基于PLCcore-CF54模块的模拟量输出板卡的制作方法

文档序号:7684121阅读:223来源:国知局
专利名称:基于PLCcore-CF54模块的模拟量输出板卡的制作方法
技术领域
本发明涉及机车车辆的网络控制,尤其涉及一种基于PLCcore-CF54模块的 模拟量输出板卡。本板卡CAN总线应用层协议采用CANopen,可以作为遵循 CANopen协议的网络控制平台上的从设备。该板卡符合铁道行业标准TB/T 3021-2001《铁道机车车辆电子装置》。
背景技术
控制器局域网CAN (Controller Area Network)是二十世纪八十年代初德国 Bosch公司为解决现代汽车中众多控制单元、测试仪器之间的实时数据交换而开 发的一种串行通信网络,是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线采用 双线差分信号、废除传统的站地址编码,采用多主方式工作、短帧结构和非破 坏性总线仲裁,保证了数据通信的高可靠性、实时性和灵活性。CAN总线具有 较高的性能价格比,它结构简单,CAN控制器在大量的微处理器中得到集成, 开发平台简单。
CANopen协议是基于CAN总线的一种高层协议,在欧洲应用较为广泛,适 合于电梯电气、越野汽车、航海电子、医疗电器、工程机械、铁路机车等领域, 目前很多欧洲城轨车、轻轨和地铁均采用CANopen协议。

发明内容
本发明的目的在于设计一种基于PLCcore-CF54模块的模拟量输出板卡,该 板卡具有CAN总线接口、 RS232接口和以太网接口,是具有CANopen应用层 协议的从设备,适合各种类型的铁路机车模拟量输出。
本发明的技术解决方案是这样实现的
一种基于PLCcore-CF54模块的模拟量输出板卡,其特征在于包括由 MAX3243构成的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物 理接口、 CAN总线物理接口、 PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口和模拟量输出通 道,所述的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口以及模拟量输出通道均通过PLCcore-CF54模块驱动缓冲接 口实现;其中所述的串口配置单元和串行总线接口,具有单片双串口功能,串 口发送TxD0、 TxDl连接到MAX3243芯片的13和14脚T1IN、 T2IN,串口接 收RxD0、 RxDl连接到芯片的18和19脚R10UT、 R20UT;所述的CAN总线 物理接口由HCPL0661和PCA82C250构成,CAN总线发送信号CAN—TxO经过 74ABT04D缓冲驱动光耦输入3脚,输出信号经过电阻连接到物理层芯片 PCA82C250的1脚TXD,最终变成差分信号驱动管脚7的CANH和管脚6的 CANL;总线上的接收信号经过物理层芯片变换成数字信号驱动4脚RXD, RXD 输入连接光耦l脚,7脚输出送到缓冲芯片;所述的模拟量通过串行总线控制通 道输出,串行时钟信号SCL连接到MAX521芯片的7脚,串行数据线SDA连 接到MAX521的8脚,8路输出通道分别连接到电流源运放输入管脚5上。
所述的模拟量输出通道由模数转换器MAX521和恒流源MC33078构成,模 数转换器将数字信号转换成电压信号,恒流源将电压信号转换成所需的恒流信 号,输出端加压敏电阻以利提高电流输出的可靠性。
与现有技术相比较,木发明的优点在于采用了 PLCcore-CF54模块作主控芯 片,以数模转换芯片MAX521和恒流源电路作模拟量输出通道,配置有RS232, CAN物理接口,完成了正常的串口通讯和调试参数的配置,同时还具备了较高 的抗干扰能力。


本发明有7幅附图,其中
图l是本发明的结构框图。
图2是RS232物理接口电路图。
图3是以太网接口电路图。
图4是CAN总线物理接口电路图。
图5是模拟量输出电路图。
图6是PLCcore-CF54物理接口电气定义。
图7是PLCcore-CF54接UI缓冲驱动设计电路图。
在图中l、 PLCcore-CF54模块,2、 PLCcore-CF54驱动缓冲接口 , 3、模拟 量输出物理接口, 4、 CAN总线物理接口, 5、以太网接口, 6、 RS232物理接口。
具体实施例方式
如图1 图8所示。 一种基于PLCcore-CF54模块的模拟量输出板卡,其特征 在于包括RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、 CAN总线物理接口、模拟量输出和PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口。所述的 RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、 CAN总线 物理接口、模拟量输出通道均通过PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口实现;其中 所述的串口配置单元和串行总线接口,具有单片双串口功能,串口发送TxD0、 TxDl连接到MAX3243芯片的13和14脚T1IN、 T2IN,串口接收RxD0、 RxDl 连接到芯片的18禾Q 19脚RIOUT、 R20UT;所述的CAN总线物理接口由 HCPL0661和PCA82C250构成,CAN总线发送信号CAN—TxO经过74ABT04D 缓冲驱动光耦输入3脚,输出信号经过电阻连接到物理层芯片PCA82C250的1 脚TXD,最终变成差分信号驱动管脚7的CANH和管脚6的CANL;总线上的 接收信号经过物理层芯片变换成数字信号驱动4脚RXD, RXD输入连接光耦1 脚,7脚输出送到缓冲芯片;所述的模拟量通过串行总线控制通道输出,串行时 钟信号SCL连接到MAX521芯片的7脚,串行数据线SDA连接到MAX521的 8脚,8路输出通道分别连接到电流源运放输入管脚5上。
作为一个实施例,该板卡包括两路RS232串行通信接口、 一个以太网通信 接口 、 一路CAN总线通信接口和6路模拟量输出通道。 一路RS232串口配置以 太网IP地址、网关和子网掩码, 一路RS232串口用于配置网关应用层参数。以 太网用于下载应用层程序和以太网通信。所述模拟量输出板卡具有6通道模拟 量输出,每通道具有20mA电流输出。PLCcore-CF54模块能够进行复杂的运算 和逻辑处理功能,能满足高端CANopen从设备的应用需求。
权利要求
1、一种基于PLCcore-CF54模块的模拟量输出板卡,其特征在于包括由MAX3243构成的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口、PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口和模拟量输出通道,所述的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口以及模拟量输出通道均通过PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口实现;其中所述的串口配置单元和串行总线接口,具有单片双串口功能,串口发送TxD0、TxD1连接到MAX3243芯片的13和14脚T1IN、T2IN,串口接收RxD0、RxD1连接到芯片的18和19脚R1OUT、R2OUT;所述的CAN总线物理接口由HCPL0661和PCA82C250构成,CAN总线发送信号CAN_Tx0经过74ABT04D缓冲驱动光耦输入3脚,输出信号经过电阻连接到物理层芯片PCA82C250的1脚TXD,最终变成差分信号驱动管脚7的CANH和管脚6的CANL;总线上的接收信号经过物理层芯片变换成数字信号驱动4脚RXD,RXD输入连接光耦1脚,7脚输出送到缓冲芯片,所述的模拟量通过串行总线控制通道输出,串行时钟信号SCL连接到MAX521芯片的7脚,串行数据线SDA连接到MAX521的8脚,8路输出通道分别连接到电流源运放输入管脚5上。
2、 根据权利要求1所述的基于PLCcore-CF54模块的模拟量输出板卡,其 特征在于所述的模拟量输出通道由数模转换器MAX521和恒流源MC33078构 成,驱动能力+20mA,输出通道加压敏电阻以提高输出抗干扰能力。
全文摘要
本发明公开了一种基于PLCcore-CF54模块的模拟量输出板卡,其特征在于包括由MAX3243构成的RS232串口调试配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口、PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口和模拟量输出通道,所述的RS232串口配置单元和RS232串行总线接口、工业以太网物理接口、CAN总线物理接口和模拟量输出通道均通过PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口实现;所述的CAN总线物理接口由HCPL0661和PCA82C250构成;所述模拟量输出通道由数模转换器MAX521和恒流源MC33078构成。该网关设计基于PLCcore-CF54模块,具有多种外设通讯接口,模块本身资源丰富,适宜在现场应用情况复杂,工作环境恶劣的机车网络系统中应用。
文档编号H04L29/10GK101344771SQ20081001297
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月26日 优先权日2008年8月26日
发明者王忠福 申请人:中国北车股份有限公司
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