專利名稱：基于PLCcore-CF54模塊的CANopen轉(zhuǎn)RS485網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信，尤其涉及一種基于PLCcore-CF54模塊的 CANopen轉(zhuǎn)RS485網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)具有CAN總線通訊接口、 RS485接口、 RS232 接口和以太網(wǎng)接口，應(yīng)用于應(yīng)用層協(xié)議采用CANopen的CAN總線網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng) RS485總線之間的通信網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，能夠進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和邏輯運(yùn)算。 該網(wǎng)關(guān)符合鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TB/T 3021-2001《鐵道機(jī)車車輛電子裝置》。
技術(shù)背景控制器局域網(wǎng)CAN (Controller Area Network)是二十世紀(jì)八十年代初德國 Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多控制單元、測試儀器之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換而開 發(fā)的一種串行通信設(shè)備，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。CAN總線特點(diǎn) 在于采用雙線差分信號(hào)、廢除傳統(tǒng)的站地址編碼，采用多主方式工作、短幀結(jié) 構(gòu)和非破壞性總線仲裁，保證了數(shù)據(jù)通信的高可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。CAN 總線具有較高的性能價(jià)格比，它結(jié)構(gòu)簡單，CAN控制器在大量的微處理器中得 到集成，開發(fā)平臺(tái)簡單。CANopen協(xié)議是基于CAN總線的一種高層協(xié)議，適合于電梯電氣、越野汽 車、航海電子、醫(yī)療電器、工程機(jī)械、鐵路機(jī)車等領(lǐng)域，目前很多城軌車、輕 軌車和地鐵均采用了 CANopen協(xié)議。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及分布式工業(yè)控制系統(tǒng)中，RS485既是物理層的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)， 也是串行通信接口的電器標(biāo)準(zhǔn)，采用標(biāo)準(zhǔn)接口后，能很方便地把各種計(jì)算機(jī)、 外部設(shè)備、測量儀器有機(jī)的連接起來，構(gòu)成測量、控制系統(tǒng)。RS485總線標(biāo)準(zhǔn) 采用一對(duì)平衡差分信號(hào)線傳輸信號(hào)，工作于半雙工方式。由于采用差分信號(hào)傳 輸，能有效抑制遠(yuǎn)距離傳輸中的噪聲干擾。傳輸距離最多達(dá)1.2Krn，傳輸速度 高達(dá)10bit/s。 RS485可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)負(fù)載的功能。用一對(duì)線便可連接多達(dá)32個(gè)傳 送或接收的不同設(shè)備。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種基于PLCcore-CF54模塊的CANopen轉(zhuǎn) RS485網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)具有CAN總線接口、 RS485接口、 RS232接口和以太網(wǎng)接 口，適合各種類型的鐵路機(jī)車和多網(wǎng)絡(luò)總線控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種基于PLCcore-CF54模塊的CANopen轉(zhuǎn)RS485網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括由 RS232組成的串口配置單元、RS232串行總線接口、工業(yè)以太網(wǎng)物理接口、 CAN 總線物理接口、 RS485物理接口和PLCcore-CF54模塊驅(qū)動(dòng)緩沖接口。所述的RS232組成的串口配置單元和RS232串行總線接口由MAX3243構(gòu) 成，其中的RS232組成的串口配置單元配置以太網(wǎng)IP地址、網(wǎng)關(guān)和子網(wǎng)掩碼， 其中的RS232串行總線接口完成正常的串口通訊和調(diào)試配置應(yīng)用參數(shù)。所述的CAN總線物理接口由HCPL0661禾n PCA82C250構(gòu)成，PCA82C250 是CAN總線驅(qū)動(dòng)收發(fā)器，HCPL0661實(shí)現(xiàn)CAN總線和網(wǎng)關(guān)板電氣隔離，和外 圍的電阻、電感、TVS器件一起提高CAN總線的抗干擾能力，能夠滿足應(yīng)用與 惡劣的電磁環(huán)境。所述的RS485物理接口由MAX1480構(gòu)成，MAX1480內(nèi)部電氣隔離的工業(yè) 級(jí)RS485總線收發(fā)器，可以直接掛接在485總線上通訊。

本實(shí)用新型有7幅附圖，其中-圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是RS232物理接口電路圖。圖3是以太網(wǎng)接口電路圖。圖4是CAN總線物理接口電路圖。圖5是RS485物理接口電路圖。圖6是PLCcore-CF54物理接口電氣定義。圖7是PLCcore-CF54接口緩沖驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1 圖8所示。 一種基于PLCcore-CF54模塊的CANopen轉(zhuǎn)RS485網(wǎng)關(guān)， 其特征在于包括由RS232組成的串口配置單元、RS232串行總線接口、工業(yè)以太網(wǎng)物理接口、 CAN總線物理接口、 RS485物理接口和PLCcore-CF54模塊驅(qū) 動(dòng)緩沖接口 ，其中所述的各接口功能均通過PLCcore-CF54模塊驅(qū)動(dòng)緩沖接口實(shí) 現(xiàn)。作為一個(gè)實(shí)施例，該網(wǎng)關(guān)包括兩路RS232串行通信接口、 一個(gè)以太網(wǎng)通信 接口、 一路CAN總線通信接口和一路RS485通信接口。 一路RS232串口配置 以太網(wǎng)IP地址、網(wǎng)關(guān)和子網(wǎng)掩碼， 一路RS232串口用于配置網(wǎng)關(guān)應(yīng)用層參數(shù)。 以太網(wǎng)用于下載應(yīng)用層程序和以太網(wǎng)通信。電力機(jī)車及輕軌等網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中 既有傳統(tǒng)的RS485總線物理接口的電子設(shè)備，也有CAN總線接口的電子設(shè)備， 不同總線接口的電子設(shè)備通信必須通過網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)，基于PLCcore-CF54模塊的 CANopen轉(zhuǎn)RS485網(wǎng)關(guān)就是針對(duì)此種需求設(shè)計(jì)的，不但能滿足通信的需求，而 且PLCcore-CF54模塊能夠進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算和邏輯處理功能，滿足網(wǎng)關(guān)設(shè)備的高 端需求。基于PLCcore-CF54模塊的CANopen轉(zhuǎn)RS485網(wǎng)關(guān)最典型的應(yīng)用實(shí)例 是作為CANopen轉(zhuǎn)RS485網(wǎng)關(guān)，同時(shí)也可以掛接RS232總線接口電子設(shè)備和 以太網(wǎng)接口電子設(shè)備。
權(quán)利要求1、一種基于PLCcore-CF54模塊的CANopen轉(zhuǎn)RS485網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括由RS232組成的串口配置單元、RS232串行總線接口、工業(yè)以太網(wǎng)物理接口、CAN總線物理接口、RS485物理接口和PLCcore-CF54模塊驅(qū)動(dòng)緩沖接口，所述的RS232組成的串口配置單元、RS232串行總線接口、工業(yè)以太網(wǎng)物理接口、CAN總線物理接口、RS485物理接口均通過PLCcore-CF54模塊驅(qū)動(dòng)緩沖接口實(shí)現(xiàn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLCcore-CF54模塊的CANopen轉(zhuǎn)RS485 網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述的RS232組成的串口配置單元和RS232串行總線接口由 MAX3243構(gòu)成，其中的RS232組成的串口配置單元配置以太網(wǎng)IP地址、網(wǎng)關(guān) 和子網(wǎng)掩碼，其中的RS232串行總線接口完成正常的串口通訊和調(diào)試配置應(yīng)用 參數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLCcore-CF54模塊的CANopen轉(zhuǎn)RS485 網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述的CAN總線物理接口由HCPL0661和PCA82C250構(gòu)成， PCA82C250是CAN總線驅(qū)動(dòng)收發(fā)器，HCPL0661實(shí)現(xiàn)CAN總線和網(wǎng)關(guān)板電氣 隔離，和外圍的電阻、電感、TVS器件一起提高CAN總線的抗干擾能力，能夠 滿足應(yīng)用與惡劣的電磁環(huán)境。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLCcore-CF54模塊的CANopen轉(zhuǎn)RS485 網(wǎng)關(guān)，其特征在于RS485物理接口由MAX1480構(gòu)成，MAX1480內(nèi)部電氣隔離 的工業(yè)級(jí)RS485總線收發(fā)器，可以直接掛接在485總線上通訊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于PLCcore-CF54模塊的CANopen轉(zhuǎn)RS485網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括由RS232組成的串口調(diào)試配置單元、RS232串行總線接口、工業(yè)以太網(wǎng)物理接口、CAN總線物理接口、RS485物理接口和PLCcore-CF54模塊驅(qū)動(dòng)緩沖接口；所述的RS232組成的串口配置單元、RS232串行總線接口、工業(yè)以太網(wǎng)物理接口、CAN總線物理接口、RS485物理接口均通過PLCcore-CF54模塊驅(qū)動(dòng)緩沖接口實(shí)現(xiàn)。該網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)基于PLCcore-CF54模塊，具有多種外設(shè)通訊接口，模塊本身資源豐富，適宜在現(xiàn)場應(yīng)用情況復(fù)雜，工作環(huán)境惡劣的機(jī)車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用。
文檔編號(hào)H04L12/02GK201127031SQ200720016170
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者濤 吳, 李時(shí)智, 李礫工 申請(qǐng)人:謝步明