[發(fā)明專利]一種雙現(xiàn)場總線接口轉(zhuǎn)換器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810048932.8
• 申請日: 2008-08-21
• 公開（公告）號: CN101345629A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方康玲;葉楊婷
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢科技大學
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02;H04L12/66;G05B19/418
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 樊戎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于現(xiàn)場總線技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種雙現(xiàn)場總線接口轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)

實際生產(chǎn)的巨大需求促進了現(xiàn)場總線技術(shù)和產(chǎn)品的飛速發(fā)展，各種現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越普及，特別是CAN、Profibus-DP等網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展速度最快。然而市場上提供的具有這些現(xiàn)場總線通信能力的設(shè)備與儀表主要是進口設(shè)備，價格高。因此，開發(fā)現(xiàn)場總線接口技術(shù)和產(chǎn)品是目前技術(shù)人員較為關(guān)注的問題。如北京鼎實創(chuàng)新科技有限公司開發(fā)出RS-232/485轉(zhuǎn)Profibus-DP和RS-232/485轉(zhuǎn)CAN的總線橋；瑞典的HMS公司開發(fā)出AnyBus-X系列的串口網(wǎng)關(guān)和現(xiàn)場總線網(wǎng)關(guān)。另外，如“一種實現(xiàn)串口設(shè)備與Profibus-DP總線相接的裝置”(CN200620200643.1)的技術(shù)、“基于微控制器的通用串口和CAN總線的接口轉(zhuǎn)換器”(CN200720069155.6)的技術(shù)和“應(yīng)用于卷煙機上的Profibus-DP與CAN總線結(jié)合的通信方法”(CN200710124631.4)的技術(shù)。

這些技術(shù)研究和產(chǎn)品應(yīng)用雖取得了一定的進展，但或是針對串口向單一現(xiàn)場總線的轉(zhuǎn)換，或是兩種現(xiàn)場總線之間的轉(zhuǎn)換，然而相對于在一個接口裝置內(nèi)實現(xiàn)串口向多種現(xiàn)場總線轉(zhuǎn)換，其接口功能單一，靈活性差，無法滿足實際工業(yè)系統(tǒng)對于多現(xiàn)場總線的需求，且硬件復(fù)雜度高，體積大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種功能齊全、靈活性強、硬件復(fù)雜度低的雙現(xiàn)場總線接口轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器能使普通串行接口分別與CAN和Profibus-DP總線接口之間轉(zhuǎn)換，可實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的述技術(shù)方案是：該轉(zhuǎn)換器包括SoC微控制器、CAN總線通信接口模塊、Profibus-DP總線通信接口模塊、串口通信接口模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊和總線選擇開關(guān)模塊。CAN總線通信接口模塊由SoC微控制器內(nèi)嵌的CAN控制器、第一光耦隔離電路和CAN總線收發(fā)器組成，Profibus-DP總線通信接口模塊由SPC3協(xié)議控制器、第二光耦隔離電路和RS485驅(qū)動器組成。

CAN總線收發(fā)器的一端與CAN總線網(wǎng)絡(luò)連接，CAN總線收發(fā)器的另一端通過第一光耦隔離電路和SoC微控制器內(nèi)嵌的CAN控制器連接，SPC3協(xié)議控制器的一端與SoC微控制器連接，SPC3協(xié)議控制器的另一端通過第二光耦隔離電路與RS485驅(qū)動器連接，RS485驅(qū)動器與Profibus-DP總線網(wǎng)絡(luò)連接；串口現(xiàn)場設(shè)備或儀表通過串口通信接口模塊和SoC微控制器連接，總線選擇開關(guān)模塊與SoC微控制器連接。電源轉(zhuǎn)換模塊分別與SoC微控制器、CAN總線通信接口模塊、Profibus-DP總線通信接口模塊和串口通信接口模塊連接。

串形接口與CAN總線和Profibus-DP總線接口之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換程序存儲在SoC微控制器中，該程序由一個主程序、CAN接口中斷服務(wù)子程序、Profibus-DP接口中斷服務(wù)子程序和串口中斷服務(wù)子程序組成。

所述的CAN總線通信接口模塊由SoC微控制器內(nèi)嵌的CAN控制器、第一光耦隔離電路和CAN總線收發(fā)器組成。第一光耦隔離電路的接收端RX1、發(fā)送端TX1與SoC微控制器內(nèi)嵌的CAN控制器相對應(yīng)的發(fā)送端CANTX、接收端CANRX連接，第一光耦隔離電路的接收端RX2、發(fā)送端TX2與CAN總線收發(fā)器相對應(yīng)的發(fā)送端TX2、接收端RX2連接，CAN總線收發(fā)器與CAN總線網(wǎng)絡(luò)連接。電源轉(zhuǎn)換模塊的電壓輸出端VCC、地線端GND與SoC微控制器相對應(yīng)的工作電壓輸入端VCC、地線端GND連接，電源轉(zhuǎn)換模塊的隔離電壓輸出端VDD1、地線端GND1與第一光耦隔離電路相對應(yīng)的工作電壓輸入端VDD1、地線端GND1連接，電源轉(zhuǎn)換模塊的隔離電壓輸出端VDD2、地線端GND2分別與第一光耦隔離電路和CAN總線收發(fā)器相對應(yīng)的工作電壓輸入端VDD2、地線端GND2連接。