CN209913823U - 数据转换装置及光电转换网络系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种数据转换装置，包括通信端口、数据驱动电路、通道切换电路、光纤收发电路。所述通信端口电连接有CAN总线和RS485总线。所述数据驱动电路的第一端与所述通信端口电连接。所述通道切换电路的第一端与所述数据驱动电路的第二端电连接。所述光纤收发电路与所述通道切换电路的第二端电连接。本申请还提供了一种光电转换网络系统。本申请利用所述数据驱动电路基于所述通信端口可以分别与所述CAN总线和所述RS485总线电连接，并与所述通道切换电路以及所述光纤收发电路配合，实现将CAN转光纤电路和RS485转光纤电路集成在一个装置内，并在使用时，利用所述通道切换电路选择确定使用与所述光纤收发电路连接的通讯通道，通用性大大增加。

Description

数据转换装置及光电转换网络系统

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及数据转换装置及光电转换网络系统。

背景技术

随着电力电子技术的发展与进步，电力电子装置被广泛运用，形成网络系统，对于网络系统中各个节点装置的通讯与控制的要求越来越高。

CAN(Control Area Network)总线是一种串行多主站控制器局域总线，因其高性能与可靠性，被广泛应用于汽车、电力、船舶、机械等工业控制领域。RS-485总线是一种采用半双工、差分传输、多点通信的数据传输总线，以其高速、长距离、高抗干扰性等特点，广泛应用于工业现场。光纤传输是一种以光导纤维为介质进行的数据、信号传输，以其高速及极强的抗干扰性，特别适用于大规模、大功率及环境复杂的工业现场。

目前市场上的转换装置(CAN转光纤电路和RS485转光纤电路)都无法实现将两种转换电路集中在一个装置内，不具备通用性与兼容性。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有转换装置无法将两种转换电路(即CAN转光纤电路和RS485转光纤电路)集中在一个装置内，从而导致不具备通用性与兼容性的问题，提供一种数据转换装置及光电转换网络系统。

一种数据转换装置，包括：

通信端口，电连接有CAN总线和RS485总线；

数据驱动电路，所述数据驱动电路的第一端与所述通信端口电连接；

通道切换电路，所述通道切换电路的第一端与所述数据驱动电路的第二端电连接；以及，

光纤收发电路，与所述通道切换电路的第二端电连接。

在其中一个实施例中，所述数据驱动电路包括：

第一驱动器，所述第一驱动器的第一端通过所述通信端口与所述CAN总线电连接，所述第一驱动器的发送端和接收端均与所述通道切换电路的第一端电连接。

在其中一个实施例中，所述数据驱动电路还包括：

第二驱动器，所述第二驱动器的第一端通过所述通信端口与所述RS485总线电连接，所述第二驱动器的发送端和接收端均与所述通道切换电路的第一端电连接。

在其中一个实施例中，所述通道切换电路包括：

第一拨码开关，所述第一拨码开关的第一端与所述第一驱动器的发送端电连接，所述第一拨码开关的第二端与所述第二驱动器的发送端电连接，所述第一拨码开关的第三端与所述光纤收发电路电连接；

第二拨码开关，所述第二拨码开关的第一端与所述第一驱动器的接收端电连接，所述第二拨码开关的第二端与所述第二驱动器的接收端电连接，所述第二拨码开关的第三端与所述光纤收发电路电连接。

在其中一个实施例中，所述光纤收发电路包括：

光纤发送电路，与所述第一拨码开关的第三端电连接；

光纤接收电路，与所述第二拨码开关的第三端电连接。

在其中一个实施例中，所述光纤发送电路包括：

第三驱动器，所述第三驱动器的第一端与所述第一拨码开关的第三端电连接；

第一发送接口，与所述第三驱动器的第二端电连接。

在其中一个实施例中，所述光纤发送电路还包括：

第一数据接收口，分别与所述第三驱动器的第一端和所述第一拨码开关的第三端电连接。

在其中一个实施例中，所述光纤接收电路包括：

第二数据接收口，与所述第二拨码开关的第三端电连接。

在其中一个实施例中，所述光纤接收电路还包括：

第四驱动器，所述第四驱动器的第一端分别与所述第二数据接收口和所述第二拨码开关的第三端电连接；

第二发送接口，与所述第四驱动器的第二端电连接。

一种光电转换网络系统，包括多个上述任一项实施例所述的数据转换装置和多个数据节点；其中，

每个所述数据转换装置连接至少一个所述数据节点，且各个所述数据转换装置彼此通过光纤网络通信。

在其中一个实施例中，所述数据节点为设备通信接口。

与现有技术相比，上述数据转换装置及光电转换网络系统，利用所述数据驱动电路基于所述通信端口分别与所述CAN总线和所述RS485总线电连接，并与所述通道切换电路以及所述光纤收发电路配合，可实现将CAN转光纤电路和RS485转光纤电路集成在一个装置内，并在使用时，利用所述通道切换电路选择确定使用与所述光纤收发电路连接的通讯通道，通用性大大增加。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的数据转换装置的结构框图；

图2为本申请一实施例提供的数据转换装置的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的光电转换网络系统的结构框图。

10 数据转换装置

11 数据节点

12 光纤网络

100 数据驱动电路

101 CAN总线

102 RS485总线

103 通信端口

110 第一驱动器

120 第二驱动器

20 光电转换网络系统

200 通道切换电路

210 第一拨码开关

220 第二拨码开关

300 光纤收发电路

310 光纤发送电路

311 第三驱动器

312 第一发送接口

313 第一数据接收口

320 光纤接收电路

321 第二数据接收口

322 第四驱动器

323 第二发送接口

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，本申请一实施例提供一种数据转换装置10，包括：通信端口103、数据驱动电路100、通道切换电路200、光纤收发电路300。通信端口103电连接有CAN总线101和RS485总线102。数据驱动电路100的第一端与通信端口103电连接。通道切换电路200的第一端与数据驱动电路100的第二端电连接。光纤收发电路300与通道切换电路200的第二端电连接。

在一个实施例中，通信端口103可以与CAN总线101和/或RS485总线102电性连接。在一个实施例中，通信端口103还可电连接其它总线(除了CAN总线101和RS485总线102)，比如RS232总线等。在一个实施例中，通信端口103还可只电连接一个总线，比如CAN总线101或RS485总线102。在一个实施例中，通信端口103连接的总线数量可根据实际需求进行选择。利用通信端口103可将CAN总线101和/或RS485总线102电连接至数据驱动电路100。

可以理解，数据驱动电路100的具体电路结构不做具体的限定，只要具有基于与通信端口103电连接的CAN总线101和/或RS485总线102的总线信号运行数据转换装置10的功能即可。数据驱动电路100的具体电路结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，数据驱动电路100可由多个驱动器组成，比如CAN驱动器和RS485驱动器等。在一个实施例中，数据驱动电路100也可由单个驱动器组成。

可以理解，通道切换电路200的具体电路结构不做具体的限定，只要具有通道选择的功能即可。通道切换电路200的具体电路结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，通道切换电路200可由拨码开关组成。在一个实施例中，通道切换电路200也可由多个单刀双掷开关搭建组成。利用通道切换电路200与数据驱动电路100配合，可选择确定使用与光纤收发电路300连接的通讯通道，通用性大大增加。

可以理解，光纤收发电路300的具体电路结构不做具体的限定，只要具有接收和发送光纤信号的功能即可。光纤收发电路300的具体电路结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，光纤收发电路300可由光纤接收器和光纤发送器组成。在一个实施例中，光纤收发电路300还可由光纤接收器、光纤发送器以及驱动器组成。利用光纤收发电路300可实现将其他信号转换为光纤信号，并且可以接收和发送光纤信号的功能。

本实施例中，数据驱动电路100基于通信端口103分别与CAN总线101和RS485总线102电连接，并与通道切换电路200以及光纤收发电路300配合，可实现将CAN转光纤电路和RS485转光纤电路集成在一个装置内，并在使用时，利用通道切换电路200选择确定使用与光纤收发电路300连接的通讯通道，通用性大大增加。

请参见图2，在一个实施例中，数据驱动电路100包括第一驱动器110。第一驱动器110的第一端通过通信端口103与CAN总线101电连接。第一驱动器110的发送端和接收端均与通道切换电路200电连接。在一个实施例中，第一驱动器110可为CAN收发器。在一个实施例中，CAN收发器可采用MAX3053收发器。在一个实施例中，CAN收发器也可采用其它型号的收发器，只要具有接收和发送信号的功能即可。利用第一驱动器110将CAN总线101传输的信号经过通道切换电路200与光纤收发电路300对应的通讯通道连接。

在一个实施例中，数据驱动电路100还包括第二驱动器120。第二驱动器120的第一端通过通信端口103与RS485总线102电连接。第二驱动器120的发送端和接收端均与通道切换电路200的电连接。在一个实施例中，第二驱动器120可为RS485收发器。在一个实施例中，RS485收发器可采用MAX1482收发器。在一个实施例中，RS485收发器也可采用其它型号的收发器，只要具有接收和发送信号的功能即可。利用第二驱动器120将RS485总线102传输的信号经过通道切换电路200与光纤收发电路300对应的通讯通道连接。

在一个实施例中，通道切换电路200包括：第一拨码开关210、第二拨码开关220。第一拨码开关210的第一端与第一驱动器110的发送端电连接。第一拨码开关210的第二端与第二驱动器120的发送端电连接。第一拨码开关210的第三端与光纤收发电路300电连接。第二拨码开关220的第一端与第一驱动器110的接收端电连接。第二拨码开关220的第二端与第二驱动器120的接收端电连接。第二拨码开关220的第三端与光纤收发电路300电连接。

在一个实施例中，可通过第一拨码开关210手动选择第一驱动器110的发送端与光纤收发电路300之间的通讯通道，可通过第二拨码开关220手动选择第一驱动器110的接收端与光纤收发电路300之间的通讯通道。通过将第一拨码开关210和第二拨码开关220拨向第一驱动器110，可以实现将CAN总线101上CAN信号与光纤信号的转换。在一个实施例中，可通过第一拨码开关210手动选择第二驱动器120的发送端与光纤收发电路300之间的通讯通道，第二拨码开关220手动选择第二驱动器120的接收端与光纤收发电路300之间的通讯通道。通过将第一拨码开关210和第二拨码开关220拨向第二驱动器110，可以实现将RS485总线102上485信号与光纤信号的转换。第一拨码开关210和第二拨码开关220选择导通的具体通讯通道，可根据实际需求进行选择。

利用第一拨码开关210和第二拨码开关220选择确定使用数据驱动电路100与光纤收发电路300之间的通讯通道，通用性以及灵活性大大增加。

在一个实施例中，光纤收发电路300包括光纤发送电路310和光纤接收电路320。光纤发送电路310与第一拨码开关210的第三端电连接。光纤接收电路320与第二拨码开关220的第三端电连接。

可以理解，光纤发送电路310的具体电路结构不做具体的限定，只要具有发送光纤信号的功能即可。光纤发送电路310的具体电路结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，光纤发送电路310可由驱动器和发送接口组成。在一个实施例中，光纤发送电路310还可由驱动器、发送接口和数据接收口组成。利用光纤发送电路310将通道切换电路200发送的信号进行光纤传输至后端设备(比如上位机等)进行数据通信。

可以理解，光纤接收电路320的具体电路结构不做具体的限定，只要具有接收光纤信号的功能即可。光纤接收电路320的具体电路结构，可根据实际需求进行选择。在一个实施例中，光纤接收电路320可由数据接收口组成。在一个实施例中，光纤接收电路320还可由驱动器、发送接口和数据接收口组成。利用光纤接收电路320将后端设备通过光纤传输的信号送至通道切换电路。

在一个实施例中，光纤发送电路310包括第三驱动器311、第一发送接口312。第三驱动器311的第一端与第一拨码开关210的第三端电连接。第一发送接口312与第三驱动器311的第二端电连接。在一个实施例中，第三驱动器311可为SN75451驱动器。在一个实施例中，第三驱动器311也可为其它型号的驱动器，这里就不一一列举。在一个实施例中，第一发送接口312可为光纤发送器接口，例如为HFBR-1414TZ光纤发送器。在一个实施例中，第一发送接口312也可为其它型号的发送器，这里就不一一列举。利用第三驱动器311与第一发送接口312配合，可将通道切换电路200发送的信号转换为光纤信号传输至后端设备(比如上位机等)进行数据通信。

在一个实施例中，光纤发送电路310还包括第一数据接收口313。第一数据接收口313分别与第三驱动器311的第一端和第一拨码开关210的第三端电连接。在一个实施例中，第一数据接收口313为光纤接收器接口，例如为HFBR-2412TZ为光纤接收器。在一个实施例中，第一数据接收口313也可为其他类型型号的接收器。在一个实施例中，第一数据接收口313接收的光纤信号经过第三驱动器311处理后，再由第一发送接口312传输至后端设备进行数据通信。

在一个实施例中，光纤接收电路320包括第二数据接收口321。第二数据接收口321与第二拨码开关220的第三端电连接。在一个实施例中，第二数据接收口321可为光纤接收器接口，例如第二数据接收口321可与第一数据接收口313相同型号HFBR-2412TZ，或者其他型号。利用第二数据接收口321接收后端设备发送的光纤信号，并将信号由通道切换电路200发送至数据驱动电路100。

在一个实施例中，光纤接收电路320还包括第四驱动器322、第二发送接口323。第四驱动器322的第一端分别与第二数据接收口321和第二拨码开关220的第三端电连接。第二发送接口323与第四驱动器322的第二端电连接。在一个实施例中，第四驱动器322也可为SN75451驱动器。在一个实施例中，第四驱动器322也可为其它型号的驱动器，这里就不一一列举。

在一个实施例中，第二接收接口321接收的光纤信号经过第四驱动器322处理后，再由第二发送接口323发送至后端设备。

综上所述，本申请利用所述数据驱动电路100基于通信端口103可以分别与CAN总线101和RS485总线102电连接，并与通道切换电路200以及光纤收发电路300配合，可实现将CAN转光纤电路和RS485转光纤电路集成在一个装置内，并在使用时，利用通道切换电路200选择确定使用与光纤收发电路300连接的通讯通道，通用性和灵活性大大增加。

请参见图3，本申请一实施例提供一种光电转换网络系统20，包括多个上述任一项实施例的数据转换装置10和多个数据节点11。每个数据转换装置10连接至少一个数据节点11，且各个数据转换装置10彼此通过光纤网络12通信。在一个实施例中，数据节点11为设备通信接口。在一个实施例中，图3中的GROUP包括多个通讯设备，每个通讯设备可包括多个数据节点11。在一个实施例中，数据转换装置10中的第二数据接收口321接收上一个节点通过光纤传输来的光纤信号，其中数据转换装置10既可以通过通道切换电路200、数据驱动电路100将光纤信号转换为CAN信号或者485信号发送给本地节点，也可通过第四驱动器322、第二发送接口323继续发送给下一个节点。

本实施例的光电转换网络系统20，因各个数据转换装置10彼此通过所述光纤网络12进行通信，既能够拓展CAN总线101或RS485总线102通讯的传输距离，又具备非常强的抗干扰特性，可广泛应用于大型、远距离信号传输的工业现场，通用性大大增加。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种数据转换装置，其特征在于，包括：

通信端口(103)，电连接有CAN总线(101)和RS485总线(102)；

数据驱动电路(100)，所述数据驱动电路(100)的第一端与所述通信端口(103)电连接；

通道切换电路(200)，所述通道切换电路(200)的第一端与所述数据驱动电路(100)的第二端电连接；以及，

光纤收发电路(300)，与所述通道切换电路(200)的第二端电连接。

2.如权利要求1所述的数据转换装置，其特征在于，所述数据驱动电路(100)包括：

第一驱动器(110)，所述第一驱动器(110)的第一端通过所述通信端口(103)与所述CAN总线(101)电连接，所述第一驱动器(110)的发送端和接收端均与所述通道切换电路(200)的第一端电连接。

3.如权利要求2所述的数据转换装置，其特征在于，所述数据驱动电路(100)还包括：

第二驱动器(120)，所述第二驱动器(120)的第一端通过所述通信端口(103)与所述RS485总线(102)电连接，所述第二驱动器(120)的发送端和接收端均与所述通道切换电路(200)的第一端电连接。

4.如权利要求3所述的数据转换装置，其特征在于，所述通道切换电路(200)包括：

第一拨码开关(210)，所述第一拨码开关(210)的第一端与所述第一驱动器(110)的发送端电连接，所述第一拨码开关(210)的第二端与所述第二驱动器(120)的发送端电连接，所述第一拨码开关(210)的第三端与所述光纤收发电路(300)电连接；

第二拨码开关(220)，所述第二拨码开关(220)的第一端与所述第一驱动器(110)的接收端电连接，所述第二拨码开关(220)的第二端与所述第二驱动器(120)的接收端电连接，所述第二拨码开关(220)的第三端与所述光纤收发电路(300)电连接。

5.如权利要求4所述的数据转换装置，其特征在于，所述光纤收发电路(300)包括：

光纤发送电路(310)，与所述第一拨码开关(210)的第三端电连接；

光纤接收电路(320)，与所述第二拨码开关(220)的第三端电连接。

6.如权利要求5所述的数据转换装置，其特征在于，所述光纤发送电路(310)包括：

第三驱动器(311)，所述第三驱动器(311)的第一端与所述第一拨码开关(210)的第三端电连接；

第一发送接口(312)，与所述第三驱动器(311)的第二端电连接。

7.如权利要求6所述的数据转换装置，其特征在于，所述光纤发送电路(310)还包括：

第一数据接收口(313)，分别与所述第三驱动器(311)的第一端和所述第一拨码开关(210)的第三端电连接。

8.如权利要求5所述的数据转换装置，其特征在于，所述光纤接收电路(320)包括：

第二数据接收口(321)，与所述第二拨码开关(220)的第三端电连接。

9.如权利要求8所述的数据转换装置，其特征在于，所述光纤接收电路(320)还包括：

第四驱动器(322)，所述第四驱动器(322)的第一端分别与所述第二数据接收口(321)和所述第二拨码开关(220)的第三端电连接；

第二发送接口(323)，与所述第四驱动器(322)的第二端电连接。

10.一种光电转换网络系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-9任一项所述的数据转换装置(10)和多个数据节点(11)；其中，

每个所述数据转换装置(10)连接至少一个所述数据节点(11)，且各个所述数据转换装置(10)彼此通过光纤网络(12)通信。

11.如权利要求10所述的光电转换网络系统，其特征在于，所述数据节点(11)为设备通信接口。

Images