CN201127031Y - 基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关 - Google Patents

基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于PLCcore－CF54模块的CANopen转RS485网关，其特征在于包括由RS232组成的串口调试配置单元、RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口、RS485物理接口和PLCcore－CF54模块驱动缓冲接口；所述的RS232组成的串口配置单元、RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口、RS485物理接口均通过PLCcore－CF54模块驱动缓冲接口实现。该网关设计基于PLCcore－CF54模块，具有多种外设通讯接口，模块本身资源丰富，适宜在现场应用情况复杂，工作环境恶劣的机车网络系统中应用。

Description

基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关
技术领域
本实用新型涉及工业网络通信，尤其涉及一种基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关。该网关具有CAN总线通讯接口、RS485接口、RS232接口和以太网接口，应用于应用层协议采用CANopen的CAN总线网络和传统RS485总线之间的通信网络控制系统中，能够进行复杂的数据处理和逻辑运算。该网关符合铁道行业标准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设备，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线特点在于采用双线差分信号、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，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，目前很多城轨车、轻轨车和地铁均采用了CANopen协议。
在计算机网络以及分布式工业控制系统中，RS485既是物理层的协议标准，也是串行通信接口的电器标准，采用标准接口后，能很方便地把各种计算机、外部设备、测量仪器有机的连接起来，构成测量、控制系统。RS485总线标准采用一对平衡差分信号线传输信号，工作于半双工方式。由于采用差分信号传输，能有效抑制远距离传输中的噪声干扰。传输距离最多达1.2Km，传输速度高达10bit/s。RS485可以实现多个负载的功能。用一对线便可连接多达32个传送或接收的不同设备。
发明内容
本实用新型的目的在于设计一种基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关，该网关具有CAN总线接口、RS485接口、RS232接口和以太网接口，适合各种类型的铁路机车和多网络总线控制系统。
本实用新型的技术解决方案是这样实现的：
一种基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关，其特征在于包括由RS232组成的串口配置单元、RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口、RS485物理接口和PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口。
所述的RS232组成的串口配置单元和RS232串行总线接口由MAX3243构成，其中的RS232组成的串口配置单元配置以太网IP地址、网关和子网掩码，其中的RS232串行总线接口完成正常的串口通讯和调试配置应用参数。
所述的CAN总线物理接口由HCPL0661和PCA82C250构成，PCA82C250是CAN总线驱动收发器，HCPL0661实现CAN总线和网关板电气隔离，和外围的电阻、电感、TVS器件一起提高CAN总线的抗干扰能力，能够满足应用与恶劣的电磁环境。
所述的RS485物理接口由MAX1480构成，MAX1480内部电气隔离的工业级RS485总线收发器，可以直接挂接在485总线上通讯。
附图说明
本实用新型有7幅附图，其中：
图1是本实用新型的结构框图。
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RS485物理接口电路图。
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。
具体实施方式
如图1～图8所示。一种基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关，其特征在于包括由RS232组成的串口配置单元、RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口、RS485物理接口和PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口，其中所述的各接口功能均通过PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口实现。
作为一个实施例，该网关包括两路RS232串行通信接口、一个以太网通信接口、一路CAN总线通信接口和一路RS485通信接口。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。电力机车及轻轨等网络控制系统中既有传统的RS485总线物理接口的电子设备，也有CAN总线接口的电子设备，不同总线接口的电子设备通信必须通过网关来实现，基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关就是针对此种需求设计的，不但能满足通信的需求，而且PLCcore-CF54模块能够进行复杂的运算和逻辑处理功能，满足网关设备的高端需求。基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关最典型的应用实例是作为CANopen转RS485网关，同时也可以挂接RS232总线接口电子设备和以太网接口电子设备。

Claims (4)

1、一种基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关，其特征在于包括由RS232组成的串口配置单元、RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口、RS485物理接口和PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口，所述的RS232组成的串口配置单元、RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口、RS485物理接口均通过PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口实现。
2、根据权利要求1所述的基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关，其特征在于所述的RS232组成的串口配置单元和RS232串行总线接口由MAX3243构成，其中的RS232组成的串口配置单元配置以太网IP地址、网关和子网掩码，其中的RS232串行总线接口完成正常的串口通讯和调试配置应用参数。
3、根据权利要求1所述的基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关，其特征在于所述的CAN总线物理接口由HCPL0661和PCA82C250构成，PCA82C250是CAN总线驱动收发器，HCPL0661实现CAN总线和网关板电气隔离，和外围的电阻、电感、TVS器件一起提高CAN总线的抗干扰能力，能够满足应用与恶劣的电磁环境。
4、根据权利要求1所述的基于PLCcore-CF54模块的CANopen转RS485网关，其特征在于RS485物理接口由MAX1480构成，MAX1480内部电气隔离的工业级RS485总线收发器，可以直接挂接在485总线上通讯。
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