如图1所示，无线通讯模块(为市购产品)固化了标准的IEEE802.11b无线局域网通讯协议，所述无线通讯模块作为无线DSP计算器通讯输入模块，提供符合无线局域网标准的输入模块，无线通讯模块对发送和接收的数据进行编码，同时在接收数据过程中能自动对接收的数据进行帧校验。对发送和接收的数据进行编码，同时在接收数据过程中能自动对接收的数据进行帧校验。如图1所示，无线通讯模块主要由USB无线控制器U5及无线收发器U6、电可擦除只读存储器U7、静态随机存储器U8组成，USB无线控制器U5输入端通过USB输入模块与微控制器U1相连，输出端至无线收发器U6；USB无线控制器U5配有电可擦除只读存储器U7、静态随机存储器U8；实现基于IEEE802.11b协议的无线数据通讯。