CN205545357U - 一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：包括电源保护模块、电源模块、嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块、Modbus RTU驱动芯片，电源保护模块连接有电源模块，电源模块连接嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块和Modbus RTU驱动芯片，嵌入式ARM处理器连接有CANopen通信模块，CANopen通信模块设有DB9接口电路，嵌入式ARM处理器设有拨码开关、CPU时钟电路、调试接口、指示电路和存储装置，嵌入式ARM处理器连接Modbus RTU驱动芯片，电源模块设有高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路，高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路依次连接。本实用新型装置解决了CANopen设备与Modbus TCP设备之间的互联的问题，实现了不同网络之间的数据交换。
Description
技术领域
本实用新型涉及协议转换器的技术领域，尤其是一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器。
背景技术
CAN总线因其高实时性，被广泛用于汽车领域。CANopen是CAN总线的高层协议，是运行于CAN总线之上的应用协议，采用CANopen协议的伺服驱动驱动器具有响应快、延时低、精度高的特点，Modbus协议是工业自动化以及工业控制系统的应用中占有很大一部分比例，水表电表以及PLC都用到Modbusx协议，然而现主流的PLC控制器带CANopen接口的较少，大多仪器仪表都是用Modbus协议致使其无法接入CANopen网络，因此需要CANopen转换成常用的Modbus RTU、Prpfibus-DP、EerCAT等协议，急需一种Modbus RTU向CANopen转换的转换器。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供了一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器，本实用新型装置解决了Modbus RTU设备与CANopen设备之间的互联的问题，实现了不同网络之间的数据交换。
为此，本实用新型所采取的技术解决方案是：
一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器，包括电源保护模块、电源模块、嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块、Modbus RTU驱动芯片，电源保护模块连接有电源模块，电源模块连接嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块和Modbus RTU驱动芯片，嵌入式ARM处理器连接有CANopen通信模块，CANopen通信模块设有DB9接口电路，嵌入式ARM处理器设有拨码开关、CPU时钟电路、调试接口、指示电路和存储装置，嵌入式ARM处理器连接Modbus RTU驱动芯片，电源模块设有高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路，高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路依次连接。
作为进一步优选，所述电源保护模块设有过流保护电路、反接保护电路和EMC电路共模电感，所述过流保护电路、所述反接保护电路和所述EMC电路共模电感依次连接。
作为进一步优选，所述EMC电路共模电感两侧设有旁路Y电容。
作为进一步优选，所述高压隔离电源高压电路为5V。
作为进一步优选，所述线性稳压电源为3.3V，所述电源滤波电路为所述嵌入式ARM处理器供电。
作为进一步优选，Modbus RTU驱动芯片设有RS485芯片和接口模块，所述RS485芯片连接所述接口模块。
作为进一步优选，所述高压隔离电源为所述CANopen通信模块和所述RS485芯片供电。
作为进一步优选，所述嵌入式ARM处理器为STM32F407VET6。
作为进一步优选，所述CANopen通信模块为CTM1051模块，所述CTM1051模块为周立功CAN收发器模块，所述CTM1051模块的CANH引脚和引脚设有ESD保护电路。
上述技术方案的有益效果在于：
1、解决CANopen设备与Modbus RTU设备之间的互联，实现不同网络之间的数据交换，无需独立的通信模块，降低了成本；
2、采用线性稳压电源为嵌入式ARM处理器提供3.3V电压，并且作为EMC电路共模电感两侧设有旁路Y电容作为电源保护模块，有效的滤除电源杂波，防止外界电源干扰，保证了系统的稳定性；
3、采用高压隔离电源为CANopen通信模块和RS485芯片提供5V电压，高压隔离电源的隔离电压达3000V，使电源使用和嵌入式ARM处理器始终处于隔离状态，并且电源模块前端通过电源保护模块保护，CANopen通信模块最高支持2500V电压隔离功能，通信速率最高能够达到1Mbit/s，可承受正负8KV的静电；
4、拨码开关直接与嵌入式ARM处理器连接，可以通过拨码开关设置协议转换器的站地址，存储装置可以对处理数据进行存储和读取，便于查询，调试接口便于调试，指示电路用于显示设备运行状态；
5、由过流保护电路、反接保护电路、EMC电路共模电感组成的电源保护模块，可以为电源模块提供保护保障，确保系统运行稳定，异常情况下不会造成损害。
附图说明
图1为本实用新型的CANopen转Modbus TCP的协议转换器的连接结构示意图。
图中：1、电源保护模块；2、电源模块；3、嵌入式ARM处理器；4、CANopen通信模块；5、Modbus RTU驱动芯片；101、过流保护电路；102、反接保护电路；103、EMC电路共模电感；201、高压隔离电源；202、线性稳压电源；203、电源滤波电路；301、拨码开关；302、CPU时钟电路；303、调试接口；304、指示电路；305、存储装置；401、DB9接口电路；501、RS485芯片；502、接口模块。
具体实施方式
为使本实用新型的特点和优点更加清楚，下面结合具体实施例进行描述。
如图1所示，一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器，包括电源保护模块1、电源模块2、嵌入式ARM处理器3、CANopen通信模块4、Modbus RTU驱动芯片5，电源保护模块1连接有电源模块2，电源模块2连接嵌入式ARM处理器3、CANopen通信模块4和Modbus RTU驱动芯片5，嵌入式ARM处理器3连接有CANopen通信模块4，CANopen通信模块4设有DB9接口电路401，嵌入式ARM处理器3设有拨码开关301、CPU时钟电路302、调试接口303、指示电路304和存储装置305，嵌入式ARM处理器3连接Modbus RTU驱动芯片5，电源模块2设有高压隔离电源201、线性稳压电源202和电源滤波电路203，高压隔离电源201、线性稳压电源202和电源滤波电路203依次连接。
本实施例中，所述电源保护模块1设有过流保护电路101、反接保护电路102和EMC电路共模电感103，所述过流保护电路101、所述反接保护电路102和所述EMC电路共模电感103依次连接，用于保护电压电流的稳定和避免反接错误，所述EMC电路共模电感103两侧设有旁路Y电容，有效的滤除电源杂波，防止外界电源干扰。
本实施例中，所述高压隔离电源201高压电路为5V，所述线性稳压电源202为3.3V，所述电源滤波电路203为所述嵌入式ARM处理器3供电，嵌入式ARM处理器3采用线性稳压电源202供电，保证了系统的稳定性，高压隔离电源201电压为5V隔离电压达3000V，使电源使用和嵌入式ARM处理器3始终处于隔离状态，并且电源模块2前端通过电源保护模块1保护。
本实施例中，Modbus RTU驱动芯片5设有RS485芯片501和接口模块502，所述RS485芯片501连接所述接口模块502，所述高压隔离电源201为所述CANopen通信模块4和所述RS485芯片501供电。
本实施例中，所述嵌入式ARM处理器3为STM32F407VET6。
本实施例中，所述CANopen通信模块4为CTM1051模块，所述CTM1051模块为周立功CAN收发器模块，周立功CAN收发器模块最高支持2500V电压隔离功能，通信速率最高能够达到1Mbit/s，所述CTM1051模块的CANH引脚和引脚设有ESD保护电路，可承受正负8KV的静电。
使用时，数据通过Modbus RTU驱动芯片5输入后，进行功能码有效性验证、数据地址有效性验证、数据值有效性验证、判断执行有效性，由Modbus RTU驱动芯片5决定发送到嵌入式ARM处理器3，嵌入式ARM处理器3对接收到的数据进行处理，然后将数据处理后转发到CANopen通信模块4实现数据的发送任务，反之亦然，从而实现CANopen与Modbus RTU网络之间的数据交换。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，例如增加泵料器的数量等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：包括电源保护模块、电源模块、嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块、Modbus RTU驱动芯片，电源保护模块连接有电源模块，电源模块连接嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块和Modbus RTU驱动芯片，嵌入式ARM处理器连接有CANopen通信模块，CANopen通信模块设有DB9接口电路，嵌入式ARM处理器设有拨码开关、CPU时钟电路、调试接口、指示电路和存储装置，嵌入式ARM处理器连接Modbus RTU驱动芯片，电源模块设有高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路，高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路依次连接。
2.根据权利要求1所述的Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：所述电源保护模块设有过流保护电路、反接保护电路和EMC电路共模电感，所述过流保护电路、所述反接保护电路和所述EMC电路共模电感依次连接。
3.根据权利要求2所述的Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：所述EMC电路共模电感两侧设有旁路Y电容。
4.根据权利要求1所述的Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：所述高压隔离电源高压电路为5V。
5.根据权利要求1所述的Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：所述线性稳压电源为3.3V，所述电源滤波电路为所述嵌入式ARM处理器供电。
6.根据权利要求1所述的Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：Modbus RTU驱动芯片设有RS485芯片和接口模块，所述RS485芯片连接所述接口模块。
7.根据权利要求6所述的Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：所述电源滤波电路为所述Modbus RTU驱动芯片的所述RS485芯片供电。
8.根据权利要求1所述的Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：所述嵌入式ARM处理器为STM32F407VET6。
9.根据权利要求1所述的Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：所述CANopen通信模块为CTM1051模块，所述CTM1051模块为周立功CAN收发器模块。
10.根据权利要求9所述的Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：所述CTM1051模块的CANH引脚和引脚设有ESD保护电路。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201620235069.7U CN205545357U (zh) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | 一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器 |
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| CN201620235069.7U CN205545357U (zh) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | 一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器 |
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| CN (1) | CN205545357U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108322482A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-07-24 | 浙江国自机器人技术有限公司 | 一种协议转换的方法及装置 |
| CN114338274A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 上海交通大学 | 一种异构工业现场总线融合方法及系统 |
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