[實用新型]一種CAN總線與ModbusRTU數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720529727.8
• 申請日: 2017-05-13
• 公開（公告）號: CN206878853U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭成廣
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽廣成科技有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種CAN總線與ModbusRTU數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。

背景技術(shù)

CAN總線具有實時性強、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強、成本低等優(yōu)點；采用雙線串行通信方式，檢錯能力強，可在高噪聲干擾環(huán)境中工作； 具有優(yōu)先權(quán)和仲裁功能，多個控制模塊通過CAN控制器掛到CAN-bus 上，形成多主機局部網(wǎng)絡(luò)；可根據(jù)報文的ID決定接收或屏蔽該報文；可靠的錯誤處理和檢錯機制；發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動重發(fā)；節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動退出總線的功能；報文不包含源地址或目標(biāo)地址，僅用標(biāo)識符來指示功能信息、優(yōu)先級信息等等很多優(yōu)點，其應(yīng)用范圍目前已不再局限于汽車行業(yè)，而向自動控制、航空航天、航海、過程工業(yè)、機械工業(yè)、紡織機械、農(nóng)用機械、機器人、數(shù)控機床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。CAN總線已經(jīng)形成國際標(biāo)準(zhǔn)，并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。

Modbus通信協(xié)議是由Modicon公司開發(fā)和應(yīng)用，并應(yīng)用在PLC或其他工業(yè)控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，各控制器之間可以實現(xiàn)串行通信。Modbus協(xié)議的通信方式為一問一答主從方式。這種通信模式，大大提高了通信的正確率。因其具有操作簡單、高效、通信可靠等優(yōu)點，Modbus協(xié)議現(xiàn)已成為一個國際通信標(biāo)準(zhǔn)，得到了國際上大多數(shù)工控產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的支持。該通信協(xié)議已廣泛應(yīng)用于機械、水利、電力、環(huán)保等行業(yè)設(shè)備中。Modbus協(xié)議有ASCII和RTU兩種數(shù)據(jù)傳輸方式可由使用者選擇，但在一個Modbus網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。RTU模式相對于ASCII模式表達(dá)相同的信息只需較少的位數(shù)，在相同的速率下較ASCII模式具有更大的數(shù)據(jù)流量。因此，在通常情況下較多使用RTU模式。

本實用新型可以實現(xiàn)CAN總線和Modbus RTU協(xié)議的數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型具體提供了一種CAN總線與Modbus RTU總線通訊連接器，包括控制電路、電源電路、CAN接口電路和Modbus RTU接口電路，所述控制電路包括內(nèi)嵌了CAN控制器的MCU與通信指示燈、配置按鍵。

所述CAN接口電路包括磁耦隔離模塊、CAN驅(qū)動模塊，所述CAN驅(qū)動模塊分別與CAN總線和磁耦隔離相連。

所述Modbus RTU接口電路包括RS485驅(qū)動模塊和其他輔助電路，所述RS485驅(qū)動模塊分別與Modbus總線和內(nèi)嵌了CAN控制器的MCU相連。

所述電源電路包括DC/DC雙隔離穩(wěn)壓電源和其他輔助電路，所述DC/DC雙隔離穩(wěn)壓電源分別與RS485驅(qū)動模塊和CAN驅(qū)動模塊相連。

本實用新型是一種集成1路標(biāo)準(zhǔn)CAN總線接口、1路ModbusRTU接口的工業(yè)級CAN總線與Modbus RTU數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。模塊集成標(biāo)準(zhǔn)ModbusRTU協(xié)議，采用該模塊，使用者可以將原本使用RS485總線進(jìn)行通訊的設(shè)備（采用ModbusRTU協(xié)議），在不需要改變原有硬件結(jié)構(gòu)的前提下使設(shè)備獲得CAN總線通訊能力，從而將使用Modbus RTU協(xié)議通信的設(shè)備快速接入CAN總線，構(gòu)成現(xiàn)場總線實驗室、工業(yè)控制、智能小區(qū)、汽車電子網(wǎng)絡(luò)等CAN總線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)采集的CAN網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點。

本實用新型在Modbus RTU端讀取數(shù)據(jù)時，會將CAN總線上接收到的數(shù)據(jù)實時裝入緩存區(qū)，等待Modbus指令讀取。模塊收到Modbus讀取指令后，會將指定的CAN數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換發(fā)送到Modbus總線上；當(dāng)模塊接收到Modbus發(fā)送數(shù)據(jù)指令后，會直接將Modbus數(shù)據(jù)處理并發(fā)送到CAN總線上。

本實用新型是工業(yè)總線改造、多種總線設(shè)備互連的關(guān)鍵性工具，同時該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊具有體積小巧、即插即用等特點，也是系統(tǒng)集成的最佳選擇。本實用新型的各種總線接口均集成隔離保護(hù)模塊，可使其避免由于瞬間的過壓過流而對模塊造成損壞，使用DIN導(dǎo)軌的固定方式，可使其更容易集成到各種控制柜中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有下述性能和特點：

1、Modbus從站支持功能碼：03H、04H、06H、16H；

2、Modbus端采用標(biāo)準(zhǔn)串口電平（非TTL電平）；

3、Modbus RTU接口（RS485接口）采用標(biāo)準(zhǔn)2線制；

4、Modbus RTU接口波特率支持600-115200bps之間，可通過軟件配置；

5、CAN總線支持CAN2.0A和CAN2.0B幀格式，符合ISO/DIS 11898規(guī)范；