CN112491683A - 一种基于can总线的仿真模组通信型式 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于CAN总线的仿真模组通信型式，包括仿真模组控制盒、安全仿真单元和外网路由器，所述仿真模组控制盒的后端表面设置有主控面板，主控面板与仿真模组控制盒之间为一体成型式结构，主控面板的表面分别设置有测控按钮、专线接槽、CAN总线插槽，所述仿真模组控制盒、安全仿真单元和外网路由器通过以太网总线分别连接有第一仿真控制板、第二仿真控制板和第三仿真控制板，第一仿真控制板、第二仿真控制板和第三仿真控制板通过CAN总线连接有仿真设备主体。本发明当有多个仿真设备同时访问安全仿真单元时，CAN总线会根据ID进行仲裁，数值小的设备优先发送，实现了总线的仲裁。

Description

一种基于CAN总线的仿真模组通信型式
技术领域
本发明涉及仿真模组通信技术领域，具体为一种基于CAN总线的仿真模组通信型式。
背景技术
CAN是控制器局域网络的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准(ISO 11898)，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。随着国网运维压力的增大和培训需求的提升，市面上陆续出现了各种仿真装置、仿真设备，用于对运维现场故障场景进行仿真模拟，为了适应国网各计量设备的不断发展，装置多采用模组化设计，即装置本体进行复用，通过更换仿真模组的方式实现设备的扩展和升级。
目前仿真模组多采用485总线通信，但在多个设备共享设备资源(如安全仿真单元)时需对通信总线进行竞争仲裁，而485通信是无法实现总线仲裁的，因此市场急需研制一种新型的基于CAN总线的仿真模组通信型式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于CAN总线的仿真模组通信型式，以解决上述背景技术中提出的目前仿真模组多采用485总线通信，但在多个设备共享设备资源(如安全仿真单元)时需对通信总线进行竞争仲裁，而485通信是无法实现总线仲裁的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于CAN总线的仿真模组通信型式，包括仿真模组控制盒、安全仿真单元和外网路由器，所述仿真模组控制盒的后端表面设置有主控面板，主控面板与仿真模组控制盒之间为一体成型式结构，主控面板的表面分别设置有测控按钮、专线接槽、CAN总线插槽，所述仿真模组控制盒、安全仿真单元和外网路由器通过以太网总线分别连接有第一仿真控制板、第二仿真控制板和第三仿真控制板，第一仿真控制板、第二仿真控制板和第三仿真控制板通过CAN总线连接有仿真设备主体。
优选的，所述仿真模组控制盒的侧表面设置有散热槽，仿真模组控制盒的底部四个拐角处均安装有支撑垫脚，支撑垫脚与仿真模组控制盒之间为一体成型式结构。
优选的，所述仿真模组控制盒的前端表面镶嵌有液晶显示屏，液晶显示屏的下方安装有三个调控旋钮，调控旋钮的一侧设置有电源开关。
优选的，所述测控按钮位于专线接槽的一侧，CAN总线插槽位于专线接槽的另一侧，测控按钮、专线接槽、CAN总线插槽的下方对应位置处分别设置有电源线接孔、通信接口和功能旋钮。
优选的，所述外网路由器上安装有五组信号天线，外网路由器的侧表面设置有网线插槽。
优选的，所述外网路由器的前端表面分别设置有电源接口、USB插槽、专网通信槽和加密接口端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)仿真设备在需要访问安全单元时，将数据组帧通过CAN总线发出至仿真控制板，控制板将报文发送至以太网总线，安全仿真单元收到数据后进行处理并原路返回至仿真设备，当有多个仿真设备同时访问安全仿真单元时，CAN总线会根据ID进行仲裁，数值小的设备优先发送，实现了总线的仲裁；
(2)该外网路由器是一种网络节点设备，可以实现网络拓扑结构与两个重要节点易购网络的连接，通过路由器能够完成专网通信内部网络与外部网络的全部操作，同时可以管理与控制未知地址信息、广播数据信息等，从而有效保护网络信息的安全，其安全性能够得到保障，可以确保专网通信网络的安全。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的后端结构示意图；
图3为本发明的原理框图；
图4为本发明的外网路由器结构示意图；
图5为本发明的外网路由器侧面结构示意图。
图中：1、液晶显示屏；2、电源开关；3、仿真模组控制盒；4、散热槽；5、支撑垫脚；6、调控旋钮；7、主控面板；8、CAN总线插槽；9、专线接槽；10、测控按钮；11、电源线接孔；12、通信接口；13、功能旋钮；14、安全仿真单元；15、外网路由器；16、第一仿真控制板；17、仿真设备主体；18、以太网总线；19、第三仿真控制板；20、第二仿真控制板；21、信号天线；22、电源接口；23、USB插槽；24、专网通信槽；25、加密接口端；26、网线插槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种基于CAN总线的仿真模组通信型式，包括仿真模组控制盒3、安全仿真单元14和外网路由器15，仿真模组控制盒3的后端表面设置有主控面板7，主控面板7与仿真模组控制盒3之间为一体成型式结构，主控面板7的表面分别设置有测控按钮10、专线接槽9、CAN总线插槽8，仿真模组控制盒3、安全仿真单元14和外网路由器15通过以太网总线18分别连接有第一仿真控制板16、第二仿真控制板20和第三仿真控制板19，第一仿真控制板16、第二仿真控制板20和第三仿真控制板19通过CAN总线连接有仿真设备主体17。
进一步，仿真模组控制盒3的侧表面设置有散热槽4，仿真模组控制盒3的底部四个拐角处均安装有支撑垫脚5，支撑垫脚5与仿真模组控制盒3之间为一体成型式结构。
进一步，仿真模组控制盒3的前端表面镶嵌有液晶显示屏1，液晶显示屏1的下方安装有三个调控旋钮6，调控旋钮6的一侧设置有电源开关2。
进一步，测控按钮10位于专线接槽9的一侧，CAN总线插槽8位于专线接槽9的另一侧，测控按钮10、专线接槽9、CAN总线插槽8的下方对应位置处分别设置有电源线接孔11、通信接口12和功能旋钮13。
进一步，外网路由器15上安装有五组信号天线21，外网路由器15的侧表面设置有网线插槽26。
进一步，外网路由器15的前端表面分别设置有电源接口22、USB插槽23、专网通信槽24和加密接口端25。
工作原理：使用时，仿真模组控制盒3、安全仿真单元14和外网路由器15通过以太网总线18分别连接有第一仿真控制板16、第二仿真控制板20和第三仿真控制板19，第一仿真控制板16、第二仿真控制板20和第三仿真控制板19通过CAN总线连接有仿真设备主体17，仿真设备主体17在需要访问安全单元时，将数据组帧通过CAN总线发出至仿真控制板，仿真控制板将报文发送至以太网总线18，安全仿真单元14收到数据后进行处理并原路返回至仿真设备主体17，当有多个仿真设备同时访问安全仿真单元14时，CAN总线会根据ID进行仲裁，数值小的设备优先发送，实现了总线的仲裁，外网路由器15的前端表面分别设置有电源接口22、USB插槽23、专网通信槽24和加密接口端25，该外网路由器15是一种网络节点设备，可以实现网络拓扑结构与两个重要节点易购网络的连接，通过路由器能够完成专网通信内部网络与外部网络的全部操作，同时可以管理与控制未知地址信息、广播数据信息等，从而有效保护网络信息的安全，其安全性能够得到保障，可以确保专网通信网络的安全。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种基于CAN总线的仿真模组通信型式，包括仿真模组控制盒(3)、安全仿真单元(14)和外网路由器(15)，其特征在于，所述仿真模组控制盒(3)的后端表面设置有主控面板(7)，主控面板(7)与仿真模组控制盒(3)之间为一体成型式结构，主控面板(7)的表面分别设置有测控按钮(10)、专线接槽(9)、CAN总线插槽(8)，所述仿真模组控制盒(3)、安全仿真单元(14)和外网路由器(15)通过以太网总线(18)分别连接有第一仿真控制板(16)、第二仿真控制板(20)和第三仿真控制板(19)，第一仿真控制板(16)、第二仿真控制板(20)和第三仿真控制板(19)通过CAN总线连接有仿真设备主体(17)。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的仿真模组通信型式，其特征在于：所述仿真模组控制盒(3)的侧表面设置有散热槽(4)，仿真模组控制盒(3)的底部四个拐角处均安装有支撑垫脚(5)，支撑垫脚(5)与仿真模组控制盒(3)之间为一体成型式结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的仿真模组通信型式，其特征在于：所述仿真模组控制盒(3)的前端表面镶嵌有液晶显示屏(1)，液晶显示屏(1)的下方安装有三个调控旋钮(6)，调控旋钮(6)的一侧设置有电源开关(2)。
4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的仿真模组通信型式，其特征在于：所述测控按钮(10)位于专线接槽(9)的一侧，CAN总线插槽(8)位于专线接槽(9)的另一侧，测控按钮(10)、专线接槽(9)、CAN总线插槽(8)的下方对应位置处分别设置有电源线接孔(11)、通信接口(12)和功能旋钮(13)。
5.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的仿真模组通信型式，其特征在于：所述外网路由器(15)上安装有五组信号天线(21)，外网路由器(15)的侧表面设置有网线插槽(26)。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于CAN总线的仿真模组通信型式，其特征在于：所述外网路由器(15)的前端表面分别设置有电源接口(22)、USB插槽(23)、专网通信槽(24)和加密接口端(25)。
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