德国赫优讯netIC现场总线模块应用于贝尔利产品

    1 引言

    贝尔利科技有限公司是一家从事科研开发和工程技术服务的高新技术企业，主营业务为机电产品制造、生产过程自动化、电气自动化、管理信息化等方面的系统集成、软件开发、工程设计、技术服务等。

    “贝尔利科技 ”凭借强大的技术队伍以及科学的管理和一系列综合系统集成项目的丰富经验，逐渐成长为实力雄厚的自动化系统的集成商。贝尔利科技以其丰富的运动定位控制系统和部件产品线，为客户提供了前所未有的解决方案甄选机会，以满足其特定的应用需求。其一款控制器已经分别集成了德国赫优讯 netIC系列 CC-LINK从站接口模块、 PROFIBUS从站接口模块及 Device-Net从站接口模块，并将集成其他现场总线及 PROFINET、Ethernet/IP等实时以太网协议的模块，因此能根据客户使用的 PLC提供的通讯接口，提供相应接口的产品。

     2 德国赫优讯 netIC模块

    德国赫优讯 netIC嵌入式模块作为完整的单片模块，包括： NIC 50-RE（实时以太网从站接口模块，支持各种实时以太网协议，包括： PROFINET、EtherCAT、Ethernet/IP、Modbus/TCP、POWERLINK、SERCOS III等）、NIC 50-DPS（PPROFIBUS从站接口模块）、NIC 50-DNS（DeviceNet从站接口模块）、NIC 50-COS（CANopen从站接口模块）、NIC 50-CCS（CCLINK从站接口模块）、NIC 50-CPS（CompoNet从站接口模块）等型号，所有型号都采用统一的32针DIL封装，尺寸紧凑，片上集成了现场总线与实时以太网通讯接口所需要的所有元件。同时还提供了 netX Configuration Tool配置软件和配套的评估板，方便用户进行产品开发。图1为NIC50-CCS模块的实物图。

    3 硬件开发

    netIC模块提供了32针管脚，支持 UART接口通过 Modbus RTU 协议集成入用户的主机系统，未来还将扩展SPI及I2C接口。因为模块本身已经提供了同步串行接口，如果作为简单的IO设备，可以不需要额外的主CPU。

    图2为 NIC 50-CCS模块的管脚图，与其他型号模块的区别只是在协议通讯接口的管脚，因此对于用户更换成其他模块非常方便。

 

　　因此 netIC模块的硬件开发非常方便，开发示意图如图3所示：

　　图 3 硬件开发示意图

　　硬件开发的电路原理图如图4所示：

    4 软件开发

    4.1 netIC模块配置

    netIC模块本身的使用不需要任何程序上的开发，只需要使用提供的配置软件和评估板配置Modbus及CC-LINK协议参数，再协议堆栈（Firmware）和配置文件。所有信息均保存在netIC模块中的寄存器区域，该寄存器区域的结构如图5所示，例如，现场总线主站发送至netIC模块的数据保存在从1000开始的寄存器区域；netIC模块发送至现场总线主站的数据保存在从2000开始的寄存器区域。

    4.2 netIC模块与主

    CPU通讯 netIC模块与C8051F MCU的通讯方式为Modbus RTU，因此需要在MCU的用户程序中实现Modbus RTU的读写功能。netIC模块可以作为Modbus通讯的主站或从站，因此MCU的UART口作为从站或主站。在用户程序中，通过Modbus命令码3读取netIC模块接收到的总线数据，通过Modbus命令码16写数据到netIC模块，模块会自动将数据打包成协议数据帧发送至总线上。

    写寄存器命令代码如下：

    void UART0_send（char *cdata,char n）

    {

    char i,*pt;

    pt = cdata; //首地址放到指针中

    EA = 1; //开

    cpu中断

    REN0 = 0;

    ES0 = 0; //关闭串行口中断

    Rs485_Tx_Enable = 1; //485在发送状态

    TI0 =0; //清中发送断标志位

    for（i=0;i<n;i++）

    {

    SBUF0 = *pt; //启动发送过程

    while（TI0==0）； //等待发送结束

    TI0 = 0; //发送结束后将中断标志清零

    pt++; //指向下一个要发送的地址

    }

    TI0 = 0;

    Rs485_Tx_Enable = 0; //置

    485在接受状态

    ES0 = 1; //打开串行口中断

    data_transfer = 0;

    REN0 = 1;

    }

    读寄存器命令代码如下：

    void UART0_receive（void）

    {

    unsigned char temp_receive;

    temp_receive = SBUF0;

    if（start==1 && end==0）

    {

    TestDataBuffer[byte_num]=temp_receive;

    byte_num++;

    }

    else if（1==overtime && 0==byte_num && start==0 && end==1）

    {

    LocalAddress=temp_receive;

    TestDataBuffer[byte_num]=LocalAddress;

    if（LocalAddress==0x02）

    {

    byte_num=1;

    start=1;

    end=0;

    }

    }

    }

 

    德国赫优讯

    德国赫优讯（Hilscher）由Hans-Jürgen Hilscher先生于1986年创建，总部位于德国Hattersheim。作为国际的工业通讯产品与技术供应商，赫优讯提供各种主流现场总线和工业以太网技术的工程应用与产品开发解决方案。 公司产品—面向各种现场总线和工业以太网技术。

    公司目标－自动控制领域内的通讯 　　越来越复杂的现场总线和工业以太网协议的使用，对于通讯技术的要求达到了新的高度。基于自动控制领域内所积累的经验，赫优讯早期就开始涉足不同类型的现场总线。接下来开发出了一些未曾在市场上出现过的产品。公司积极地参与各大主流现场总线组织，保证了我们的产品总是居于现场总线和工业以太网技术的前沿。

    公司能力－技术和承诺 　　我们的客户不仅赏识我们员工的专门技术能力，而且还欣赏他们高度的责任感。我们的目标不仅仅是向客户销售产品，更重要的是提供完整的解决方案。步是从问题描述定义通讯功能和要求。然后，我们在标准供货范围内提供产品和服务，或者开发一个针对特定用户的专门解决方案。当前，赫优讯超过百分之七十的员工都从事产品开发和技术服务，并且所有的开发都在公司内部完成，这意味着赫优讯拥有开发和生产的全部技术。

    公司业绩－应用实例 　　证明工作成绩的证据是客户的应用实例。赫优讯在2000年销售了15,000多块PC通讯板卡，此后的销售额逐年增加。尽管赫优讯的客户来自各个工业领域，各家的业务也各不相同，但他们有一点是共同的：他们都需要自动控制环境中的通讯解决方案。赫优讯可以为自动化设备制造商、系统集成商和终用户提供服务。赫优讯客户范围广泛，从OEM到终用户，目前活跃于中国的主要客户有罗克韦尔、ABB、西门子、施耐德、横河电机、北京和利时、浙江中控、艾默生网络能源、Mox、沈阳机床、南京金智、南京科远等等。

    5 小结

    基于NIC 50-CCS模块设计的贝尔利控制器产品，目前已在现场成功投入运行，并且通讯质量稳定可靠，效果良好。德国赫优讯的netIC产品系列软硬件开发简单，并且具有统一的32针DIL封装形式，为用户提供了一种很好的开发现场总线或实时以太网从站设备的解决方案。