[发明专利]一种多路复用型智能网关及工作方法

权利要求书

1.一种多路复用型智能网关，其特征在于，依次包括连接的通信接口底板、模拟板卡和数字板卡，接收现场数据的通信接口底板包括HART通道、以太网、RS485接口模块、指示灯模块、滤波稳压模块、保险丝模块；模拟板卡由HART通信通道、电源模块、工业以太网和RS485信号传输通道组成，对应连接通信接口底板上的接口模块，HART通信通道依次包括直流隔离模块、电压保护模块、通道选择模块、信号调理模块，确保发送和接收的HART信号都是准备的信号；电源模块提供各个模块所需的3V和5V电压；工业以太网和RS485信号传输通道，由RS485模块和以太网隔离变压器组成；数字板卡包括HART调制解调模块、微处理器模块、以太网物理层模块、数据存储模块、拨通开关模块、工业以太网协议转换模块，HART调制解调器模块和以太网物理层模块分别接收模拟板卡来的HART信号和以太网信号，处理后送入微处理器模块；数据存储模块接收并将存储的现场仪表数据送入微处理器模块；设置RS485通信速率和通信地址的拨动开关将开关信号送入微处理器模块；微处理器模块处理后输出数据通过工业以太网协议转换模块转换协议后送入到工业以太网上。

2.根据权利要求1所述多路复用型智能网关，其特征在于，所述模拟板卡中RS485信号传输通道输入采用磁耦隔离；所述模拟板卡中电源模块采用了DC/DC变压器实现电源隔离；所述模拟板卡中HART通信通道中直流隔离模块使用电容式直流隔离，将4～20mA信号与HART信号分离。

3.一种多路复用型智能网关的工作方法，包括多路复用型智能网关，其特征在于，方法包括如下具体步骤：

1）HART主站协议栈接收并储存来自HART通道的标准HART数据帧，并对其进行解析，如果符合要求则递交给协议转换模块，协议转换模块对数据进行重新打包，再递交给工业以太网协议栈进行协议封装，通过以工业太网通道发送出去；2）工业以太网协议栈接收并储存来自工业以太网通道的数据帧，并对其进行解析，如果是发送给现场设备的指令，则传递给协议转换模块，协议转换模块对数据进行重新打包，再传递给HART主站协议栈进行HART协议封装并进行通道切换，最后通过HART通信通道发送给现场HART仪表；

3）工业以太网协议栈接收并储存来自工业以太网通道的数据帧，并对其进行解析，如果是发送给网关的指令，则传递给HART从站协议栈，HART从站协议栈执行命令后打包数据传递给工业以太网协议栈进行协议封装，通过以工业太网通道发送出去；

4）自动扫描模块会监视每一路的设备连接状态，如果有设备连入，则调用HART主站协议栈通过HART通信通道发送标准HART数据帧给现场设备，获取其设备变量，记录其设备状态；

5）通过安装不同的工业以太网协议栈来实现HART现场总线和相应工业以太网网络的互联互通。