一种can通讯子站的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信领域，尤其是涉及一种带电源保护且具有智能控制的CAN通信子站。
【背景技术】
[0002]现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网，它的出现为分布式控制系统实现各个节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN(ControIIer Area Network，控制器局域网络)属于现场总线的范畴。目前，CAN的高性能和可靠性已得到认同，并被广泛地应用于各个领域。
[0003]传统通讯采集模块只是采集组网中的一个中转环节，把各个传感器的信号转包发给上位机网络，是一个基本采集转换终端，不具备智能控制作用，对于传感器的数值超限或者损坏不具备任何处理能力。
[0004]传统的CAN通讯子站的缺点主要包括:由于传统的CAN通讯子站模块上并未有传感器电源端子，所以需要为传感器安装外部电源，从而增加了项目成本，而且当遇到安装空间有限时，不易安装；同时传统的CAN通讯子站模块上并未有继电器输出端子，因此当采集设备的模拟量高于或者低于系统设定值时需要连接外部继电器方可对设备进行控制。所以，在项目成本上及安装空间上都急需改良。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种带电源保护且具有智能控制的CAN通信子站，并有效降低项目成本和减少安装空间。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种CAN通讯子站，包括MCU，及分别与MUC连接的开关量输入电路、用于与CAN总线连接的CAN总线电路、用于与485总线连接的485总线电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、用于为外接传感器供电的传感器供电电路、显示模块；所述传感器供电电路上设有电流监测电路，所述电流监测电路与MCU连接。
[0008]本实用新型的MCU连接可为外接继电器供电的传感器供电电路，为外接传感器提供直流电源，使CAN通讯子站本身具有传感器电源端子，无需为传感器安装外部电源，有效降低项目成本并减少安装空间。同时在传感器供电电路上设用于对供电电路上供电电流进行监测的电流监测电路，使具有电流检测功能，实现外部传感器电源的保护。连接显示模块，实现将采集到的模拟量(如:水位，温度，压力)或者设备的开关状态用于显示，方便运维人员现场调试。MCU连接开关量输入电路和模拟量输入电路可采集现场设备上传感器的输出信号，这些输出信号包括开关量或模拟量。
[0009]所述开关量输出电路为可与外接继电器连接的继电器输出端，使CAN通讯子站具有继电器输出端子，实现当采集设备的模拟量高于或者低于系统设定值时需要连接外部继电器方可对设备进行控制，不仅使其具备智能控制作用，对于传感器的数值超限或损坏具备处理能力，而且可直接与外接继电器连接也有效降低了项目成本并减少了安装空间。
[0010]为了实现通讯口隔离，所述CAN总线电路包括CAN光隔离模块，所述MCU通过CAN光隔离模块与CAN总线连接，实现了电气隔离，传输可靠。
[0011]为了实现通讯口隔离，所述485总线电路包括485光隔离芯片，所述MCU通过485光隔离芯片与485总线连接，实现了电气隔离，传输可靠。
[0012]所述模拟量输入电路包括A/D转换电路、电平转换模块，所述MCU通过模拟量输入电路外接4-20mA模拟量电流信号和0-5V模拟量电压信号，实现对传感器输出的模拟量信号的采集。
[0013]所述传感器供电电路上还设有供电开关，实现了在传感器供电上的直流供电高端切断。
[0014]本实用新型的有益效果:(I)设有传感器供电电路，为各路传感器提供直流电源，无需再为传感器安装外部电源，减少项目成本并减少安装控件，同时在供电电路上设置供电开关和电流监测电路，使直流电源可以高端切断，并具备电流检测。当数据异常，可以软件设置断电重启、检测过流时，可以切断负载，并提示警报，实现外部传感器电源的保护。
(2)设置为继电器输出端的开关量输出电路，该继电器输出端具备多路大电流继电器节点输出，可以设置在某项检测值超标时，自动启动驱动某执行机构动作，如报警器、排风、水泵等(在通讯中断时，此功能尤其有效)，实现智能控制。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型示意图。
[0016]其中，1.MCU ;2.开关量输入电路；3.CAN总线电路；4.485总线电路；5.开关量输出电路；6.模拟量输入电路；7.传感器供电电路；8.显示模块；9.CAN光隔离模块；10.485光隔离芯片；11.电平转换模块；12.电流监测电路；13.供电开关。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0018]如图1所述，一种CAN通讯子站，其包括MCU 1，及分别与MUC I连接的开关量输入电路2、用于与CAN总线连接的CAN总线电路3、用于与485总线连接的485总线电路4、开关量输出电路5、模拟量输入电路6、用于为外接传感器供电的传感器供电电路7、显示模块8。其中，传感器供电电路7为外接传感器提供直流12V电源。该传感器供电电路7上设有电流监测电路12和供电开关13，电流监测电路12与MCU I连接。开关量输入电路2用于采集传感器的开关量信号。开关量输出电路5为可与外接继电器连接的继电器输出端，用于控制电磁阀、报警器、排风、水泵等。CAN总线电路3包括CAN光隔离模块9，MCU I通过CAN光隔离模块9与CAN总线连接。485总线电路4包括485光隔离芯片10，MCU I通过485光隔离芯片10与485总线连接，485总线将分析处理过的传感器数据上传至调度中心。模拟量输入电路6包括A/D转换电路、电平转换模块11，MCU I通过模拟量输入电路6外接4-20mA模拟量电流信号和0-5V模拟量电压信号，采集传感器输出的模拟量信号。显示模块8将采集到的模拟量(如:水位，温度，压力)或者设备的开关状态用于显示，方便运维人员现场调试。
[0019]本CAN通讯子站在传感器供电上做了 DV供电高端切断，并具备电流检测功能，可采集现场设备上传感器的输出信号，这些输出信号包括开关量或模拟量，采集的数据给CPU处理后上传至调度中心，从而方便运维人员在监控室即可观察到现场设备的工作温度、环境温度、压力、是否在位等状态。本CAN通讯子站接口丰富，子站具备485通讯口，支持标准MODBUS协议、数字量脉冲接口(流量信号多采用)、模拟量(4-20ma，0-5V)。
[0020]为了验证本CAN通讯子站的优点，进行以下测试试验，该测试试验的测试项目为某设备进气端电磁阀的控制，测试目的为测试CAN通讯子站的智能控制功能。
[0021]测试过程为:将一个量程为0_12MPa的压力传感器(输出0_5V电压信号)连接在减压阀的后端，传感器的电源线接在CAN通讯子站的传感器供电电路7上，CAN通讯子站的开关量输出电路5连接进气端的电磁阀上。打开气瓶，调节减压阀压力为0.3MPa，接通CAN通讯子站的电源，此时，观察到CAN通讯子站的显示模块8上显示的压力值为0.3MPa，设备的进气端电磁阀为开启状态，设备正常工作；当调节减压阀的压力为0.5MPa时，由于0.5MPa高于CAN通讯子站的压力设定值(0.4MPa)，此时进气端电磁阀关闭。
[0022]该测试试验成功验证了 CAN通讯子站的实用性，尤其是智能控制功能。
[0023]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种CAN通讯子站，其特征在于:其包括MCU，及分别与MUC连接的开关量输入电路、用于与CAN总线连接的CAN总线电路、用于与485总线连接的485总线电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、用于为外接传感器供电的传感器供电电路、显示模块；所述传感器供电电路上设有电流监测电路，所述电流监测电路与MCU连接。
2.根据权利要求1所述的CAN通讯子站，其特征在于:所述开关量输出电路为可与外接继电器连接的继电器输出端。
3.根据权利要求1所述的CAN通讯子站，其特征在于:所述CAN总线电路包括CAN光隔离模块，所述MCU通过CAN光隔离模块与CAN总线连接。
4.根据权利要求1所述的CAN通讯子站，其特征在于:所述485总线电路包括485光隔离芯片，所述MCU通过485光隔离芯片与485总线连接。
5.根据权利要求1所述的CAN通讯子站，其特征在于:所述模拟量输入电路包括A/D转换电路、电平转换模块，所述MCU通过模拟量输入电路外接4-20mA模拟量电流信号和0-5V模拟量电压信号。
6.根据权利要求1所述的CAN通讯子站，其特征在于:所述传感器供电电路上还设有供电开关。
【专利摘要】本实用新型公开了一种CAN通讯子站，包括MCU，及分别与MUC连接的开关量输入电路、用于与CAN总线连接的CAN总线电路、用于与485总线连接的485总线电路、开关量输出电路、模拟量输入电路、用于为外接传感器供电的传感器供电电路、显示模块；所述传感器供电电路上设有电流监测电路，所述电流监测电路与MCU连接。开关量输出电路为可与外接继电器连接的继电器输出端。本实用新型通过新型的传感器供电电路和开关量输出电路，为各路传感器提供直流电源并实现外部传感器电源的保护，同时实现智能控制。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204389959
【申请号】CN201520113562
【发明人】刘江宁
【申请人】江苏百瑞自动化科技有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月13日