CN206657220U - 一种基于冗余can总线的多通道数字量采集模块 - Google Patents
一种基于冗余can总线的多通道数字量采集模块 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，主要包括数字量输入端口、电压隔离模块、锁存器、核心ARM芯片、通信处理模块、通讯端口、电源隔离模块和电源端口。本实用新型的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，通过采集0‑36V的直流输入电压，经过隔离、滤波和抗干扰处理后，由冗余CAN总线按标准CANOPEN协议输出，同时模块还可对CAN通道的正常与否进行实时监测，以实现模块体积小，成本低，结构简单，安装使用方便，适用于多种应用场合的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术和通讯领域，具体地，涉及一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块。
背景技术
随着科技的发展和技术的进步，控制系统模块正经历着集中式控制向分布式控制、从复杂电路设计到标准化模块结构的发展趋势。
与目前广泛采用的PLC和DCS系统相比，基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块具有以下优点：（1）分布式结构将使模块承担信号采集、分析、故障判断等原由主控制单元所处理的任务，这种模式使控制系统的层次化、模块化更加明显，有利于减小系统复杂度，降低系统耦合度，提高系统可靠性；（2）模块采用开放式标准设计，具有很强的通用性，使得系统的故障判断时间和排故时间减少，大大增加了系统的可维护性；（3）模块分担了核心控制单元的部分计算负荷，从而使核心计算单元可以将有限的计算资源用于更高层次的计算任务，提高控制系统整体性能；（4）模块与其余分布式模块之间采用总线连接，提高了可靠性，避免了复杂的布线。
少数厂商也提供了基于CAN通讯的采集模块，但其通讯均采用单通道，如控制系统提出通讯的高可靠性要求时，该型模块就不再适合。如再专门选配通讯模块，则增加了系统的复杂度和成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，以实现模块体积小，成本低，结构简单，安装使用方便，适用于多种应用场合的优点。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，主要包括数字量输入端口、电压隔离模块、锁存器、核心ARM芯片、通信处理模块、通讯端口、电源隔离模块和电源端口；所述数字量输入端口与电压隔离模块连接，所述电压隔离模块与锁存器连接、所述锁存器与核心ARM芯片连接，所述核心ARM芯片与通信处理模块连接，所述通信处理模块与通讯端口连接，所述电源隔离模块分别与所述电源端口、电压隔离模块、锁存器、核心ARM芯片和通信处理模块相连接。
进一步地，所述数字量输入端口设有保护电路，用于输入端的电压保护，电压输入范围为0-36V。
进一步地，所述电压隔离模块采用光耦进行电气隔离，可避免高电压输入对后续采集电路的影响。
进一步地，所述锁存器可防止数字量输入信号边沿对信号采用的影响。
进一步地，所述核心ARM芯片用于信号的处理、分析和报警功能的实现。
进一步地，所述通信处理模块实现CAN通讯报文的传输和转换。
进一步地，所述通讯端口为冗余通讯端口，用于接收和发送CAN通讯报文。
进一步地，所述冗余通讯端口采用冗余CAN通讯模式，通讯协议为CANOPEN协议。
进一步地，所述电源端口通过电源隔离模块给所述电压隔离模块、锁存器、核心ARM芯片和通信处理模块供电。
进一步地，所述电源隔离模块为24V直流电源，可提供+5V和+3.3V的电源。
本实用新型的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，通过采集0-36V的直流输入电压，经过隔离、滤波和抗干扰处理后，由冗余CAN总线按标准CANOPEN协议输出，同时模块还可对CAN通道的正常与否进行实时监测，以实现模块体积小，成本低，结构简单，安装使用方便，适用于多种应用场合的优点。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型所述一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块的结构示意图。
结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：
1-电源端口；2-电源端口；3-通讯端口1；4-通讯端口1；5-通讯端口2；6-通讯端口2；7-数字量1输入端口；8-数字量1输入端口；9-数字量2输入端口；10-数字量2输入端口；11-数字量3输入端口；12-数字量3输入端口；13-数字量4输入端口；14-数字量4输入端口。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，主要包括数字量输入端口7-14、电压隔离模块、锁存器、核心ARM芯片、通信处理模块、通讯端口3-6、电源隔离模块和电源端口1-2；数字量输入端口包括数字量1输入端口7、8，数字量2输入端口9、10，数字量3输入端口11、12，以及数字量4输入端13、14；数字量1输入端口7、8，数字量2输入端口9、10，数字量3输入端口11、12，以及数字量4输入端13、14分别与一个电压隔离模块连接；电压隔离模块与锁存器连接、锁存器与核心ARM芯片连接，核心ARM芯片与通信处理模块连接，电源端口1、2与电源隔离模块连接，电源隔离模块分别与电压隔离模块、锁存器、核心ARM芯片和通信处理模块相连接，电源端口通过电源隔离模块给所述电压隔离模块、锁存器、核心ARM芯片和通信处理模块供电电源隔离模块为24V直流电源，可提供+5V和+3.3V的电源。通讯端口3、4和通讯端口5、6分别与一个通讯处理模块连接。
数字量输入端口设有保护电路，用于输入端的电压保护，电压输入范围为0-36V。电压隔离模块采用光耦进行电气隔离，可避免高电压输入对后续采集电路的影响。锁存器可防止数字量输入信号边沿对信号采用的影响。核心ARM芯片用于信号的处理、分析和报警功能的实现。通信处理模块实现CAN通讯报文的传输和转换。通讯端口为冗余通讯端口，用于接收和发送CAN通讯报文。冗余通讯端口采用冗余CAN通讯模式，通讯协议为CANOPEN协议。
至少可以达到以下有益效果：
本实用新型的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，通过采集0-36V的直流输入电压，经过隔离、滤波和抗干扰处理后，由冗余CAN总线按标准CANOPEN协议输出，同时模块还可对CAN通道的正常与否进行实时监测，以实现模块体积小，成本低，结构简单，安装使用方便，适用于多种应用场合的优点。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)
1.一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，其特征在于：所述模块主要包括数字量输入端口、电压隔离模块、锁存器、核心ARM芯片、通信处理模块、通讯端口、电源隔离模块和电源端口；
所述数字量输入端口与电压隔离模块连接，所述电压隔离模块与锁存器连接、所述锁存器与核心ARM芯片连接，所述核心ARM芯片与通信处理模块连接，所述通信处理模块与通讯端口连接，所述电源隔离模块分别与所述电源端口、电压隔离模块、锁存器、核心ARM芯片和通信处理模块相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，其特征在于，所述数字量输入端口设有保护电路，用于输入端的电压保护，电压输入范围为0-36V。
3.根据权利要求1所述的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，其特征在于，所述电压隔离模块采用光耦进行电气隔离，可避免高电压输入对后续采集电路的影响。
4.根据权利要求1所述的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，其特征在于，所述锁存器可防止数字量输入信号边沿对信号采用的影响。
5.根据权利要求1所述的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，其特征在于，所述核心ARM芯片用于信号的处理、分析和报警功能的实现。
6.根据权利要求1所述的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，其特征在于，所述通信处理模块实现CAN通讯报文的传输和转换。
7.根据权利要求1所述的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，其特征在于，所述通讯端口为冗余通讯端口，用于接收和发送CAN通讯报文。
8.根据权利要求7所述的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，其特征在于，所述冗余通讯端口采用冗余CAN通讯模式，通讯协议为CANOPEN协议。
9.根据权利要求1所述的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，其特征在于，所述电源端口通过电源隔离模块给所述电压隔离模块、锁存器、核心ARM芯片和通信处理模块供电。
10.根据权利要求1所述的一种基于冗余CAN总线的多通道数字量采集模块，其特征在于，所述电源隔离模块为24V直流电源，可提供+5V和+3.3V的电源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720449338.4U CN206657220U (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 一种基于冗余can总线的多通道数字量采集模块 |
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| CN201720449338.4U CN206657220U (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 一种基于冗余can总线的多通道数字量采集模块 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN206657220U true CN206657220U (zh) | 2017-11-21 |
Family
ID=60320112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201720449338.4U Active CN206657220U (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 一种基于冗余can总线的多通道数字量采集模块 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN206657220U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110191039A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-30 | 长沙瀚鹏电子技术有限公司 | 一种数字信号采集器、方法及系统 |
| CN110389551A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-10-29 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种数字量输入板卡 |
| CN114338264A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种总线通讯质量控制方法、系统、空调机组及电子设备 |
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