CN206575428U - 一种CANopen网络集中采集器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种CANopen网络集中采集器，包括LPC2194主控芯片、通用串行通信接口、LAN网络通信接口和电源；所述通用串行通信接口包括若干CAN‑bus接口，所述CAN‑bus接口内部集成电源隔离和信号隔离，所述每个CAN‑bus接口支持CANopen主机协议；所述LAN网络通信接口支持Modbus TCP协议；所述电源为超宽压供电，集成有反接保护电路、TVS瞬态保护电路、过压保护电路和短路保护电路。使用Modbus网络集中采集器有利于对大量CANopen从设备进行大规模组网通信和集中化管理，同时更能提高整个网络的可靠性，减少因网络中个别从机设备通信接口故障导致整个网络通信瘫痪的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据采集技术领域，更具体地，涉及一种CANopen网络集中采集器。
背景技术
随着工业测控技术和生产自动化技术的不断进步,传统的RS-232、RS-485和CCITTV.24通信技术已不能适应现代化的工业控制需要，而现场总线(Fieldbus)以其低廉的价格、可靠的性能而逐步成为新型的工业测控领域的通信技术。现场总线是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，是一种开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。汇集了计算机技术、网络通信技术和自动控制技术(3C)的现场总线技术,从20世纪80年代开始发展起来,并逐步在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中得到了广泛的重视和应用。现场总线主要有以下几种类型:基金会现场总线(FF)、LonWorks、ProfiBus、CAN、HART,而其中CAN(Controller Area Network)即控制器局域网因为具有高性能、高可靠性以及独特的设计而越来越受到关注,现已形成国际标准,被公认为几种最有前途的现场总线之一。
随着CAN技术独有的优越性，目前已经得到长足的发展，CANopen技术广泛应用于工业自动化，化工，船舶，汽车，医疗等诸多场合。在CANopen网络节点较多，且需要大规模组网的场合，CAN网络集中器可非常方便的收集所有CANopen从站的数据，并通过网络上传给中控计算机。使用网络集中器将大量的CANopen从站分组连接，这样也能更好的避免个别CANopen从站发生故障而引起的网络瘫痪，使整个网络更加健壮，更可靠。另外CAN网络集中器还可优化网络结构，使CANopen网络更加易于管理和维护。
实用新型内容
本实用新型提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种CANopen网络集中采集器，有利于对大量CANopen从设备进行大规模组网通信和集中化管理，同时更能提高整个网络的可靠性，减少因网络中个别从机设备通信接口故障导致整个网络通信瘫痪的问题。
根据本实用新型的一个方面，提供一种CANopen网络集中采集器，包括LPC2194主控芯片、通用串行通信接口、LAN网络通信接口和电源；所述通用串行通信接口包括若干CAN-bus接口，所述CAN-bus接口内部集成电源隔离和信号隔离，极高的集成度和5KV的隔离电压和完善的保护措施；所述每个CAN-bus接口支持CANopen主机协议；所述LAN网络通信接口支持Modbus TCP协议；所述主控芯片通过所述CAN-bus接口连接CANopen从设备；所述电源为超宽压供电，包括第一级降压芯片，支持DC12-60V的输入范围，集成有反接保护电路、TVS瞬态保护电路、过压保护电路和短路保护电路。
作为优选的，还包括铝合金外壳。
作为优选的，所述LPC2194主控芯片集成有4路CAN控制器和1路IIC控制器、1路SPI控制器、2路UART接口、4路10bit的ADC、3个定时器、1个RTC、6路PWM、256KB的FLASH存储。
作为优选的，所述通用串行通信接口包括PORT#1-4接口，所述PORT#1-4接口均支持CANopen主机协议，用于连接CANopen从机，内置可选通的120欧姆终端电阻。
作为优选的，还包括电源指示灯、LAN口指示灯、PORT#1-4的串行通信指示灯。
作为优选的，还包括NET接口，所述NET接口基于SPI通信接口扩展，全硬件的TCP/IP协议栈，支持8个独立的硬件SOCKET，自带缓存，集成10baseT和100base-T的以太网PHY，支持自动协商，带LED输出功能。
本申请提出一种CANopen网络集中采集，包括通用串行通信接口，LAN网络通信接口，超宽压电源输入。所有CAN-bus接口运行CANopen主机协议，每个接口均有CAN数据收发指示灯，便于通信状态监测，以太网接口支持Modbus TCP协议，使用Modbus网络集中采集器有利于对大量CANopen从设备进行大规模组网通信和集中化管理，同时更能提高整个网络的可靠性，减少因网络中个别从机设备通信接口故障导致整个网络通信瘫痪的问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例的集中采集器结构框图；
图2为本实用新型实施例的CAN-bus接口电路示意图；
图3位本实用新型实施例的EEPROM电路示意图；
图4位本实用新型实施例的PORT#1-4接口实现数据自动采集和更新示意图；
图5位本实用新型实施例的以太网电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
图1示出了一种CANopen网络集中采集器，包括LPC2194主控芯片、通用串行通信接口、LAN网络通信接口和电源；所述通用串行通信接口包括若干CAN-bus接口，所述每个CAN-bus接口支持CANopen主机协议，CAN-bus接口的信号隔离使用ADI公司的带隔离的CAN收发器，不仅可减低传输延时，如图2所示，CAN-bus接口内部集成电源隔离和信号隔离，极高的集成度和5KV的隔离电压和完善的保护措施，还能提供电源隔离，隔离电压高达5kV，高集成度和完善的保护措施。；所述LAN网络通信接口支持Modbus TCP协议，通过网络交换机连接计算机；所述主控芯片通过所述CAN-bus接口连接CANopen从设备；所述电源为超宽压供电，包括第一级降压芯片，支持DC12-60V的输入范围，集成有反接保护电路、TVS瞬态保护电路、过压保护电路和短路保护电路，可防冲击和浪涌，适应供电情况复杂的工业环境。本实施例中的电源电路的宽压电源方案使用NI公司的LM2596HV芯片，降压到12V后再使用隔离电源模块降压到5V，最后经过ASM1117降压到1.5V给CPU供电。
作为优选的，还包括铝合金外壳。
作为优选的，所述LPC2194主控芯片集成有4路CAN控制器和1路IIC控制器、1路SPI控制器、2路UART接口、4路10bit的ADC、3个定时器、1个RTC、6路PWM、256KB的FLASH存储。IIC控制器对应的IIC接口连接一颗EPROM芯片AT24C16用于存放系统的关键配置参数，如图3所示。
作为优选的，所述通用串行通信接口包括PORT#1-4接口，所述PORT#1-4接口均支持CANopen主机协议，用于连接CANopen从机，内置可选通的120欧姆终端电阻。如图4所示，通过专用软件设定PORT#1-4的工作参数，并可添加PORT#1-4的下属从设备列表，包括每个设备名称，从站地址，通信参数，PDO信息与ModbusTCP从站寄存器组的映射表，实现设备数据的自动采集和更新。
作为优选的，所述PORT#1接口连接有位移传感器、温度传感器、压力传感器；所述PORT#2接口连接有编码器和位置开关；所述PORT#3接口连接有转速传感器、变频器、细分驱动器；所述PORT#4接口连接有电机控制器。
作为优选的，还包括电源指示灯、LAN口指示灯、PORT#1-4的串行通信指示灯，便于通信状态监测。
作为优选的，还包括NET接口，如图5所示，所述NET接口基于SPI通信接口扩展，全硬件的TCP/IP协议栈，支持8个独立的硬件SOCKET，自带缓存，集成10baseT和100base-T的以太网PHY，支持自动协商，带LED输出功能。
本申请提出一种CANopen网络集中采集，包括通用串行通信接口，LAN网络通信接口，超宽压电源输入。所有CAN-bus接口运行CANopen主机协议，每个接口均有CAN数据收发指示灯，便于通信状态监测，以太网接口支持Modbus TCP协议，使用Modbus网络集中采集器有利于对大量CANopen从设备进行大规模组网通信和集中化管理，同时更能提高整个网络的可靠性，减少因网络中个别从机设备通信接口故障导致整个网络通信瘫痪的问题。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种CANopen网络集中采集器，其特征在于，包括LPC2194主控芯片、通用串行通信接口、LAN网络通信接口和电源；所述通用串行通信接口包括若干CAN-bus接口，所述每个CAN-bus接口支持CANopen主机协议；所述LAN网络通信接口支持Modbus TCP协议；所述主控芯片通过所述CAN-bus接口连接CANopen从设备；所述电源为超宽压供电，包括第一级降压芯片，支持DC12-60V的输入范围，集成有反接保护电路、TVS瞬态保护电路、过压保护电路和短路保护电路。
2.根据权利要求1所述的CANopen网络集中采集器，其特征在于，还包括铝合金外壳。
3.根据权利要求1所述的CANopen网络集中采集器，其特征在于，所述LPC2194主控芯片集成有4路CAN控制器和1路IIC控制器、1路SPI控制器、2路UART接口、4路10bit的ADC、3个定时器、1个RTC、6路PWM、256KB的FLASH存储。
4.根据权利要求3所述的CANopen网络集中采集器，其特征在于，所述通用串行通信接口包括PORT#1-4接口，所述PORT#1-4接口均支持CANopen主机协议，用于连接CANopen从机，内置可选通的120欧姆终端电阻。
5.根据权利要求4所述的CANopen网络集中采集器，其特征在于，还包括电源指示灯、LAN口指示灯、PORT#1-4的串行通信指示灯。
6.根据权利要求3所述的CANopen网络集中采集器，其特征在于，还包括NET接口，所述NET接口基于SPI通信接口扩展，全硬件的TCP/IP协议栈，支持8个独立的硬件SOCKET，自带缓存，集成10baseT和100base-T的以太网PHY，支持自动协商，带LED输出功能。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108418828A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-08-17 | 浙江国自机器人技术有限公司 | 一种协议转换的设备及方法 |
| CN108645454A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-10-12 | 重庆朗威仪器仪表股份有限公司 | 一种全隔离远程io数据采集系统 |
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