專利名稱：一種網絡通訊轉換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及軋鋼過程控制計算機系統的網絡技術，尤其涉及一種專用網絡的
第三方通用設備接入的網絡通訊轉換器。
背景技術：
鋼鐵企業的熱連軋生產線都要使用到軋鋼過程控制計算機系統的網絡技術，目前 提供的主流三電產品大都為開放的、友好的便于系統拓展和第三方設備接入的。但本世紀 初前的產品例如K5GF傳動網絡為專用的網絡協議，整條軋線上廣泛采用該技術。但由于老 生產線的改造一般采用分階段、分區域進行，所以對傳動設備及基礎自動化系統改造將面 臨如何處理該專用網絡的問題。 例寶鋼1580熱軋過程控制計算機系統是二十世紀九十年代的日本三菱電氣公司 的產品，該過程控制計算機系統由加熱爐控制計算機(SCC1)、軋線控制計算機(SCC2)、高 級質量控制計算機(AQC)和設備監視診斷控制計算機(MDC)4臺主機及2臺備用機組成。 單機采用日本三菱電氣九十年代初生產的MELC0M350-60/600II型主機，內存配置容量為 32MB，外存儲器為1個547MB硬盤。同級機之間通訊方式采用點對點傳送方式，傳輸速度為 32mb/s ;與PLC之間通訊方式采用DDC數據大道(MDSW-600S1)進行數據傳送，傳輸速度為 100mb/s。當時被廣泛應用于鋼鐵生產企業的過程控制系統，但目前該型號計算機已停產， 無備件供應。 寶鋼1580熱軋線基礎自動化系統的計算機采用日本三菱電機的MELPLAC-650控 制器，這是一種具有綜合功能的控制系統。廣泛采用局域網通訊，將有關系統聯系構成一個 多網絡、綜合控制系統。其主要網絡有 MDWS-600S1的DATA WAY光纖環網，采用FDDI標準，在FDDI拓撲中的所有連接都 是雙向鏈路，在一個完全連接的主干網中，雙向鏈路支持反向循環的雙環，它將SCC(L2)、 JP-EI (Ll) 、 DRIO以及MDS聯系起來;MDWS-700網(EIC BUS)，將儀表控制、電氣控制、操作 臺情報管理等組成一體，實現機、電、儀三位一體化的EIC BUS;操作站(OPS)，是掌握全廠 運行狀況，迅速及時執行操作指令的人機聯系裝置，作為全廠的人機聯系裝置，它可以達到 收集情報，改善用戶操作的目的。 K5GF通訊卡用于三菱MELPLAC控制器與三菱MELVEC變頻器之間的通訊。該卡插 在MELPLAC控制器機架中，通過背板總線與MELPLAC的CPU模板通訊，然后通過光纜，與最 多127臺VVVF變頻器組成一條總線通訊網。在該光纜網絡中，K5GF卡為主站，VVVF變頻器 (變壓變頻器)為從站。K5GF通過輪詢方式，完成MELPLAC CPU與各VVVF變頻器之間的通 訊數據轉發。 現有的K5GF通訊卡與多臺VVVF變頻器5的通訊系統連接方式如圖1所示。在該 示意圖中，K5GF通訊卡1與多臺變壓變頻器5(VVVFl…VVVFn)的連接之間經過了一個多口 光轉接器3，其中K5GF通訊卡l通過電纜2與多口光轉接器3連接；多口光轉接器3分別 通過各自的電纜4與對應的變壓變頻器5(VVVFl…VVVFn)連接。該多口光轉接器3為三菱公司產品，如果欲進行系統拓展和第三方設備接入就存在通訊障礙。
實用新型內容本實用新型的目的旨在通過對1580mm熱軋基礎自動化與傳動設備通過K5GF卡連 接的技術研究，開發一種能夠實現和滿足網絡協議的轉換裝置和產品，即一種對目前通用 設備的通訊適用的網絡通訊轉換器，可以接入原傳動(VVVF)光纖通訊回路中，在不影響原 通訊回路的前提下，允許新型邏輯控制器(PLC)或標準PC機接入，并對VVVF實現監視和控 制，新舊控制回路可隨意切換。 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的 —種網絡通訊轉換器，包括原可編程序控制器及傳動設備，所述原可編程序控制
器是K5GF通訊卡，由第1光電轉換器件及第1通訊卡接口組成；所述傳動設備由一個多口
光轉接器連接多臺變壓變頻器組成，其中多口光轉接器由第2光電轉換器件、第2通訊卡接
口及信號分配處理器組成，其特征在于 所述通訊轉換器還包括新可編程序控制器，包括 主處理器； 與所述主處理器連接的通用通訊接口，該通用通訊接口連接PLC或PC ; 與所述主處理器連接的雙端口 DRAM ; 與所述雙端口 DRAM連接的傳動通訊處理器； 與所述傳動通訊處理器連接的時鐘同步電路； 與所述傳動通訊處理器連接的ROM ; 第1光纖接口及第2光纖接口 ； 切換開關，切換開關的一對切換端通過一對第2光纖連接上述第2光纖接口 ，該第 2光纖接口連接所述傳動設備中的第2通訊卡接口 ；切換開關的一對第2固定端與所述傳 動通訊處理器連接；切換開關的一對第1固定端通過一對第1光纖連接所述第1光纖接口， 該第1光纖接口連接原可編程序控制器中的第1通訊卡接口； 電源電路，對所述通訊轉換器進行供電。 本實用新型的有益效果 本實用新型的通訊轉換器，通過生產線現場試驗證明，能夠保證基礎自動化與傳 動網絡分離，提供了基礎自動化與傳動設備分步、分階級改造的技術保障；同時該通訊轉換 器提供目前通用設備的通訊方式，保證了基礎自動化和傳動設備產品選型的靈活性，具有 高速的通訊能力，為現有設備的系統拓展和第三方設備接入提供方便，適合在同類產線改 造中使用。 綜上所述，本轉換器達到以下效果1、基礎自動化與傳動網絡分離；2、便于第三 方設備的方便接入(接入協議為通用協議Profibus或Modbus) ;3、轉化速度(max25子站) 小于20ms ;4、為類似系統改造該專用網絡提供產品。 為進一步說明本實用新型的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本實
用新型進行詳細說明。
圖1為現有技術的K5GF卡與VVVF的通訊系統連接示意圖；[0027] 圖2為本實用新型通訊轉換器的結構示意圖； 圖3為本實用新型的通訊轉換器中新PLC的結構原理示意圖； 圖4為本實用新型的電源模塊控制器示意圖。 下面結合實施例的附圖對本實用新型的專用網絡通訊轉換器的具體實施方式具體實施方式與VVVF5進行通訊時，則切換開關K撥到與傳動通訊處理器603連接(a， b端分別 與d，f端連接)。 電源電路607，參見圖4，電源電路607是雙路電源隔離電路，電源管理模塊IC采
用LM256056-5. 0，電源電路607輸入24VDC，對本實用新型的通訊轉換器進行5VDC供電。 本實用新型還設置一看門狗(WDT)606，采用X25045芯片，本器件將四種功能合在
一體上上電復位控制功能、看門狗606定時器功能、降壓管理功能及具塊保護功能的電可
擦可編程只讀存儲器(EEPROM)，有助于應用系統的設計及提高可靠性。 在圖2、3中，上述新PLC300中除了PLC 7或PC機8外的部件統共用附圖標記"6"表示。 上述結構具有以下功能 ①支持Profibus-DP協議。 ②最大數據傳輸速率12Mbps，可自動檢測并調整數據傳輸率。③與80C32、80X86、80C165、80C166、80C167和HCll、 HC16、 HC916系列芯片兼容。
44管腳的PQFP封裝。⑤可獨立處理Profibus-DP通信協議。 ⑥集成的看門狗(WDT)。 ⑦外部時鐘接口 24MHz或48MHz 。 ⑧5VDC供電。 本裝置可以將目前專用網絡的第三方通用設備方便地接入到原有傳動專用網絡； 能夠根據通用設備通訊要求，提供Prof ibus和Modbus等協議；可以實現熱連軋產線分階段 及分區域改造和改造并行期間新舊控制系統的隨意切換。 本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新 型的目的，而并非用作對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質范圍內，對以上所述 實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求的范圍內。
權利要求一種網絡通訊轉換器，包括原可編程序控制器及傳動設備，所述原可編程序控制器是K5GF通訊卡，由第1光電轉換器件及第1通訊卡接口組成；所述傳動設備由一個多口光轉接器連接多臺變壓變頻器組成，其中多口光轉接器由第2光電轉換器件、第2通訊卡接口及信號分配處理器組成，其特征在于所述通訊轉換器還包括新可編程序控制器，包括主處理器與所述主處理器連接的通用通訊接口，該通用通訊接口連接PLC或PC；與所述主處理器連接的雙端口DRAM；與所述雙端口DRAM連接的傳動通訊處理器；與所述傳動通訊處理器連接的時鐘同步電路；與所述傳動通訊處理器連接的ROM；第1光纖接口及第2光纖接口；切換開關，切換開關的一對切換端通過一對第2光纖連接上述第2光纖接口，該第2光纖接口連接所述傳動設備中的第2通訊卡接口；切換開關的一對第2固定端與所述傳動通訊處理器連接；切換開關的一對第1固定端通過一對第1光纖連接所述第1光纖接口，該第1光纖接口連接原可編程序控制器中的第1通訊卡接口；電源電路，對所述通訊轉換器進行供電。
2. 如權利要求l所述的網絡通訊轉換器，其特征在于 所述的主處理器采用W77E58芯片。
3. 如權利要求l所述的網絡通訊轉換器，其特征在于 所述通用通訊接口采用標準M0DBUS接口或采用PR0FIBUS接口 。
4. 如權利要求l所述的網絡通訊轉換器，其特征在于 所述傳動通訊處理器采用Intel P8344芯片。
5. 如權利要求l所述的網絡通訊轉換器，其特征在于 所述ROM采用AT28C256F芯片。
6. 如權利要求l所述的網絡通訊轉換器，其特征在于 所述第1光纖接口及第2光纖接口均采用標準的SC/ST接口 。
7. 如權利要求l所述的網絡通訊轉換器，其特征在于 所述切換開關采用的是雙列直插式封裝的撥碼開關。
8. 如權利要求l所述的網絡通訊轉換器，其特征在于所述電源電路采用LM256056-5. 0模塊。
9. 如權利要求l所述的網絡通訊轉換器，其特征在于 所述通訊轉換器還設置一看門狗，采用X25045芯片。
專利摘要一種網絡通訊轉換器，解決對目前通用設備的通訊進行系統拓展和第三方設備接入存在通訊障礙的問題，本實用新型包括原可編程序控制器及傳動設備，還包括新可編程序控制器，新可編程序控制器是通過一切換開關與原可編程序控制器及傳動設備連接的。新可編程序控制器是采用雙CPU智能處理器方式，雙智能處理器間數據采用共享存儲器進行雙向數據交換。雙處理器其中一個負責對原有傳動設備特殊通訊協議的雙向數據交換，雙處理器中另一個處理器負責對PLC或標準PC機以通用通訊協議進行雙向數據交換。本實用新型中的傳動設備連接兩套可編程序控制器并切換使用，使基礎自動化與傳動網絡分離；便于第三方設備的方便接入，為系統改造提供專用產品。
文檔編號H04B10/12GK201550116SQ200920073390
公開日2010年8月11日 申請日期2009年6月4日 優先權日2009年6月4日
發明者呂昱華, 張健, 李文, 王軍, 王誠, 榮鴻偉, 趙厚信, 陳志榮, 鞠大亮 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司;無錫市同威科技有限公司