[发明专利]一种网关装置及数据协议转换的方法

说明书

本申请公开了一种网关装置，包括FPGA芯片、第一ARM芯片、第二ARM芯片、收发电路及媒体结合单元，其中：FPGA芯片分别与Powerlink总线及PA总线进行数据交互；第一ARM芯片与FPGA芯片连接，第二ARM芯片与FPGA芯片连接，用于将FPGA芯片中的PA协议形式的数据解析为原始数据，以及将原始数据封装为PA协议形式的数据。本申请使得采用Powerlink总线通信的DCS系统的控制器能够实时采集到PA仪表数据，为上位双网冗余Powerlink系统与下位非冗余PA仪表系统之间的数据交互提供了安全可靠的通信方式。本申请同时还提供了一种数据协议转换的方法，具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及工业通信领域，特别涉及一种网关装置及数据协议转换的方法。

背景技术

Powerlink是一种开源的高实时控制以太网，网络中的节点允许具有不同的循环周期，可支持快速设备和慢速设备，支持异步通信用于进行非周期性通信。Powerlink的主站和从站都可以达到硬实时级别。Powerlink为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案，分布式控制系统(Distributed Control System，DCS)可以采用Powerlink作为控制网络。

PROFIBUS PA(过程自动化，Process Automation)应用在过程自动化系统中，由过程控制系统监控量测设备控制，是本质安全的通信协议，可适用于防爆区域(工业防爆危险区分类中的Ex-zone 0及Ex-zone 1)。然而，现有技术中不能把PA数据直接接入采用Powerlink总线通信的DCS系统的控制器中，使得控制器无法实时地采集到PA仪表数据。

因此，如何令采用Powerlink总线通信的DCS系统的控制器实时采集到PA仪表数据是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种网关装置及数据协议转换的方法，用于令采用Powerlink总线通信的DCS系统的控制器实时采集到PA仪表数据。

为解决上述技术问题，本申请提供一种网关装置，包括FPGA芯片、第一ARM芯片、第二ARM芯片、收发电路及媒体结合单元，其中：

所述FPGA芯片通过所述收发电路与Powerlink总线进行Powerlink协议形式的数据的交互；

所述FPGA芯片通过所述媒体结合单元与PA总线进行PA协议形式的数据的交互；

所述第一ARM芯片与所述FPGA芯片连接，用于将所述FPGA芯片中的Powerlink协议形式的数据解析为原始数据，以及将原始数据封装为Powerlink协议形式的数据；

所述第二ARM芯片与所述FPGA芯片连接，用于将所述FPGA芯片中的PA协议形式的数据解析为原始数据，以及将原始数据封装为PA协议形式的数据。

可选的，所述FPGA芯片包括：

与所述Powerlink总线的第一链路连接的第一MAC接口；

与所述Powerlink总线的第二链路连接的第二MAC接口；

与所述第一MAC接口和所述第二MAC接口连接、用于切换接口的双网切换逻辑组件；

与所述双网切换逻辑组件及所述第一ARM芯片连接、用于根据所述第一ARM芯片发送的控制信号完成数据解析工作和/或数据封装工作的协议状态机。

可选的，所述媒体结合单元包括模拟开关、跟随器、电压电流转换电路、带通滤波器、迟滞比较器及隔离器，其中：

所述模拟开关的第一端与所述隔离器的第二端连接、第二端与所述跟随器的第一端连接，用于将数字信号转换为模拟信号；