CN201274487Y - 基于CANopen协议的数字量输入模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于CANopen协议的数字量输入模块，包括CPU控制单元、信号输入单元、CANopen通信单元、参数存储单元和扩展接口单元，CANopen通信单元、参数存储单元、扩展接口单元通过可双向通信的内部总线与CPU控制单元连接，信号输入单元通过可单向通信的内部总线与CPU控制单元连接，所述的信号输入单元通过可单向通信方式与被控设备的设备级网络连接，所述的CANopen通信单元通过CANopen网络方式与列车级网络连接。与现有技术相比，本实用新型提高了数据传输的实时性，降低了制造成本，提高了数据传输的可靠性，提高了CANopen网络的灵活性和通用性，非常适合工业现场总线的应用领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于CANopen协议的数字量输入模块，尤其是涉及CANopen网络与设备级网络之间数字量输入信号的转换装置。
背景技术
CANopen网络是一种专门为工业现场总线设计的网络，目前已成为国内外大量使用的高可靠性现场总线网络，但由于其专业性太强，对外接口还不是特别方便，往往需要经过网关才能与被控设备通信。列车网络需要传输大量的数字量输入信号，为保证设备级总线数据与列车级总线数据的实时通信和可靠运行，目前采用的解决方式主要有两种：一种是采用传统的PLC构成集散型控制系统，简称DCS；另一种是采用基于现场总线的分布式I/O系统。采用前一种方式的优点是：控制功能强，可靠性高，容易开发；缺点是系统不开放、硬件投资大、布线复杂、维修不便，具有明显的局限性。而采用第二种方式虽然可以克服前一种方式的不足，但产品需要进口，投资成本较高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于CANopen协议的数字量输入模块，既要提高列车级CANopen网络与设备级网络之间的数字量输入信号传输的实时性和可靠性，又要成本低廉。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种基于CANopen协议的数字量输入模块，包括CPU控制单元、信号输入单元、CANopen通信单元、参数存储单元和扩展接口单元，CANopen通信单元、参数存储单元、扩展接口单元通过可双向通信的内部总线与CPU控制单元连接，信号输入单元通过可单向通信的内部总线与CPU控制单元连接，所述的信号输入单元通过可单向通信方式与被控设备的设备级网络连接，所述的CANopen通信单元通过CANopen网络方式与列车级网络连接。
本实用新型所述的CANopen通信单元由CANopen总线收发器和光电隔离电路组成。
本实用新型所述的CANopen总线收发器由能将数字信号转换成双线差分网络信号或者将双线差分网络信号解码为数字信号的单元功能电路组成。
本实用新型所述的CPU控制单元是AT91SAM7A3主控制器。
本实用新型所述的信号输入单元由数字量输入接口和光电隔离电路组成。
与现有技术相比较，本实用新型具有以下有益效果：
1、由于本实用新型的数字量输入接口采集到的数字量输入信号，经过CPU控制单元可以直接转化为CANopen网络可用信号，提高了数据传输的实时性。
2、由于本实用新型改变了传统模式下数字量输入信号经过I/O板卡，再经过CANopen网关的数据传输过程，将数字量信号采集与CANopen网络协议转换装置集成于单一模块，降低了制造成本，提高了数据传输的可靠性。
3、由于本实用新型在CANopen网络转换装置上增加了数字量输入接口，使CANopen网络可以适应于所有设备级网络的数字量传输，提高了CANopen网络的灵活性和通用性，非常适合于工业现场总线的应用领域。
附图说明
本实用新型共有一张附图，其中：
图1是基于CANopen协议的数字量输入模块的结构框图。
图中：1、信号输入单元，2、CANopen通信单元，3、CPU控制单元，4、参数存储单元，5、外部接口单元。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步地说明。如图1所示，一种基于CANopen协议的数字量输入模块，包括CPU控制单元3、信号输入单元1、CANopen通信单元2、参数存储单元4和扩展接口单元5，所述的CANopen通信单元2、参数存储单元4、扩展接口单元5通过可双向通信的内部总线与CPU控制单元3连接，信号输入单元1通过可单向通信的内部总线与CPU控制单元3连接，所述的信号输入单元1通过可单向通信方式与被控设备的设备级网络连接，所述的CANopen通信单元2通过CANopen网络方式与列车级网络连接。所述的CANopen通信单元2由CANopen总线收发器和光电隔离电路组成。所述的CANopen总线收发器由能将数字信号转换成双线差分网络信号或者将双线差分网络信号解码为数字信号的单元功能电路组成。所述的CPU控制单元3是AT91SAM7A3主控制器。所述的信号输入单元1由数字量输入接口和光电隔离电路组成。
本实用新型工作时，所述的CANopen通信单元2的CANopen总线收发器作为外电路CANopen协议控制器和CANopen通信单元2中的高频隔离变压器的电气接口，将CANopen协议控制器送来的数字信号转换成差分信号，然后将该信号经光电隔离电路送至CPU控制单元3的CANopen协议控制芯片，或者将光电隔离电路送来的差分网络信号解码成数字信号，送入外电路CANopen协议控制器。所述的CANopen通信单元2的光电隔离电路的任务是将CPU控制单元3的信号经光隔离后送入CANopen总线收发器，或者将CANopen总线收发器的信号经光隔离后送至CPU控制单元3，所述的CANopen通信单元2的光电隔离电路的作用是提高抗干扰能力。所述的AT91SAM7A3主控制器作为数字量输入模块的核心器件，将信号输入单元1传输的数字量输入信号数据打包成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CANopen控制器读取，其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数字量输入数据流的生成，同时还要提供电压监视、软件狗和工作电源等。所述的信号输入单元1的数字量输入接口是对设备级网络的外接口电路，所述的信号输入单元1的光电隔离电路的作用是提高抗干扰能力。
Claims (5)
1、一种基于CANopen协议的数字量输入模块，其特征在于：所述的数字量输入模块包括CPU控制单元(3)、信号输入单元(1)、CANopen通信单元(2)、参数存储单元(4)和扩展接口单元(5)，所述的CANopen通信单元(2)、参数存储单元(4)、扩展接口单元(5)通过可双向通信的内部总线与CPU控制单元(3)连接，信号输入单元(1)通过可单向通信的内部总线与CPU控制单元(3)连接，所述的信号输入单元(1)通过可单向通信方式与被控设备的设备级网络连接，所述的CANopen通信单元(2)通过CANopen网络方式与列车级网络连接。
2、根据权利要求1所述的基于CANopen协议的数字量输入模块，其特征在于：所述的CANopen通信单元(2)由CANopen总线收发器和光电隔离电路组成。
3、根据权利要求2所述的基于CANopen协议的数字量输入模块，其特征在于：所述的CANopen总线收发器由能将数字信号转换成双线差分网络信号或者将双线差分网络信号解码为数字信号的单元功能电路组成。
4、根据权利要求1所述的基于CANopen协议的数字量输入模块，其特征在于：所述的CPU控制单元(3)是AT91SAM7A3主控制器。
5、根据权利要求1所述的基于CANopen协议的数字量输入模块，其特征在于：所述的信号输入单元(1)由数字量输入接口和光电隔离电路组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008202182682U CN201274487Y (zh) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | 基于CANopen协议的数字量输入模块 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CNU2008202182682U CN201274487Y (zh) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | 基于CANopen协议的数字量输入模块 |
Publications (1)
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| CN201274487Y true CN201274487Y (zh) | 2009-07-15 |
Family
ID=40884826
Family Applications (1)
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| CNU2008202182682U Expired - Fee Related CN201274487Y (zh) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | 基于CANopen协议的数字量输入模块 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN201274487Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104683414A (zh) * | 2013-11-28 | 2015-06-03 | 北车大连电力牵引研发中心有限公司 | 工程车辆网络控制系统及工程车辆 |
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2008
- 2008-09-26 CN CNU2008202182682U patent/CN201274487Y/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090715 Termination date: 20110926 |