CN101344770B - 基于PLCcore-CF54模块的MOSFET输出板卡 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于PLCcore-CF54模块的MOSFET输出板卡，其特征在于包括由MAX3243构成的RS232串口调试配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口、PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口和MOSFET输出通道，所述的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口和MOSFET输出通道均通过PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口实现；所述的MOSFET输出通道通过继电器驱动负载。该网关具有多种外设通讯接口，模块本身资源丰富，适宜在现场情况复杂，工作环境恶劣的机车网络系统中应用。
Description
技术领域
本发明涉及机车网络系统，尤其涉及一种基于PLCcore-CF54模块的MOSFET输出板卡，该板卡具有CAN总线通讯接口、RS232接口和以太网接口，其CAN总线应用层协议采用CANopen，故可作为遵循CANopen协议的网络控制平台上的从设备。该板卡符合铁道行业标准TB/T 3021-2001《铁道机车车辆电子装置》。
背景技术
控制器局域网CAN(Controller Area Network)是二十世纪八十年代初德国Bosch公司为解决现代汽车中众多控制单元、测试仪器之间的实时数据交换而开发的一种串行通信协议，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线采用双线差分信号、废除传统的站地址编码，采用多主方式工作、短帧结构和非破坏性总线仲裁，保证了数据通信的高可靠性、实时性和灵活性。CAN总线具有较高的性能价格比，它结构简单，CAN控制器在大量的微处理器中得到集成，开发平台简单。
CANopen协议是基于CAN总线的一种高层协议，在欧洲应用较为广泛，适合于电梯电气、越野汽车、航海电子、医疗电器、工程机械、铁路机车等领域，目前很多欧洲城轨车、轻轨和地铁均采用CANopen协议。
发明内容
本发明的目的在于设计一种基于PLCcore-CF54模块的MOSFET输出板卡，该板卡具有CAN总线接口、RS232接口和以太网接口，是具有CANopen应用层协议的从设备，适合各种类型的铁路机车MOSFET输出。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种基于PLCcore-CF54模块的MOSFET输出板卡，其特征在于：包括由MAX3243构成的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口、PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口和带有光耦隔离设计的MOSFET输出通道，所述的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口和MOSFET输出通道均通过PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口实现；其中所述的串口配置单元和串行总线接口，具有单片双串口功能，串口发送TxD0连接到MAX3243芯片的14脚T1IN，串口发送TXD1连接到MAX3243芯片的13脚T2IN，串口接收RxD0连接到MAX3243芯片的19脚R1OUT，串口接收RxD1连接到MAX3243芯片的18脚R2OUT；所述的CAN总线物理接口由HCPL0630光耦芯片和PCA82C250构成，CAN总线发送信号CAN_Tx0经过74ABT04D缓冲驱动HCPL0630光耦芯片U3输入3脚，HCPL0630光耦芯片U3输出信号经过电阻连接到物理层芯片U6PCA82C250的1脚TXD，最终变成差分信号驱动PCA82C250芯片U6的管脚7的CANH和管脚6的CANL；CAN总线上的接收信号经过物理层PCA82C250芯片U6变换成数字信号驱动在所述芯片U6的4脚RXD上输出，RXD输入连接HCPL0630光耦芯片U4的1脚，HCPL0630光耦芯片U4的7脚输出送到缓冲芯片；所述的MOSFET的数字量输出信号O1连接到光耦TLP627的1脚，TLP627输出3脚接到保护芯片SI9910的2脚IN，SI9910输出8脚接电阻驱动所述的MOSFET的G1极上。
所述的MOSFET输出由前端光电隔离TLP627、数字输出过流过压保护SI9910和输出反馈电路构成。
与现有技术相比较，本发明的优点在于更适合各种类型的铁路机车MOSFET输出的场合，为输出板卡的应用开辟了新的途径。
附图说明
本发明有7幅附图，其中：
图1是本发明的结构框图。
图2是RS232物理接口电路图。
图3是以太网接口电路图。
图4是CAN总线物理接口电路图。
图5是MOSFET输出电路图。
图6是PLCcore-CF54物理接口电气定义。
图7是PLCcore-CF54接口缓冲驱动设计电路图。
在图中：1、PLCcore-CF54模块，2、PLCcore-CF54驱动缓冲接口，3、MOSFET输出物理接口，4、CAN总线物理接口，5、以太网接口，6、CS232物理接口。
具体实施方式
如图1～图7所示。
一种基于PLCcore-CF54模块的MOSFET输出板卡，包括由MAX3243构成的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口和PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口，所述的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口均通过PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口实现；其中所述的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口，具有单片双串口功能，串口发送TxD0连接到MAX3243芯片的14脚T1IN，串口发送TxD1连接到MAX3243芯片的13脚串口发送TXD1T2IN，串口接收RxD0连接到MAX3243芯片的19脚R1OUT，串口接收RxD1连接到MAX3243芯片的18脚R2OUT；所述的CAN总线物理接口由HCPL0630光耦芯片和PCA82C250构成，CAN总线发送信号CAN_Tx0经过74ABT04D缓冲，驱动HCPL0630光耦芯片U3输入3脚，HCPL0630光耦芯片U3的输出信号经过电阻连接到物理层芯片U6PCA82C250的1脚TXD，最终变成差分信号驱动PCA82C250管脚7的CANH和管脚6的CANL；CAN总线上的接收信号经过物理层PCA82C250芯片U6变换成数字信号驱动在所述芯片U6的4脚RXD上输出，RXD输入连接HCPL0630光耦芯片U4的1脚，HCPL0630光耦芯片U4的7脚输出送到缓冲芯片，其特征在于还包括带有TLP627光耦隔离设计的MOSFET输出通道，数字量输出信号O1连接到光耦TLP627的1脚，TLP627输出3脚接到保护芯片SI9910的2脚IN，SI9910输出8脚接电阻驱动MOSFET的G1极上。
作为一个实施例，该板卡包括两路RS232串行通信接口、一个以太网通信接口、一路CAN总线通信接口和6路MOSFET输出通道。一路RS232串口配置以太网IP地址、网关和子网掩码，一路RS232串口用于配置网关应用层参数。以太网用于下载应用层程序和以太网通信。基于PLCcore-CF54模块的MOSFET输出板卡，具有6通道MOSFET输出，每通道具有1A驱动能力。输出通道采用光耦隔离，输出过流过压保护选用Si9910，输出反馈电路检测输出状态。PLCcore-CF54模块能够进行复杂的运算和逻辑处理功能，满足高端CANopen从设备的应用需求。
Claims (2)
1.一种基于PLCcore-CF54模块的MOSFET输出板卡，其特征在于：包括由MAX3243构成的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口、PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口和带有TLP627光耦芯片隔离设计的MOSFET输出通道，所述的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口和MOSFET输出通道均通过PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口实现；其中所述的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口，具有单片双串口功能，串口发送TxD0连接到MAX3243芯片的14脚T1IN，串口发送TxD1连接到MAX3243芯片的13脚T2IN，串口接收RxD0连接到MAX3243芯片的19脚R1OUT，串口接收RxD1连接到MAX3243芯片的18脚R2OUT；所述的CAN总线物理接口由HCPL0630光耦芯片和PCA82C250构成，CAN总线发送信号CAN_Tx0经过74ABT04D缓冲驱动HCPL6030光耦芯片U3输入3脚，HCPL0630芯片U3的输出信号经过电阻连接到物理层PCA82C250芯片U6的1脚TXD，最终变成差分信号驱动物理层PCA82C250芯片U6的管脚7的CANH和管脚6的CANL；CAN总线上的接收信号经过物理层PCA82C250芯片U6变换成数字信号驱动在所述芯片U6的4脚RXD上输出，RXD输入连接HCPL0630光耦芯片U4的1脚，HCPL0630光耦芯片U4的7脚输出送到缓冲芯片；所述的MOSFET的数字量输出信号O1连接到光耦TLP627的1脚，TLP627输出3脚接到保护芯片SI9910的2脚IN，SI9910输出8脚接电阻驱动所述的MOSFET的G1极上。
2.根据权利要求1所述的基于PLCcore-CF54模块的MOSFET输出板卡，其特征在于负载由MOSFET驱动，驱动能力1A，输出通道包括光电隔离TLP627、输出过压过流保护和输出反馈电路。
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