[实用新型]一种可自定义协议的PLC串口通讯扩展模块

说明书

本实用新型公开了一种可自定义协议的PLC串口通讯扩展模块，涉及信息传送领域。提出了一种以更低成本、更简单的裸机设计架构，减少硬件设计难度和成本的同时，保证系统满足更多的通讯需求的可自定义协议的PLC串口通讯扩展模块。包括微控制器、内部总线通讯单元、外部设备通讯单元、以太网固件升级调试单元以及辅助单元；所述微控制器包括内部数据区、数据交换区以及串口数据区。可以在裸机方式下管理，协调多路串口设备的并行通讯，兼容自定义通讯协议和标准通讯协议，使得串口通讯模块的使用更具通用性和广泛性，能够适应更多的工业现场，满足更多的通讯需求。

技术领域

本实用新型涉及信息传送领域，尤其涉及微控制器与PLC及其它仪表等串口设备的总线通讯技术。

背景技术

串口通讯模块作为PLC的扩展通讯模块，在PLC系统中，由于其成熟可靠，简单易用的特点而得到广泛的应用。但由于工业应用的复杂性，PLC系统需要连接的串口设备越来越多，越来越复杂。并且由于很多串口设备为了简化传输协议，保证传输数据的安全性，而不使用标准串口通讯协议，这使得串口通讯协议也各不相同，在一定程度上限制了串口通讯模块的通用性。同时，为满足不同的串口通讯协议的并行运行，串口通讯模块常常需要在搭载有操作系统的软件平台上，通过多个线程的形式完成不同通讯协议的传输过程，但操作系统的使用对硬件资源要求较高，会占用一定的系统硬件资源，因此在一定程度上也提高了硬件设计的成本和难度。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提出了一种以更低成本、更简单的裸机设计架构，减少硬件设计难度和成本的同时，保证系统满足更多的通讯需求的可自定义协议的PLC串口通讯扩展模块。

本实用新型的技术方案为：包括微控制器、内部总线通讯单元、外部设备通讯单元、以太网固件升级调试单元以及辅助单元；

所述微控制器包括内部数据区、数据交换区以及串口数据区，通过数据处理交换区将串口数据区和内部数据区中的数据进行相互转换；所述微控制器中的内部数据区与内部总线通讯单元相连接，所述微控制器中的串口数据区连接所述外部设备通讯单元、以太网固件升级调试单元以及辅助单元。

所述微控制器采用LPC1758微控制器。

所述内部总线通讯单元包括高速HIN总线，所述微控制器通过高速HIN总线与PLC的CPU模块连接。

所述外部设备通讯单元包括基于MAX202EESE的RS232接口电路和基于SN75LBC184D的RS485接口电路，所述RS232接口电路及RS485接口电路均与微控制器连接。

所述RS232接口电路、RS485接口电路与微控制器之间均采用6N137高速光耦进行电气隔离。

所述以太网固件升级调试单元包括DP83848C PHY芯片，所述DP83848C PHY芯片支持RMII接口；所述DP83848C PHY芯片收、发线路各采用一对差分线路，两对所述差分线路经过网络变压器与RJ45接口电路相连。

本实用新型主要针对工业现场，实现PLC控制器与外接仪表显示等串口设备的数据通讯问题。可以在裸机方式下管理，协调多路串口设备的并行通讯，兼容自定义通讯协议和标准通讯协议，使得串口通讯模块的使用更具通用性和广泛性，能够适应更多的工业现场，满足更多的通讯需求。

附图说明

图1是本案的结构示意图，

图2是微控制器的电路结构图，

图3是以太网固件升级调试单元中PHY芯片的电路结构图，

图4是以太网固件升级调试单元中网络变压器及RJ45接口电路的电路结构图，

图5是RS232接口电路与微控制器之间的高速光耦的电路结构图，

图6是RS232接口电路的电路结构图，