专利名称：工业现场控制的WorldFIP-CANopen网关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于WorldFIP工业现场总线的网关，尤其涉及一种工 业现场控制的WorldFIP-CANopen网关，广泛用于WorldFIP-CANopen的数据转 换与分析处理。
背景技术：
目前工业现场在控制方式上己经由直接导线的控制方式转换为利用工业总 线控制方式。
WorldFIP网络是一种专门为工业现场总线设计的网络，目前已成为一种在 国外和国内大量使用的高可靠性现场总线网络，CANopen通讯方式是目前发展迅 速的通讯方式之一，具有代码开源，接口简单，价格低廉，调试方便，性能可 靠等优点。特别是在城市轻轨，地铁，汽车等领域，很多设备都提供CANopen 接口来进行设备间的通讯，将其与WorldFIP总线结合起来使目前带有CANopen 通讯方式的设备都能在WorldFIP网络上进行数据流的交互，传统的CANopen总 线与WorldFIP总线之间的数据传输上，可靠性、灵活性都较差，所能传递的信 息量也很小，另外更不方便维护。因此发明一种基于WorldFIP-CANopen的网关 替代传统的控制方式，对于实现传统工业控制的现代化具有十分重要的意义。 发明内容
本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种工业现场控制的 WorldFIP-CANopen网关，旨在解决传统方式的不足。 本实用新型的技术解决方案是这样实现的
一种工业现场控制的WorldFIP-CAN叩en网关，包括WorldFIP网络接口、 处理器和CANopen总线物理接口，其中CANopen总线物理接口由接收器和控制 器组成；所述的WorldFIP网络接口与WorldFIP总线和冗余WorldFIP总线作双 向通信的总线连接，处理器与内部系统总线作双向通信的总线连接，CANopen总 线物理接口分别与CAM总线和内部系统总线作双向通信的总线连接；CANopen总 线信号通过CANopen总线物理接口进入内部系统总线，送给处理器处理，经分 析后送入WorldFIP网络接口，由WorldFIP网络接口将数据打包成WorldFIP网络协议规定数据流入WorldFIP总线和冗余WorldFIP总线中。
所述的WorldFIP网络接口由通信控制器FULLFIP2、介质冗余控制器件
FIPDUAL、总线驱动器件FIELDRIVE和信号隔离变压器FIELDTR构成，内部系统
总线产生的数据信号，传入通信控制器FULLFIP2，再经过介质冗余控制器件
FIPDUAL，最后通过总线驱动器件FIELDRIVE和信号隔离变压器FIELDTR进入
WorldFIP总线或冗余WorldFIP总线。
与现有技术相比，本实用新型的优点是显而易见的，主要表现在具有可靠
性高、灵活性强、通用性好以及成本低廉的特点，非常适合与工业现场的应用领域。
本实用新型由2幅附图
图1为本实用新型硬件系统结构图； 图2为WorldFIP网络接口硬件结构图。
图中1、 WorldFIP网络接口， 2、处理器，3、 CANopen总线物理接口， 4、 接收器，5、控制器。
具体实施方式
如图1所示的工业现场控制的WorldFIP-CANopen网关，包括WorldFIP网 络接口 1、处理器2和CANopen总线物理接口 3，其中CANopen总线物理接口 4 由接收器4和控制器5组成；所述的WorldFIP网络接口 1与WorldFIP总线和 冗余WorldFIP总线作双向通信的总线连接，处理器2与内部系统总线作双向通 信的总线连接，CANopen总线物理接口 3分别与CAM总线和内部系统总线作双向 通信的总线连接；CANopen总线信号通过CANopen总线物理接口 3进入内部系统 总线，送给处理器2处理，经分析后送入WorldFIP网络接口 1，由WorldFIP网 络接口 1将数据打包成WorldFIP网络协议规定数据流入WorldFIP总线和冗余 WorldFIP总线中。
如图2所示WorldFIP网络接口 1由通信控制器FULLFIP2、介质冗余控制器 件FIPDUAL、总线驱动器件FIELDRIVE和信号隔离变压器FIELDTR构成，内部系 统总线产生的数据信号，传入通信控制器FULLFIP2，再经过介质冗余控制器件 FIPDUAL，最后通过总线驱动器件FIELDRIVE和信号隔离变压器FIELDTR进入 WorldFIP总线或冗余WorldFIP总线.
在具体实施例中，处理器2采用NETl+50处理器，CANopen总线物理接口 3中接收器4采用SJA1000CAN控制器、控制器5采用PCA82C250型控制器。
WorldFIP总线或冗余WorldFIP总线信号数据，通过WorldFIP总线接口 1 中的总线驱动器件FIELDRIVE和信号隔离变压器FIELDTR，经过驱动和隔离信号， 送入介质冗余控制器件FIPDUAL后将信号输送到通信控制器FULLFIP2中进行协 议转换,变换后送入处理器NET+50中，分析处理；分析处理后的信号送入SJAIOOO 控制器5中，经由PCA82C250接收器4送入C認总线信号。
NET+50主控制器1是网关的核心器件，在协议处理器FULLFIP2的协助下它 负责将控制器要传输的数字量或模拟量打包成WorldFIP网络协议所规定的数据 流送到WorldFIP总线收发器，或者将WorldFIP总线收发器送来的信号解析成
标准数据并将其存入自身的缓存区，以供控制器读取。
WorldFIP总线接口 l主要包括以下几个部分通信控制器FULLFIP2、介质 冗余控制器件FIPDUAL、总线驱动器件FIELDRIVE和信号隔离变压器FIELDTR。 现场总线通信协议控制器选用FULLFIP2，它可以实现WorldFIP现场总线绝大多 数的联接和应用协议，包括数据链路层的一套周期和非周期的缓冲传送和信息 服务、具有总线仲裁功能、支持MPS应用层服务，包括提示、刷新和同歩机制。 该芯片一旦配置成功，它将能独自完成相关的网络功能，并将相关数据存入自 有的存储器(Private RAM),供用户调用，用户微处理器负责运行应用软件。
SJA1000是一款独立的CAN控制器，它是PHILIPS半导体PCA82C200 CAN控 制器(BasicCAN)的替代产品在引脚电气上与PCA82C200控制器完全兼容而且它 增加了一种新的工作模式(PeliaN)这种模式支持具有很多新特性的CAN 2. OB 协议。
PCA82C250收发器是CANopen协议控制器和高频隔离变压器的电气接口 ， 它将协议控制器送来的数字信号转换成差分信号，然后将该信号送至光电隔离 器件，或者将光电隔离器件送来的差分网络信号解码成数字信号，送入协议控 制器。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范 围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范 围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵 盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种工业现场控制的WorldFIP-CANopen网关，包括WorldFIP网络接口(1)、处理器(2)和CANopen总线物理接口(3)，其中CANopen总线物理接口(3)由接收器(4)和控制器(5)组成；所述的WorldFIP网络接口(1)与WorldFIP总线和冗余WorldFIP总线作双向通信的总线连接，处理器(2)与内部系统总线作双向通信的总线连接，CANopen总线物理接口(3)分别与CAM总线和内部系统总线作双向通信的总线连接；CANopen总线信号通过CANopen总线物理接口(3)进入内部系统总线，送给处理器(2)处理，经分析后送入WorldFIP网络接口(1)，由WorldFIP网络接口(1)将数据打包成WorldFIP网络协议规定数据流入WorldFIP总线和冗余WorldFIP总线中。
2、 根据权利要求1所述的工业现场控制的WorldFIP-CANopen网关，其特 征在于所述的WorldFIP网络接口 (1)由通信控制器FULLFIP2、介质冗余控制 器件FIPDUAL、总线驱动器件FIELDRIVE和信号隔离变压器FIELDTR构成，内部 系统总线产生的数据信号，传入通信控制器FULLFIP2，再经过介质冗余控制器 件FIPDUAL，最后通过总线驱动器件FIELDRIVE和信号隔离变压器FIELDTR进入 WorldFIP总线或冗余WorldFIP总线。
专利摘要本实用新型公开了一种工业现场控制的WorldFIP-CANopen网关，包括WorldFIP网络接口、处理器和CANopen总线物理接口，其中CANopen总线物理接口由接收器和控制器组成；所述的WorldFIP网络接口与WorldFIP总线和冗余WorldFIP总线作双向通信的总线连接，处理器与内部系统总线作双向通信的总线连接，CANopen总线物理接口分别与CAM总线和内部系统总线作双向通信的总线连接；本实用新型的优点是显而易见的，主要表现在具有可靠性高、灵活性强、通用性好以及成本低廉的特点，非常适合与工业现场的应用领域。
文档编号G05B19/418GK201311587SQ20082023129
公开日2009年9月16日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年12月3日
发明者涛 吴, 李时智, 勇 石 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心