CN208953914U - 一种基于冗余can通讯的开关量驱动模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于冗余can通讯的开关量驱动模块，包括：电源端口；通讯处理模块；双路冗余CAN通讯端口，连接所述通讯处模块；继电器驱动模块；数字量输出端口，连接继电器驱动模块；电源隔离模块，连接所述电源端口；以及ARM处理模块；所述继电器驱动模块接收来自所述ARM处理模块的控制信号，并且向外输出开关驱动信号；所述通讯处理模块与ARM处理模块相连，实现CAN通讯报文的转换和传输，并保证ARM处理模块与外部总线的相互隔离。本实用新型的优点是，体积小，成本低，结构简单，可实现4路开关量驱动信号的输出，并可通过冗余CAN通讯总线实现信号传输，安装使用方便。

Description

一种基于冗余can通讯的开关量驱动模块

技术领域

本实用新型涉及电子技术和通讯领域，具体为一种基于冗余CAN总线的多通道数字量驱动模块。

背景技术

相比传统的集中式燃气轮机控制系统，分布式燃气轮机控制系统有三个显著优点：第一，减轻了中央控制器的负担和电缆的重量；第二，比集中式系统更易进行系统重构；第三，将原来在数据总线中传输的模拟信号转化为数字信号，提升了传输信号的保密性和抗干扰能力，大大提高了控制系统的安全可靠性。因此，以分布式架构代替传统集中式架构成为燃气轮机控制系统发展的必然趋势。

CAN(Controller Area Network)总线具有实时性强、传输距离远、抗干扰能力强以及生产成本低等优点，广泛应用于汽车电控制系统、电梯控制系统、安全监测系统、医疗仪器、纺织机械、船舶控制等领域。

采用CAN总线作为燃气轮机分布式控制系统的数据总线，既保证了模块的实时性和抗干扰能力，同时也提高了模块的兼容性；此外，采用冗余CAN总线架构，大大降低了通信的误码率，提高了分布式燃气轮机控制系统的可靠性。然而，传统的CAN总线体积大，成本高且结构复杂。

实用新型内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种基于冗余can通讯的开关量驱动模块，包括：电源端口；通讯处理模块；双路冗余CAN通讯端口，连接所述通讯处模块，用于发送和接收CAN通讯报文；继电器驱动模块；数字量输出端口，连接继电器驱动模块，用于输出开关驱动信号；电源隔离模块，连接所述电源端口；以及ARM处理模块，用于解析、处理来自CAN通讯模块的报文，同时输出开关量控制信号和报警信号；所述继电器驱动模块接收来自所述ARM处理模块的控制信号，并且向外输出开关驱动信号；所述通讯处理模块与ARM处理模块相连，实现CAN通讯报文的转换和传输，并保证ARM处理模块与外部总线的相互隔离。

可选地，所述电源隔离模块的输入为24V直流电源且与内部电源之间隔离。

可选地，所述通讯结构采用双通道冗余CAN通讯模式。

可选地，所述数字量驱动通道为4路，最大驱动能力为交流负载为0.5A、125VAC，直流负载1.0A、30VDC或0.3A、60VDC。

可选地，所述继电器驱动模块的输出触点与模块内部隔离，防止从负载引入过大电压或电流烧坏模块。

可选地，所述电源隔离模块提供+5V、+3.3V的电源，用于各个芯片供电且与外部电源隔离。

本实用新型提供了一种基于冗余CAN总线的多通道数字量驱动模块，通过标准CANOPEN协议从CAN总线获取来自中央处理模块的控制数据，并传递给ARM核心芯片，同时还可对can通道的正常与否进行实时监测；ARM芯片根据获得的控制信息，驱动4路继电器模块输出开关信号。本模块体积小，重量轻，成本低，安装方便，适用于多种开关驱动场合。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是本实用新型的原理图。

其中，1、2为电源端口，3、4、5、6为冗余CAN通讯端口，7-14为数字量输出端口。

具体实施方式

参见图1，本实用新型一种基于冗余CAN总线的多通道数字量驱动模块，其特征在于：包括电源端口1、2，冗余CAN通讯端口3-6，数字量输出端口7-14、电源隔离模块、电源隔离模块、核心ARM芯片、通讯处理模块和继电器驱动模块，电源端口1、2连接电源隔离模块，数字量输出端口7-14连接继电器驱动模块的输出端；所述核心ARM芯片通过软件实现通讯数据的提取处理、继电器控制信号的输出以及异常报警等功能，并将节点信息实时发送至CAN总线上；所述通讯处理模块通过电平转换和信号隔离，实现数字信号的收发，同时避免CAN总线上的干扰信号引入模块。

所述电源隔离模块供电电压标准值为24VDC，最小不得低于18VDC，最高不得超过35VDC。

所述冗余通讯模式为CAN通讯，通讯协议为CANOPEN协议。

所述继电器驱动模块的带负载能力为0.5A(125VAC)、0.3A(60VDC)、1.0A(30VDC)。

本实用新型涉及一种基于冗余CAN总线的多通道数字量驱动模块，主要解决分布式系统中数字量驱动及冗余CAN通讯传输的问题。本实用新型提供的技术方案包括电源端口、双路冗余CAN通讯端口、数字量输出端口、电源隔离模块、ARM处理模块、继电器驱动模块以及通讯处理模块及其相应电路。本实用新型的有益效果是，体积小，成本低，结构简单，可实现4路开关信号驱动，并可通过冗余CAN通讯总线实现信号传输，安装使用方便。

在本申请一实施例中，基于冗余CAN总线的数字量驱动模块包括电源端口、冗余双路通讯端口、4路数字量输出端口、电源隔离模块、核心ARM芯片、通讯处理模块和继电器驱动模块，所述电源端口连接电源隔离模块，用于给模块供电；所述冗余双路通讯端口连接通讯处理模块，用于接收和发送CAN通讯报文；所述4路数字量输出端口用于输出开关量驱动信号，同时驱动端口与模块内部地信号相隔离；所述的电源隔离模块提供±5V、+3.3V的电源用于各芯片供电；所述核心处理ARM模块用于实现通讯数据的提取、开关量控制信号的输出以及异常报警等功能；所述通讯处理模块的与核心ARM芯片连接，实现CAN通讯报文的传输和转换；所述继电器驱动模块用于将核心ARM芯片的控制信号转换为开关量驱动信号，驱动后端负载开闭。

所述电源隔离模块供电电压标准值为24VDC，最小不得低于18VDC，最高不得超过35VDC。

所述冗余通讯模式为CAN通讯，通讯协议为CANOPEN协议。

所述继电器驱动模块的带负载能力为0.5A(125VAC)、0.3A(60VDC)、1.0A(30VDC)。

本实用新型的优点是，体积小，成本低，结构简单，可实现4路开关量驱动信号的输出，并可通过冗余CAN通讯总线实现信号传输，安装使用方便。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于冗余can通讯的开关量驱动模块，其特征在于，包括：

电源端口；

通讯处理模块；

双路冗余CAN通讯端口，连接所述通讯处理模块，用于发送和接收CAN通讯报文；

继电器驱动模块；

数字量输出端口，连接继电器驱动模块，用于输出开关驱动信号；

电源隔离模块，连接所述电源端口；以及

ARM处理模块，用于解析、处理来自CAN通讯模块的报文，同时输出开关量控制信号和报警信号；

所述继电器驱动模块接收来自所述ARM处理模块的控制信号，并且向外输出开关驱动信号；

所述通讯处理模块与ARM处理模块相连，实现CAN通讯报文的转换和传输，并保证ARM处理模块与外部总线的相互隔离。

2.根据权利要求1所述的基于冗余can通讯的开关量驱动模块，其特征在于，所述电源隔离模块的输入为24V直流电源且与内部电源之间隔离。

3.根据权利要求1所述的基于冗余can通讯的开关量驱动模块，其特征在于，所述通讯结构采用双通道冗余CAN通讯模式。

4.根据权利要求1所述的基于冗余can通讯的开关量驱动模块，其特征在于，所述数字量驱动通道为4路，最大驱动能力为交流负载为0.5A、125VAC，直流负载1.0A、30VDC或0.3A、60VDC。

5.根据权利要求1所述的基于冗余can通讯的开关量驱动模块，其特征在于，所述继电器驱动模块的输出触点与模块内部隔离，防止从负载引入过大电压或电流烧坏模块。

6.根据权利要求1所述的基于冗余can通讯的开关量驱动模块，其特征在于，所述电源隔离模块提供+5V、+3.3V的电源，用于各个芯片供电且与外部电源隔离。