一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于：包括电源保护模块、电源模块、嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块、Modbus RTU驱动芯片，电源保护模块连接有电源模块，电源模块连接嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块和Modbus RTU驱动芯片，嵌入式ARM处理器连接有CANopen通信模块，CANopen通信模块设有DB9接口电路，嵌入式ARM处理器设有拨码开关、CPU时钟电路、调试接口、指示电路和存储装置，嵌入式ARM处理器连接Modbus RTU驱动芯片，电源模块设有高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路，高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路依次连接。本实用新型装置解决了CANopen设备与Modbus TCP设备之间的互联的问题，实现了不同网络之间的数据交换。
【专利说明】
一种Mod bus RTU转CANopen的协议转换器
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及协议转换器的技术领域，尤其是一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器。
【背景技术】
[0002]CAN总线因其高实时性，被广泛用于汽车领域。CANopen是CAN总线的高层协议，是运行于CAN总线之上的应用协议，采用CANopen协议的伺服驱动驱动器具有响应快、延时低、精度高的特点，Modbus协议是工业自动化以及工业控制系统的应用中占有很大一部分比例，水表电表以及PLC都用到Modbusx协议，然而现主流的PLC控制器带CANopen接口的较少，大多仪器仪表都是用Modbus协议致使其无法接入CANopen网络，因此需要CANopen转换成常用的Modbus RTU、Prpfibus_DP、EerCAT等协议，急需一种Modbus RTU向CANopen转换的转换器。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供了一种ModbusRTU转CANopen的协议转换器，本实用新型装置解决了Modbus RTU设备与CANopen设备之间的互联的问题，实现了不同网络之间的数据交换。
[0004]为此，本实用新型所采取的技术解决方案是:
[0005]—种Modbus RTU转CANopen的协议转换器，包括电源保护模块、电源模块、嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块、Modbus RTU驱动芯片，电源保护模块连接有电源模块，电源模块连接嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块和Modbus RTU驱动芯片，嵌入式ARM处理器连接有CANopen通信模块，CANopen通信模块设有DB9接口电路，嵌入式ARM处理器设有拨码开关、CPU时钟电路、调试接口、指示电路和存储装置，嵌入式ARM处理器连接Modbus RTU驱动芯片，电源模块设有高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路，高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路依次连接。
[0006]作为进一步优选，所述电源保护模块设有过流保护电路、反接保护电路和EMC电路共模电感，所述过流保护电路、所述反接保护电路和所述EMC电路共模电感依次连接。
[0007]作为进一步优选，所述EMC电路共模电感两侧设有旁路Y电容。
[0008]作为进一步优选，所述高压隔离电源高压电路为5V。
[0009]作为进一步优选，所述线性稳压电源为3.3V，所述电源滤波电路为所述嵌入式ARM处理器供电。
[0010]作为进一步优选，Modbus RTU驱动芯片设有RS485芯片和接口模块，所述RS485芯片连接所述接口模块。
[0011]作为进一步优选，所述高压隔离电源为所述CANopen通信模块和所述RS485芯片供电。
[0012]作为进一步优选，所述嵌入式ARM处理器为STM32F407VET6。
[0013]作为进一步优选，所述CANopen通信模块为CTM1051模块，所述CTM1051模块为周立功CAN收发器模块，所述CTM1051模块的CANH引脚和引脚设有ESD保护电路。
[OOM]上述技术方案的有益效果在于:
[0015]1、解决CANopen设备与Modbus RTU设备之间的互联，实现不同网络之间的数据交换，无需独立的通信模块，降低了成本；
[0016]2、采用线性稳压电源为嵌入式ARM处理器提供3.3V电压，并且作为EMC电路共模电感两侧设有旁路Y电容作为电源保护模块，有效的滤除电源杂波，防止外界电源干扰，保证了系统的稳定性；
[0017]3、采用高压隔离电源为CANopen通信模块和RS485芯片提供5V电压，高压隔离电源的隔离电压达3000V，使电源使用和嵌入式ARM处理器始终处于隔离状态，并且电源模块前端通过电源保护模块保护，CANopen通信模块最高支持2500V电压隔离功能，通信速率最高能够达到IMbit/s，可承受正负8KV的静电；
[0018]4、拨码开关直接与嵌入式ARM处理器连接，可以通过拨码开关设置协议转换器的站地址，存储装置可以对处理数据进行存储和读取，便于查询，调试接口便于调试，指示电路用于显示设备运行状态；
[0019]5、由过流保护电路、反接保护电路、EMC电路共模电感组成的电源保护模块，可以为电源模块提供保护保障，确保系统运行稳定，异常情况下不会造成损害。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的CANopen转ModbusTCP的协议转换器的连接结构示意图。
[0021 ]图中:1、电源保护模块;2、电源模块;3、嵌入式ARM处理器;4、CANopen通信模块;5、Modbus RTU驱动芯片；101、过流保护电路；102、反接保护电路；103、EMC电路共模电感;201、高压隔离电源;202、线性稳压电源；203、电源滤波电路;301、拨码开关;302、CPU时钟电路；303、调试接口 ； 304、指示电路；305、存储装置;401、DB9接口电路；501、RS485芯片；502、接口模块。
【具体实施方式】
[0022]为使本实用新型的特点和优点更加清楚，下面结合具体实施例进行描述。
[0023]如图1所示，一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器，包括电源保护模块1、电源模块2、嵌入式ARM处理器3、CANopen通信模块4、Modbus RTU驱动芯片5，电源保护模块I连接有电源模块2，电源模块2连接嵌入式ARM处理器3、CANopen通信模块4和Modbus RTU驱动芯片5，嵌入式ARM处理器3连接有CANopen通信模块4，CANopen通信模块4设有DB9接口电路401，嵌入式ARM处理器3设有拨码开关301、CPU时钟电路302、调试接口 303、指示电路304和存储装置305，嵌入式ARM处理器3连接Modbus RTU驱动芯片5，电源模块2设有高压隔离电源201、线性稳压电源202和电源滤波电路203，高压隔离电源201、线性稳压电源202和电源滤波电路203依次连接。
[0024]本实施例中，所述电源保护模块I设有过流保护电路11、反接保护电路12和EMC电路共模电感103，所述过流保护电路101、所述反接保护电路102和所述EMC电路共模电感103依次连接，用于保护电压电流的稳定和避免反接错误，所述EMC电路共模电感103两侧设有旁路Y电容，有效的滤除电源杂波，防止外界电源干扰。
[0025]本实施例中，所述高压隔离电源201高压电路为5V，所述线性稳压电源202为3.3V，所述电源滤波电路203为所述嵌入式ARM处理器3供电，嵌入式ARM处理器3采用线性稳压电源202供电，保证了系统的稳定性，高压隔离电源201电压为5V隔离电压达3000V，使电源使用和嵌入式ARM处理器3始终处于隔离状态，并且电源模块2前端通过电源保护模块I保护。
[0026]本实施例中，Modbus RTU驱动芯片5设有RS485芯片501和接口模块502，所述RS485芯片501连接所述接口模块502，所述高压隔离电源201为所述CANopen通信模块4和所述RS485芯片501供电。
[0027]本实施例中，所述嵌入式ARM处理器3为STM32F407VET6。
[0028]本实施例中，所述CANopen通信模块4为CTM1051模块，所述CTM1051模块为周立功CAN收发器模块，周立功CAN收发器模块最高支持2500V电压隔离功能，通信速率最高能够达至IJlMbit/s，所述CTM1051模块的CANH引脚和引脚设有ESD保护电路，可承受正负8KV的静电。
[0029]使用时，数据通过Modbus RTU驱动芯片5输入后，进行功能码有效性验证、数据地址有效性验证、数据值有效性验证、判断执行有效性，由Modbus RTU驱动芯片5决定发送到嵌入式ARM处理器3，嵌入式ARM处理器3对接收到的数据进行处理，然后将数据处理后转发到CANopen通信模块4实现数据的发送任务，反之亦然，从而实现CANopen与Modbus RTU网络之间的数据交换。
[0030]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，例如增加栗料器的数量等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种Modbus RTU转CANopen的协议转换器，其特征在于:包括电源保护模块、电源模块、嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块、Modbus RTU驱动芯片，电源保护模块连接有电源模块，电源模块连接嵌入式ARM处理器、CANopen通信模块和Modbus RTU驱动芯片，嵌入式ARM处理器连接有CANopen通信模块，CANopen通信模块设有DB9接口电路，嵌入式ARM处理器设有拨码开关、CPU时钟电路、调试接口、指示电路和存储装置，嵌入式ARM处理器连接Modbus RTU驱动芯片，电源模块设有高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路，高压隔离电源、线性稳压电源和电源滤波电路依次连接。2.根据权利要求1所述的ModbusRTU转CANopen的协议转换器，其特征在于:所述电源保护模块设有过流保护电路、反接保护电路和EMC电路共模电感，所述过流保护电路、所述反接保护电路和所述EMC电路共模电感依次连接。3.根据权利要求2所述的ModbusRTU转CANopen的协议转换器，其特征在于:所述EMC电路共模电感两侧设有旁路Y电容。4.根据权利要求1所述的ModbusRTU转CANopen的协议转换器，其特征在于:所述高压隔离电源高压电路为5V。5.根据权利要求1所述的ModbusRTU转CANopen的协议转换器，其特征在于:所述线性稳压电源为3.3V，所述电源滤波电路为所述嵌入式ARM处理器供电。6.根据权利要求1所述的ModbusRTU转CANopen的协议转换器，其特征在于:ModbusRTU驱动芯片设有RS485芯片和接口模块，所述RS485芯片连接所述接口模块。7.根据权利要求6所述的ModbusRTU转CANopen的协议转换器，其特征在于:所述电源滤波电路为所述Modbus RTU驱动芯片的所述RS485芯片供电。8.根据权利要求1所述的ModbusRTU转CANopen的协议转换器，其特征在于:所述嵌入式 ARM 处理器为 STM32F407VET6。9.根据权利要求1所述的ModbusRTU转CANopen的协议转换器，其特征在于:所述CANopen通信模块为CTM1051模块，所述CTM1051模块为周立功CAN收发器模块。10.根据权利要求9所述的ModbusRTU转CANopen的协议转换器，其特征在于:所述CTMl 051模块的CANH引脚和引脚设有ESD保护电路。
【文档编号】H04L12/40GK205545357SQ201620235069
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】郭静, 王永贵, 廖亮
【申请人】四川零点自动化系统有限公司