[实用新型]用于DCS控制系统的IO扩展通信组件

说明书

本实用新型涉及工业自动化控制领域，公开了用于DCS控制系统的IO扩展通信组件，包括FPGA通讯芯片，所述FPGA通讯芯片位于DCS控制系统的主控模块和IO模块之间，所述主控模块连接PC机，所述FPGA通讯芯片通过Powerlink与所述主控模块通信，所述FPGA通讯芯片通过高速RS‑485串口与所述IO模块通信。本实用新型提供的用于DCS控制系统的IO扩展通信组件，解决了Powerlink通信上要求的双网冗余和IO模块上实现双以太网之间的矛盾。

技术领域

本实用新型涉及工业自动化控制领域，尤其涉及用于DCS控制系统的IO扩展通信组件。

背景技术

随着工业自动化控制领域对控制速度和IO规模的要求不断提高，需要一种高速可靠的现场通信技术，来满足这些日益提高的要求。

开源实时通信技术Powerlink是一项在标准以太网介质上，用于解决工业控制及数据采集领域数据传输实时性的最新技术。总体来说，Powerlink=CANopen+Ethernet。鉴于以太网的蓬勃发展和CANopen在自动化领域里的广阔应用基础,Powerlink融合了这两项技术的优点和缺点，即拥有了Ethernet的高速、开放性接口，以及CANopen在工业领域良好的SDO和PDO数据定义，在某种意义上说Powerlink就是Ethernet上的CANopen，物理层、数据链路层使用了Ethernet介质，而应用层则保留了原有的SDO和PDO对象字典的结构。因此Powerlink非常适合工业控制领域的通信。

但是Powerlink通信是基于以太网技术，要求每个参与通信的设备都具备以太网硬件，同时工业控制领域要求双网冗余通信，而IO模块上使用的单片机一般不具备两路以太网mac控制器，因此，Powerlink通信难以在一般的DCS控制系统的IO模块上得以应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于DCS控制系统的IO扩展通信组件，解决了Powerlink通信上要求的双网冗余和IO模块上实现双以太网之间的矛盾。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

用于DCS控制系统的IO扩展通信组件，包括FPGA通讯芯片，所述FPGA通讯芯片位于DCS控制系统的主控模块和IO模块之间，所述主控模块连接PC机，所述FPGA通讯芯片通过Powerlink以太网与所述主控模块通信，所述FPGA通讯芯片通过高速RS-485串口与所述IO模块通信。

通过采用上述技术方案，通过FPGA通讯芯片实现了对Powerlink和RS-485的通信数据的收发及转换功能，同时实现了双网冗余通信功能，解决了Powerlink通信上要求的双网冗余和IO模块上实现双以太网之间的矛盾。

在一些实施方式中，所述主控模块连接以太网PHY芯片，所述以太网PHY芯片连接所述FPGA通讯芯片。

通过采用上述技术方案，通过以太网PHY芯片实现了主控模块与FPGA通讯芯片之间的通信，即实现了IO模块上的双以太网。

在一些实施方式中，所述FPGA通讯芯片设有两个RGMII接口，并通过两个 RGMII接口连接两个所述以太网PHY芯片。

通过采用上述技术方案，实现了FPGA通讯芯片与太网PHY芯片的通信连接。

在一些实施方式中，所述FPGA通讯芯片连接RS-485接口芯片，所述RS-485接口芯片连接所述IO模块。

通过采用上述技术方案，通过RS-485接口芯片实现了Powerlink通信上要求的双网冗余。

在一些实施方式中，所述FPGA通讯芯片连接两个所述RS-485接口芯片，所述IO模块上连接有两个串口，每个所述IO模块上的两个串口分别与两个所述RS-485接口芯片连接。