CN207995118U - 一种矿用本安型can总线隔离器 - Google Patents
一种矿用本安型can总线隔离器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207995118U CN207995118U CN201820403158.7U CN201820403158U CN207995118U CN 207995118 U CN207995118 U CN 207995118U CN 201820403158 U CN201820403158 U CN 201820403158U CN 207995118 U CN207995118 U CN 207995118U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pins
- gate
- connect
- coupler
- photo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种矿用本安型CAN总线隔离器，包括隔爆腔以及设置在隔爆腔内的隔离装置、非本安CAN接口和本安CAN接口，隔离装置包括与非本安CAN接口相接的第一CAN收发器、与本安CAN接口相接的第二CAN收发器、以及连接在第一CAN收发器和第二CAN收发器之间的隔离电路，隔离电路包括光耦合器U7、光耦合器U8、或非门U3、或非门U4、或非门U5和或非门U6。本实用新型结构设计合理，光耦合器U7和光耦合器U8在第一CAN收发器和第二CAN收发器之间组成一个隔离线路，用于实现非本安供电CAN总线和本安供电CAN总线之间的电气隔离，芯片HEF4001B可实现CAN总线信号的缓存、提高CAN总线的抗噪声和抗干扰能力，使用效果好。
Description
技术领域
本实用新型属于矿用通信设备技术领域，具体涉及一种矿用本安型CAN总线隔离器。
背景技术
近年来，随着煤矿井下生产设备的自动化和智能化水平的不断提高，国产采煤机在远程控制、自动记忆割煤等自动化方面做了大量的研究。为了实现对采煤机的位置监测、滚筒自动调高、三维自动割煤等控制功能，采煤机的控制系统中使用了电流、电压、水流量、液位、压力、位移、角度和位置等多种监测类传感器，这些传感器大多都采用了CAN通讯的方式将采集的数据传输给上位机控制器。在采煤机的电控系统中，这些传感器有的安装在电控箱的内部，有的安装在电控箱的外部。这就构成了特殊的采煤机CAN总线通讯结构。
煤矿井下的自动化产品的接口分为本安接口和非安接口，在连接时必须是本安对本安、非本安对非本安，如果本安接口与非安接口需要互连，则需经过信号的电气隔离。尤其是在煤矿采掘领域，多数矿用传感器为本质安全型信号输出，而控制设备的接口为非本质安全型信号，此时，控制设备在获取传感器采集到的信号时就需要电气隔离，因此需要一种能用应用于煤矿采煤机的CAN总线隔离器，实现本安的矿用传感器和非本安的控制设备的相互连接。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种矿用本安型CAN总线隔离器，其结构简单、设计合理，光耦合器U7和光耦合器U8在第一CAN收发器和第二CAN收发器之间组成一个隔离线路，用于实现非本安供电CAN总线和本安供电CAN总线之间的电气隔离，芯片HEF4001B可实现CAN总线信号的缓存、提高CAN总线的抗噪声和抗干扰能力，使用效果好。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种矿用本安型CAN总线隔离器，其特征在于：包括隔离装置、非本安CAN接口和本安CAN接口，所述隔离装置包括与非本安CAN接口相接的第一CAN收发器、与本安CAN接口相接的第二CAN收发器、以及连接在第一CAN收发器和第二CAN收发器之间的隔离电路，所述隔离电路包括型号为6N137的光耦合器U7、型号为6N137的光耦合器U8、型号为HEF4001B的或非门U3、型号为HEF4001B的或非门U4、型号为HEF4001B的或非门U5和型号为HEF4001B的或非门U6，所述光耦合器U8的C引脚经电阻R13与或非门U5的4Y引脚相接，光耦合器U8的Vcc引脚与VE引脚的连接端与电阻R4的一端相接，光耦合器U8的Vo引脚分四路，一路与电阻R4的另一端相接，另一路与或非门U3的1B引脚相接，第三路与或非门U3的3B引脚相接，第四路与第一CAN收发器相接，所述光耦合器U7的C引脚经电阻R3与或非门U3的4Y引脚相接，光耦合器U7的Vcc引脚与VE引脚的连接端与电阻R1的一端相接，光耦合器U7的Vo引脚分四路，一路与电阻R1的另一端相接，另一路与或非门U5的3B引脚相接，第三路与或非门U5的1B引脚相接，第四路与第二CAN收发器相接。
上述的一种矿用本安型CAN总线隔离器，其特征在于：所述第一CAN收发器为型号为PCA82C250的芯片U1，所述芯片U1的TXD引脚与光耦合器U8的Vo引脚相接，所述芯片U1的RXD引脚分三路，一路与或非门U3的1A引脚相接，另一路与或非门U4的2A引脚相接，第三路与或非门U4的2B引脚相接。
上述的一种矿用本安型CAN总线隔离器，其特征在于：所述第二CAN收发器为型号为PCA82C250的芯片U2，所述芯片U2的TXD引脚与光耦合器U7的Vo引脚相接，所述芯片U1的RXD引脚分三路，一路与或非门U5的1A引脚相接，另一路与或非门U6的2A引脚相接，第三路与或非门U6的2B引脚相接。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。
2、本实用新型中，光耦合器U7和光耦合器U8在第一CAN收发器和第二CAN收发器之间组成一个隔离线路，用于实现非本安供电CAN总线和本安供电CAN总线之间的电气隔离，具有结构简单、使用器件少、数据传输速度快而且可靠等优点，同时提高了非本安CAN接口的安全性和浪涌保护能力。
3、本实用新型在隔离电路中加入了芯片HEF4001B，芯片HEF4001B是四路二输入或非门，可实现CAN总线信号的缓存、提高CAN总线的抗噪声和抗干扰能力。
综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，光耦合器U7和光耦合器U8在第一CAN收发器和第二CAN收发器之间组成一个隔离线路，用于实现非本安供电CAN总线和本安供电CAN总线之间的电气隔离，芯片HEF4001B可实现CAN总线信号的缓存、提高CAN总线的抗噪声和抗干扰能力，使用效果好。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
附图标记说明:
1—非本安CAN接口； 2—第一CAN收发器； 3—隔离电路；
4—第二CAN收发器； 5—本安CAN接口； 6—隔离装置；
7—CAN总线控制器； 8—本安设备。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括隔离装置6、非本安CAN接口1和本安CAN接口5，所述隔离装置6包括与非本安CAN接口1相接的第一CAN收发器2、与本安CAN接口5相接的第二CAN收发器4、以及连接在第一CAN收发器2和第二CAN收发器4之间的隔离电路3，所述隔离电路3包括型号为6N137的光耦合器U7、型号为6N137的光耦合器U8、型号为HEF4001B的或非门U3、型号为HEF4001B的或非门U4、型号为HEF4001B的或非门U5和型号为HEF4001B的或非门U6，所述光耦合器U8的C引脚经电阻R13与或非门U5的4Y引脚相接，光耦合器U8的Vcc引脚与VE引脚的连接端与电阻R4的一端相接，光耦合器U8的Vo引脚分四路，一路与电阻R4的另一端相接，另一路与或非门U3的1B引脚相接，第三路与或非门U3的3B引脚相接，第四路与第一CAN收发器2相接，所述光耦合器U7的C引脚经电阻R3与或非门U3的4Y引脚相接，光耦合器U7的Vcc引脚与VE引脚的连接端与电阻R1的一端相接，光耦合器U7的Vo引脚分四路，一路与电阻R1的另一端相接，另一路与或非门U5的3B引脚相接，第三路与或非门U5的1B引脚相接，第四路与第二CAN收发器4相接。
实际使用时，非本安CAN接口1通过非本安供电CAN总线连接CAN总线控制器7，本安CAN接口5通过本安供电CAN总线连接本安设备8，本安设备8包括各类监测传感器。
隔离电路3实现两侧的电信号隔离，光耦合器U7和光耦合器U8在第一CAN收发器2和第二CAN收发器4之间组成一个隔离线路，用于实现非本安供电CAN总线和本安供电CAN总线之间的电气隔离。光耦合器U7和光耦合器U8均为高速通信光耦合器，其光隔离电压可达10kV/us，信号转换速率高达10MBi t/s，与一般的CAN总线隔离器相比，具有结构简单、使用器件少、数据传输速度快而且可靠等优点，同时提高了非本安CAN接口1的安全性和浪涌保护能力。
芯片HEF4001B是四路二输入或非门，可实现CAN总线信号的缓存、提高CAN总线的抗噪声和抗干扰能力。
如图2所示，本实施例中，所述第一CAN收发器2为型号为PCA82C250的芯片U1，所述芯片U1的TXD引脚分三路，一路与光耦合器U8的Vo引脚相接，另一路与或非门U3的3B引脚相接，第三路与或非门U3的1B引脚相接，所述芯片U1的RXD引脚分三路，一路与或非门U3的1A引脚相接，另一路与或非门U4的2A引脚相接，第三路与或非门U4的2B引脚相接。
如图2所示，本实施例中，所述第二CAN收发器4为型号为PCA82C250的芯片U2，所述芯片U2的TXD引脚与光耦合器U7的Vo引脚相接，所述芯片U1的RXD引脚分三路，一路与或非门U5的1A引脚相接，另一路与或非门U6的2A引脚相接，第三路与或非门U6的2B引脚相接。
实际使用时，芯片PCA82C250将CAN总线信号转换成为TTL信号,或者转换TTL信号成为CAN总线信号。芯片PCA82C250具有最高1M波特率信号传输能力、防突变电流的总线保护措施、为减少射频干扰的信号斜率控制、带有宽共模范围差分信号的接收器和过热保护，最重要的是价格低廉、应用广泛，从而成为CAN总线驱动器的最佳选择。
隔离电路3的工作原理如下：
当芯片U1侧的总线出现显性位，芯片U1的RXD引脚输出低电平，同时芯片U1的TXD引脚输出仍保持高电平，因此或非门U3的1A引脚、或非门U4的2A引脚和或非门U4的2B引脚均输入低电平，光耦合器U8的Vo引脚、或非门U3的3B引脚相接和或非门U3的1B引脚输入高电平，所以或非门U3的3Y引脚输出为高电平，因此或非门U4的3A引脚和3B引脚的输入均为高电平，所以或非门U4的3Y引脚输出为低电平；或非门U4的2A引脚和或非门U4的2B引脚输入为低电平，或非门U4的2Y的输出为高电平，因此或非门U3的4Y引脚的输出为低电平，即光耦合器U7的输入端为低电平，光耦合器U7的VE引脚接+5V高电平，因此光耦合器U7的Vo引脚输出为高电平，该信号传递至芯片U2，使得芯片U2的TXD引脚输入为高电平，芯片U2侧的CAN总线不会输出显性位。
由于芯片U2的功能特性，芯片U2的RXD引脚也会产生一个低电平。这时，或非门U6的2Y引脚输出为高电平，因此或非门U5的4Y引脚输出为低电平，由于光耦合器U8的VE引脚为高电平，因此光耦合器U8的Vo引脚输出为高电平，使得芯片U1的TXD端保持高电平状态，不会向它所连接的非本安供电CAN总线输出显性位。
以上所述，仅是本实用新型的实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (3)
1.一种矿用本安型CAN总线隔离器，其特征在于：包括隔离装置(6)、非本安CAN接口(1)和本安CAN接口(5)，所述隔离装置(6)包括与非本安CAN接口(1)相接的第一CAN收发器(2)、与本安CAN接口(5)相接的第二CAN收发器(4)、以及连接在第一CAN收发器(2)和第二CAN收发器(4)之间的隔离电路(3)，
所述隔离电路(3)包括型号为6N137的光耦合器U7、型号为6N137的光耦合器U8、型号为HEF4001B的或非门U3、型号为HEF4001B的或非门U4、型号为HEF4001B的或非门U5和型号为HEF4001B的或非门U6，
所述光耦合器U8的C引脚经电阻R13与或非门U5的4Y引脚相接，光耦合器U8的Vcc引脚与VE引脚的连接端与电阻R4的一端相接，光耦合器U8的Vo引脚分四路，一路与电阻R4的另一端相接，另一路与或非门U3的1B引脚相接，第三路与或非门U3的3B引脚相接，第四路与第一CAN收发器(2)相接，
所述光耦合器U7的C引脚经电阻R3与或非门U3的4Y引脚相接，光耦合器U7的Vcc引脚与VE引脚的连接端与电阻R1的一端相接，光耦合器U7的Vo引脚分四路，一路与电阻R1的另一端相接，另一路与或非门U5的3B引脚相接，第三路与或非门U5的1B引脚相接，第四路与第二CAN收发器(4)相接。
2.按照权利要求1所述的一种矿用本安型CAN总线隔离器，其特征在于：所述第一CAN收发器(2)为型号为PCA82C250的芯片U1，所述芯片U1的TXD引脚与光耦合器U8的Vo引脚相接，所述芯片U1的RXD引脚分三路，一路与或非门U3的1A引脚相接，另一路与或非门U4的2A引脚相接，第三路与或非门U4的2B引脚相接。
3.按照权利要求2所述的一种矿用本安型CAN总线隔离器，其特征在于：所述第二CAN收发器(4)为型号为PCA82C250的芯片U2，所述芯片U2的TXD引脚与光耦合器U7的Vo引脚相接，所述芯片U1的RXD引脚分三路，一路与或非门U5的1A引脚相接，另一路与或非门U6的2A引脚相接，第三路与或非门U6的2B引脚相接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820403158.7U CN207995118U (zh) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | 一种矿用本安型can总线隔离器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820403158.7U CN207995118U (zh) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | 一种矿用本安型can总线隔离器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207995118U true CN207995118U (zh) | 2018-10-19 |
Family
ID=63828871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201820403158.7U Active CN207995118U (zh) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | 一种矿用本安型can总线隔离器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207995118U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111123797A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 天地（常州）自动化股份有限公司 | 一种煤矿监控系统电源管理系统及方法 |
| CN114609949A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 静电隔离can接口数据传输板 |
-
2018
- 2018-03-23 CN CN201820403158.7U patent/CN207995118U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111123797A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 天地（常州）自动化股份有限公司 | 一种煤矿监控系统电源管理系统及方法 |
| CN114609949A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-10 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 静电隔离can接口数据传输板 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207995118U (zh) | 一种矿用本安型can总线隔离器 | |
| CN202872757U (zh) | 一种rs485光电通信转换装置 | |
| CN201294547Y (zh) | 用于煤矿井下数据网络本安隔离的安全栅 | |
| CN204716222U (zh) | 钻机控制系统 | |
| CN102169472B (zh) | 一种rs485总线接口电路 | |
| CN204481837U (zh) | 串口联网通讯设备 | |
| CN201114143Y (zh) | 一种通用串口到can总线接口的转换器 | |
| CN214380868U (zh) | 一种数据透明传输的can总线隔离器 | |
| CN204244251U (zh) | 一种rs485总线的监听电路 | |
| CN103400493A (zh) | 有线测温系统 | |
| CN104242258A (zh) | 基于EtherCAT的煤矿井下防越级跳闸系统及其方法 | |
| CN102752021A (zh) | 电力线载波油井通信系统 | |
| CN205899366U (zh) | 一种用于智能制造系统的数据采集及联网装置 | |
| CN202331173U (zh) | 工业控制器及工业网络控制系统 | |
| CN204440391U (zh) | 一种全隔离型rs485总线收发器 | |
| CN201430584Y (zh) | 用于总线通信系统中的防崩溃隔离装置 | |
| CN203909557U (zh) | 一种基于EtherCAT和485通讯的井下防越级跳闸系统 | |
| CN202689780U (zh) | 轨道交通站台门单元控制器 | |
| CN204244240U (zh) | 一种光纤转换器 | |
| CN204304165U (zh) | Usb转接器 | |
| CN201781265U (zh) | 电动机差动保护装置 | |
| CN207611276U (zh) | 一种基于can总线控制器的注浆控制系统 | |
| CN202499144U (zh) | 一种基于can总线的矿用机车控制测量保护装置 | |
| CN203057176U (zh) | Rs-485有源总线隔离驱动器 | |
| CN204681337U (zh) | 一种半双工隔离式安全栅 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 710200 No. 7, Middle Section of Jingpu Road, Jingwei New City, Jingkai District, Xi'an City, Shaanxi Province Co-patentee after: Huangling Mining Co.,Ltd. Patentee after: Xi'an Coal Mining Machinery Co., Ltd. Address before: 710021 No. 8 Shangji Road, Xi'an Economic and Technological Development Zone, Xi'an City, Shaanxi Province Co-patentee before: Huangling Mining Co.,Ltd. Patentee before: Xi'an Coal Mining Machinery Co., Ltd. |