CN201191858Y - 用于工业现场控制的CANopen-RS232网关 - Google Patents
用于工业现场控制的CANopen-RS232网关 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于工业现场控制的CANopen－RS232网关，包括CANopen总线收发器、CANopen－RS232网关和RS232总线物理接口，CANopen总线和RS232总线通过CANopen－RS232网关进行双向通信。该网关是一种将符合CIA(CAN in Automation)标准的CANopen网络技术和成本低廉的RS232现场总线相结合的数据交换工具，具有设计新颖、高可靠性、高灵活性和成本低廉的特点，在城市轻轨，地铁，汽车等工业领域有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型所述的用于工业现场控制的CANopen-RS232网关涉及网络间的数据转换装置。
背景技术
目前基于工业控制领域的控制方式，一般地还是采用直通导线式的控制方式居多，由于导线数量极多，接点处发生故障的几率很大，因此系统的可靠性很低，故障率高，维修难度很大。采用工业总线控制方式则越来越受到重视。
CANopen网络是一种专门为工业现场总线设计的网络，目前已成为一种在国外和国内大量使用的高可靠性现场总线网络，但由于专业性太强，对外接口还不是特别方便。而RS232通讯方式是目前应用广泛的通讯方式之一，具有接口简单，价格低廉，调试方便，性能可靠等优点。特别是在城市轻轨，地铁，汽车等领域，很多设备都提供RS232接口来进行设备间的通讯，将其与CANopen总线结合起来使目前带有RS232通讯方式的设备都能在CANopen网络上进行数据流的交互，发明一种基于CANopen-RS232的网关替代传统的控制方式，对于实现传统工业控制的现代化具有十分重要的意义。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的用于工业现场控制的CANopen-RS232网关，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是研究设计一种新型的用于工业现场控制的CANopen-RS232网关，从而解决CANopen网络系统和RS232网络系统之间的数据转换问题。本实用新型所述的用于工业现场控制的CANopen-RS232网关是由CANopen总线收发器、CANopen-RS232网关和RS232总线物理接口组成。CANopen-RS232网关核心控制芯片采用Silicon公司的C8051F040处理器，并通过CANopen光电隔离发送接口和CANopen光电隔离接收接口与CANopen总线收发器相连接，CANopen总线收发器与CANopen总线相连接。C8051F040处理器还通过RS232光电隔离发送接口和RS232光电隔离接收接口与RS232总线物理接口相连接，RS232总线物理接口与RS232总线相连接。
本实用新型所述的一种用于工业现场控制的CANopen-RS232网关，包括CANopen总线收发器、C8051F040处理器和RS232总线物理接口。
所述的CANopen总线收发器的任务是将CANopen外电路信号经过光隔离送入CANopen协议控制芯片或将CANopen信号经过光电隔离送出。
所述的C8051F040主控制器由模块电路构成，负责将要传输的数字量或模拟量打包成CANopen网络协议规定的数据流送到CANopen总线收发器或者将CANopen总线收发器送来的信号解析成标准数据并存入自身的缓存区，以供控制器读取。
所述的C8051F040主控制器负责控制CANopen协议控制芯片的工作时序和RS232数据流的生成，以及电压监视、软件狗和/或工作电源的控制。
所述的RS232总线物理接口是RS232的对外接口电路，它将外总线信号解调成RS232信号送到控制器的数据流，供控制器处理或将其生成的RS232信号送到RS232总线物理接口生成符合RS232通讯的信号与外界通信。
与现有技术相比较，本实用新型的优点是显而易见的，本实用新型与传统的控制方式相比，采用网络控制有以下优点：
| 特点 | CANopen-RS232网关 | 传统方式 |
| 可靠性 | 极高 | 低 |
| 灵活性 | 好 | 差 |
| 通用性 | 好 | 差 |
| 信息量 | 极大 | 小 |
| 可维护性 | 好 | 差 |
| 冗余 | 是 | 否 |
| 成本 | 低 | 低 |
由于CANopen是国际上许多公司采用的符合CIA(CAN in Automation)国际标准工业现场网络技术，而RS232总线则是成本低廉的现场总线，因此将两者结合构成的网关具有可靠性、灵活性、通用性、成本低等优点，非常适合于工业现场的应用领域。
附图说明
本实用新型共有一张附图，其中：
附图：1、用于工业现场控制的CANopen-RS232网关结构框图。
图中：1、CANopen总线收发器 2、CANopen-RS232网关 3、RS232总线物理接口 4、CANopen光电隔离发送接口 5、CANopen光电隔离接收接口 6、RS232光电隔离发送接口 7、RS232光电隔离接收接口 8、CANopen总线 9、RS232总线。
具体实施方式
本实用新型的具体实施例如附图所示，是由CANopen总线收发器1、CANopen-RS232网关2和RS232总线物理接口3组成。CANopen-RS232网关2核心控制芯片采用Silicon公司的C8051F040处理器，并通过CANopen光电隔离发送接口4和CANopen光电隔离接收接口5与CANopen总线收发器1相连接，CANopen总线收发器1与CANopen总线8相连接。C8051F040处理器2还通过RS232光电隔离发送接口6和RS232光电隔离接收接口7与RS232总线物理接口3相连接，RS232总线物理接口3与RS232总线9相连接。
光电隔离器件是将CANopen网络的外电路信号经过光隔离送入总线收发器，或者将总线收发器的信号经光隔离器件送至CANopen网络。
CANopen总线收发器是CANopen协议控制器和高频隔离变压器的电气接口，它将协议控制器送来的数字信号转换成差分信号，然后将该信号送至光电隔离器件，或者将光电隔离器件送来的差分网络信号解码成数字信号，送入协议控制器。
C8051F040主控制器是CANopen网络的核心器件，它负责将控制器要传输的数字量或模拟量打包成CANopen网络协议所规定的数据流送到CANopen总线收发器，或者将CANopen总线收发器送来的信号解析成标准数据并将其存入自身的缓存区，以供控制器读取。
C8051F040主控制器是整个网关的核心部分，它由两部分组成：即硬件和控制软件。
硬件的作用主要是负责控制CANopen协议控制器芯片的工作时序，以及RS232数据流的生成，同时还要负责电压监视、软件狗、工作电源提供等。
RS232总线物理接口是RS232的对外接口电路，它将外总线信号解调成RS232控制器的数据流，供控制器处理，或将控制器生成的RS232信号送到RS232总线物理接口生成符合RS232通讯的信号与外界通信。
Claims (1)
1、一种用于工业现场控制的CANopen-RS232网关，是由CANopen总线收发器(1)、CANopen-RS232网关(2)和RS232总线物理接口(3)组成；其特征在于CANopen-RS232网关(2)核心控制芯片采用Silicon公司的C8051F040处理器，并通过CANopen光电隔离发送接口(4)和CANopen光电隔离接收接口(5)与CANopen总线收发器(1)相连接，CANopen总线收发器(1)与CANopen总线(8)相连接；C8051F040处理器(2)还通过RS232光电隔离发送接口(6)和RS232光电隔离接收接口(7)与RS232总线物理接口(3)相连接，RS232总线物理接口(3)与RS232总线(9)相连接。
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|---|---|---|---|
| CNU2008200113847U CN201191858Y (zh) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | 用于工业现场控制的CANopen-RS232网关 |
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Publications (1)
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| CN201191858Y true CN201191858Y (zh) | 2009-02-04 |
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| CNU2008200113847U Expired - Fee Related CN201191858Y (zh) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | 用于工业现场控制的CANopen-RS232网关 |
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| CN (1) | CN201191858Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103997455A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 南车南京浦镇车辆有限公司 | 机车车辆多协议转换通讯网关控制方法 |
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2008
- 2008-02-29 CN CNU2008200113847U patent/CN201191858Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN103997455A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-20 | 南车南京浦镇车辆有限公司 | 机车车辆多协议转换通讯网关控制方法 |
| CN103997455B (zh) * | 2014-05-30 | 2017-05-17 | 中车南京浦镇车辆有限公司 | 机车车辆多协议转换通讯网关控制方法 |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CHINA CNR CORPORATION LIMITED DALIAN ELECTRIC TRAC Free format text: FORMER OWNER: NORTH CHINA CO. Effective date: 20090410 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20090410 Address after: No. 51, middle The Strip, Shahekou District, Liaoning, Dalian Province, China: 116022 Patentee after: Dalian Electric Traction Research & Development Center of China North Locomotive Co., Ltd. Address before: Beijing City, Fengtai District Fong City Park District building 15, zip code: 100076 Patentee before: China CNR Corporation Limited |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090204 Termination date: 20120229 |