一种气浮转台中心计算机电箱通用接口的制作方法

本发明涉及计算机通信技术领域，特别是涉及一种气浮转台中心计算机电箱通用接口。

背景技术：

气浮转台台面安装于气浮轴承之上，其上有一套完整独立的电控系统，与台下的控制系统通过无线的方式进行数据交互。气浮转台上的所有传感器及执行机构及其他单机设备(以上三种统称为单机)连接到中心计算机上，由中心计算机对其进行数据采集或控制。由于气浮转台上的单机种类较多，其采用的供电电压及采用的通讯协议都不尽相同。通常情况下，各单机的电源供电由电源系统提供，单机的通信接口连接到中心计算机电箱上对应的连接器上。由于中心计算机电箱的对外接口不具有通用性，易造成中心计算机电箱通信接口数量不足和插错的情况，且造成供配电系统及电缆网相对复杂。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前中心计算机电箱的对外接口不具有通用性，易造成中心计算机电箱通信接口数量不足和插错、增加了供配电系统及电缆网的复杂度的问题，提供一种气浮转台中心计算机电箱通用接口。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种气浮转台中心计算机电箱通用接口，包括电源板卡、cpu板卡、串口板卡、can板卡和若干个连接器；

所述电源板卡包括三组电源模块，分别为第一组电源模块、第二组电源模块和第三组电源模块，所述第一组电源模块和所述第二组电源模块均提供三种类型的电源，所述第一组电源模块和所述第二组电源模块用于为所述连接器提供电源，所述第三组电源模块用于为所述cpu板卡、所述串口板卡和所述can板卡供电；

各个所述连接器分别与气浮转台上的各个单机连接，与所述第一组电源模块连接的各个所述连接器组成第一组连接器，与所述第二组电源模块连接的各个所述连接器组成第二组连接器；

所述串口板卡包括若干个串口，每一所述串口连接一个对应的所述连接器；

所述can板卡提供两路隔离的can总线，分别为第一路can总线和第二路can总线，所述第一路can总线和所述第二路can总线分别连接到所述电源板卡上，再通过所述电源板卡分别连接到两组连接器各自的起始连接器上，且在每一组连接器中，任意相邻的两个所述连接器通过can总线连接；

所述cpu板卡通过地址总线和数据总线分别与所述串口板卡和所述can板卡上的控制器连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所提出的一种气浮转台中心计算机电箱通用接口能够提供两组三种类型标准电源及四种类型通信协议接口，其中两组三种类型标准电源由电源板卡上的两组电源模块分别提供，每一个连接器还包含多种类型的通信协议信号，包括rs422协议、rs232协议、rs485协议及can总线协议，rs422协议、rs232协议及rs485协议的信号由串口板卡上相应的串口提供，can总线协议信号分别由can板卡上的两路can总线信号提供。本发明一种气浮转台中心计算机电箱通用接口基本涵盖了气浮转台上各单机所需的电源类型及通信协议类型，为各单机与中心计算机连接提供了便利条件，有利于供配电系统及电缆网的简化。

附图说明

图1为本发明中电源板卡上三组电源模块关系示意图；

图2为本发明其中一个实施例中各个连接器与各个板卡之间的信号关系示意图。

具体实施方式

本发明提供一种气浮转台中心计算机电箱通用接口，能够提供三种类型标准电源及四种类型通信协议接口。下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

在其中一个实施例中，如图1-2所示，本发明公开一种气浮转台中心计算机电箱通用接口，包括电源板卡1、cpu板卡、串口板卡2、can板卡3和若干个连接器，其中电源板卡1不仅给中心计算机电箱通用接口内的其他板卡提供相应的电源，而且还向连接器接口提供电源，连接器与气浮转台上的各单机分别连接。

电源板卡1包括三组电源模块，分别为第一组电源模块1-1、第二组电源模块1-2和第三组电源模块1-3，第一组电源模块1-1和第二组电源模块1-2均提供三种类型的电源，如+24v电源、+12v电源和+5v电源，第一组电源模块1-1和第二组电源模块1-2用于为连接器提供电源，第三组电源模块1-3用于为cpu板卡、串口板卡2和can板卡3供电。电源电箱输出的一次电源电压(+24v)输出多路(大于2路)给中心计算机电箱通用接口中的电源板卡1，在电源板卡1上一次电源去向分为两个部分，一部分给二次电源供电，另一部分给对外连接器供电。电源板卡1上的电源分为三组，即包括第一组电源模块1-1、第二组电源模块1-2和第三组电源模块1-3，每组电源模块包括两个隔离型dc/dc模块，其中一个隔离型dc/dc模块用于将+24v电源转换为+12v电源，另一个隔离型dc/dc模块用于将+12v电源转换为+5v电源。第三组电源模块1-3给cpu板卡、串口板卡2及can板卡3供电。第一组和第二组电源模块分别给对外连接器提供+24v、+12v和+5v电源。

各个连接器分别与气浮转台上的各个单机连接，与第一组电源模块1-1连接的各个连接器组成第一组连接器，与第二组电源模块1-2连接的各个连接器组成第二组连接器。如图2所示为各个连接器与各个板卡之间的信号关系示意图，这里仅以串口板卡2的串口数量为8个(串口1～串口8)和连接器的数量为8个为例进行说明，其中连接器1、连接器2、连接器3及连接器组成第一组连接器，连接器5、连接器6、连接器7及连接器8组成第二组连接器。第一组连接器中的+24v电源、+12v电源、+5v电源分别由电源板卡1的第一组电源模块1-1提供，第二组连接器中的+24v电源、+12v电源、+5v电源分别由电源板卡1的第二组电源模块1-2提供。两组连接器中串口信号分别与串口板卡2上的串口一一连接，如图2所示，连接器1～连接器8分别与串口1～串口8一一对应连接。

串口板卡2包括若干个串口，每一串口连接一个对应的连接器。优选地，串口板卡2能够提供8个串口，每个串口均为多协议串口，根据用户需求可将每一串口配置为rs422协议、rs232协议及rs485协议中的任意一种类型。串口板卡2通过地址总线和数据总线与cpu板卡连接，cpu板卡能对每个串口进行控制操作。如串口数量不足，可根据气浮转台上的单机接口数量来配备串口板卡的数量，以满足串口数量的需求。

用于连接各单机的连接器上的电源信号有三组，分别为+24v、+12v、+5v。连接器还包含串口信号：tx+、tx-、rx+、rx-。这四个信号为复用信号，当配置成不同串口通信协议时其功能意义不一样。当cpu板卡通过指令将串口配置成rs422协议时，tx+和tx-为串口板卡2发送端的一对差分信号，rx+和rx-为串口板卡2接收端的一对差分信号。当cpu板卡通过指令将串口配置成rs232协议时，tx+为串口板卡2发送端，rx+为串口板卡2接收端。当cpu板卡通过指令将串口配置成rs485协议时，tx-和rx-分别为rs485协议的差分正和差分负信号。

每个连接器上的信号节点定义相同。

can板卡3提供两路隔离的can总线，分别为第一路can总线3-1和第二路can总线3-2，第一路can总线3-1和第二路can总线3-2分别连接到电源板卡1上，再通过电源板卡1分别连接到两组连接器各自的起始连接器上，并且在每一组连接器中，任意相邻的两个连接器通过can总线连接。第一组连接器中起始连接器(即图2中的连接器1)的can总线信号与电源板卡1上的can(总线)1及can板卡3上的隔离can口1相连接，并且该起始连接器将一组can总线信号输出给相邻的连接器(即图2中的连接器2)。第二组连接器中起始连接器(即图2中的连接器5)的can总线信号与电源板卡1上的can(总线)2及can板卡3上的隔离can口2相连接，且并且该起始连接器将一组can总线信号输出给相邻的连接器(即图2中的连接器6)。除此之外的每个连接器上的一组can总线信号来自于相邻的连接器上，且输出一组can总线信号到另外一个相邻的连接器上，即在每一组连接器中，任意相邻的两个连接器通过can总线连接，如图2所示，第一组连接器中任意相邻的两个连接器通过can(总线)1连接，第二组连接器中任意相邻的两个连接器通过can(总线)2连接。每组连接器的最后一个连接器无需输出一组can总线信号。

can板卡3上的两路can总线即第一路can总线3-1和第二路can总线3-2可在电源板卡1上通过跳线帽4合成一路can总线。

cpu板卡通过地址总线和数据总线与串口板卡2上的控制器相连接，同时cpu板卡还通过地址总线和数据总线与can板卡3上的控制器相连接，从而通过对相应的地址完成对串口板卡2上的串口和can板卡3上的can总线进行控制操作。

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发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。