專利名稱：工業(yè)現(xiàn)場控制的WorldFIP-CANopen網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于WorldFIP工業(yè)現(xiàn)場總線的網(wǎng)關(guān)，尤其涉及一種工 業(yè)現(xiàn)場控制的WorldFIP-CANopen網(wǎng)關(guān)，廣泛用于WorldFIP-CANopen的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換與分析處理。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)現(xiàn)場在控制方式上己經(jīng)由直接導(dǎo)線的控制方式轉(zhuǎn)換為利用工業(yè)總 線控制方式。
WorldFIP網(wǎng)絡(luò)是一種專門為工業(yè)現(xiàn)場總線設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)，目前已成為一種在 國外和國內(nèi)大量使用的高可靠性現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，CANopen通訊方式是目前發(fā)展迅 速的通訊方式之一，具有代碼開源，接口簡單，價(jià)格低廉，調(diào)試方便，性能可 靠等優(yōu)點(diǎn)。特別是在城市輕軌，地鐵，汽車等領(lǐng)域，很多設(shè)備都提供CANopen 接口來進(jìn)行設(shè)備間的通訊，將其與WorldFIP總線結(jié)合起來使目前帶有CANopen 通訊方式的設(shè)備都能在WorldFIP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)流的交互，傳統(tǒng)的CANopen總 線與WorldFIP總線之間的數(shù)據(jù)傳輸上，可靠性、靈活性都較差，所能傳遞的信 息量也很小，另外更不方便維護(hù)。因此發(fā)明一種基于WorldFIP-CANopen的網(wǎng)關(guān) 替代傳統(tǒng)的控制方式，對于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)控制的現(xiàn)代化具有十分重要的意義。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對以上問題的提出，而研制一種工業(yè)現(xiàn)場控制的 WorldFIP-CANopen網(wǎng)關(guān)，旨在解決傳統(tǒng)方式的不足。 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種工業(yè)現(xiàn)場控制的WorldFIP-CAN叩en網(wǎng)關(guān)，包括WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口、 處理器和CANopen總線物理接口，其中CANopen總線物理接口由接收器和控制 器組成；所述的WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口與WorldFIP總線和冗余WorldFIP總線作雙 向通信的總線連接，處理器與內(nèi)部系統(tǒng)總線作雙向通信的總線連接，CANopen總 線物理接口分別與CAM總線和內(nèi)部系統(tǒng)總線作雙向通信的總線連接；CANopen總 線信號通過CANopen總線物理接口進(jìn)入內(nèi)部系統(tǒng)總線，送給處理器處理，經(jīng)分 析后送入WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口，由WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)打包成WorldFIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定數(shù)據(jù)流入WorldFIP總線和冗余WorldFIP總線中。
所述的WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口由通信控制器FULLFIP2、介質(zhì)冗余控制器件
FIPDUAL、總線驅(qū)動器件FIELDRIVE和信號隔離變壓器FIELDTR構(gòu)成，內(nèi)部系統(tǒng)
總線產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號，傳入通信控制器FULLFIP2，再經(jīng)過介質(zhì)冗余控制器件
FIPDUAL，最后通過總線驅(qū)動器件FIELDRIVE和信號隔離變壓器FIELDTR進(jìn)入
WorldFIP總線或冗余WorldFIP總線。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，主要表現(xiàn)在具有可靠
性高、靈活性強(qiáng)、通用性好以及成本低廉的特點(diǎn)，非常適合與工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用領(lǐng)域。


本實(shí)用新型由2幅附圖
圖1為本實(shí)用新型硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖2為WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口硬件結(jié)構(gòu)圖。
圖中1、 WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口， 2、處理器，3、 CANopen總線物理接口， 4、 接收器，5、控制器。
具體實(shí)施方式

如圖1所示的工業(yè)現(xiàn)場控制的WorldFIP-CANopen網(wǎng)關(guān)，包括WorldFIP網(wǎng) 絡(luò)接口 1、處理器2和CANopen總線物理接口 3，其中CANopen總線物理接口 4 由接收器4和控制器5組成；所述的WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口 1與WorldFIP總線和 冗余WorldFIP總線作雙向通信的總線連接，處理器2與內(nèi)部系統(tǒng)總線作雙向通 信的總線連接，CANopen總線物理接口 3分別與CAM總線和內(nèi)部系統(tǒng)總線作雙向 通信的總線連接；CANopen總線信號通過CANopen總線物理接口 3進(jìn)入內(nèi)部系統(tǒng) 總線，送給處理器2處理，經(jīng)分析后送入WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口 1，由WorldFIP網(wǎng) 絡(luò)接口 1將數(shù)據(jù)打包成WorldFIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定數(shù)據(jù)流入WorldFIP總線和冗余 WorldFIP總線中。
如圖2所示W(wǎng)orldFIP網(wǎng)絡(luò)接口 1由通信控制器FULLFIP2、介質(zhì)冗余控制器 件FIPDUAL、總線驅(qū)動器件FIELDRIVE和信號隔離變壓器FIELDTR構(gòu)成，內(nèi)部系 統(tǒng)總線產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號，傳入通信控制器FULLFIP2，再經(jīng)過介質(zhì)冗余控制器件 FIPDUAL，最后通過總線驅(qū)動器件FIELDRIVE和信號隔離變壓器FIELDTR進(jìn)入 WorldFIP總線或冗余WorldFIP總線.
在具體實(shí)施例中，處理器2采用NETl+50處理器，CANopen總線物理接口 3中接收器4采用SJA1000CAN控制器、控制器5采用PCA82C250型控制器。
WorldFIP總線或冗余WorldFIP總線信號數(shù)據(jù)，通過WorldFIP總線接口 1 中的總線驅(qū)動器件FIELDRIVE和信號隔離變壓器FIELDTR，經(jīng)過驅(qū)動和隔離信號， 送入介質(zhì)冗余控制器件FIPDUAL后將信號輸送到通信控制器FULLFIP2中進(jìn)行協(xié) 議轉(zhuǎn)換,變換后送入處理器NET+50中，分析處理；分析處理后的信號送入SJAIOOO 控制器5中，經(jīng)由PCA82C250接收器4送入C認(rèn)總線信號。
NET+50主控制器1是網(wǎng)關(guān)的核心器件，在協(xié)議處理器FULLFIP2的協(xié)助下它 負(fù)責(zé)將控制器要傳輸?shù)臄?shù)字量或模擬量打包成WorldFIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所規(guī)定的數(shù)據(jù) 流送到WorldFIP總線收發(fā)器，或者將WorldFIP總線收發(fā)器送來的信號解析成
標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)并將其存入自身的緩存區(qū)，以供控制器讀取。
WorldFIP總線接口 l主要包括以下幾個(gè)部分通信控制器FULLFIP2、介質(zhì) 冗余控制器件FIPDUAL、總線驅(qū)動器件FIELDRIVE和信號隔離變壓器FIELDTR。 現(xiàn)場總線通信協(xié)議控制器選用FULLFIP2，它可以實(shí)現(xiàn)WorldFIP現(xiàn)場總線絕大多 數(shù)的聯(lián)接和應(yīng)用協(xié)議，包括數(shù)據(jù)鏈路層的一套周期和非周期的緩沖傳送和信息 服務(wù)、具有總線仲裁功能、支持MPS應(yīng)用層服務(wù)，包括提示、刷新和同歩機(jī)制。 該芯片一旦配置成功，它將能獨(dú)自完成相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)功能，并將相關(guān)數(shù)據(jù)存入自 有的存儲器(Private RAM),供用戶調(diào)用，用戶微處理器負(fù)責(zé)運(yùn)行應(yīng)用軟件。
SJA1000是一款獨(dú)立的CAN控制器，它是PHILIPS半導(dǎo)體PCA82C200 CAN控 制器(BasicCAN)的替代產(chǎn)品在引腳電氣上與PCA82C200控制器完全兼容而且它 增加了一種新的工作模式(PeliaN)這種模式支持具有很多新特性的CAN 2. OB 協(xié)議。
PCA82C250收發(fā)器是CANopen協(xié)議控制器和高頻隔離變壓器的電氣接口 ， 它將協(xié)議控制器送來的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成差分信號，然后將該信號送至光電隔離 器件，或者將光電隔離器件送來的差分網(wǎng)絡(luò)信號解碼成數(shù)字信號，送入?yún)f(xié)議控 制器。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范 圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵 蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種工業(yè)現(xiàn)場控制的WorldFIP-CANopen網(wǎng)關(guān)，包括WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口(1)、處理器(2)和CANopen總線物理接口(3)，其中CANopen總線物理接口(3)由接收器(4)和控制器(5)組成；所述的WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口(1)與WorldFIP總線和冗余WorldFIP總線作雙向通信的總線連接，處理器(2)與內(nèi)部系統(tǒng)總線作雙向通信的總線連接，CANopen總線物理接口(3)分別與CAM總線和內(nèi)部系統(tǒng)總線作雙向通信的總線連接；CANopen總線信號通過CANopen總線物理接口(3)進(jìn)入內(nèi)部系統(tǒng)總線，送給處理器(2)處理，經(jīng)分析后送入WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口(1)，由WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口(1)將數(shù)據(jù)打包成WorldFIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定數(shù)據(jù)流入WorldFIP總線和冗余WorldFIP總線中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)現(xiàn)場控制的WorldFIP-CANopen網(wǎng)關(guān)，其特 征在于所述的WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口 (1)由通信控制器FULLFIP2、介質(zhì)冗余控制 器件FIPDUAL、總線驅(qū)動器件FIELDRIVE和信號隔離變壓器FIELDTR構(gòu)成，內(nèi)部 系統(tǒng)總線產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號，傳入通信控制器FULLFIP2，再經(jīng)過介質(zhì)冗余控制器 件FIPDUAL，最后通過總線驅(qū)動器件FIELDRIVE和信號隔離變壓器FIELDTR進(jìn)入 WorldFIP總線或冗余WorldFIP總線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種工業(yè)現(xiàn)場控制的WorldFIP-CANopen網(wǎng)關(guān)，包括WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口、處理器和CANopen總線物理接口，其中CANopen總線物理接口由接收器和控制器組成；所述的WorldFIP網(wǎng)絡(luò)接口與WorldFIP總線和冗余WorldFIP總線作雙向通信的總線連接，處理器與內(nèi)部系統(tǒng)總線作雙向通信的總線連接，CANopen總線物理接口分別與CAM總線和內(nèi)部系統(tǒng)總線作雙向通信的總線連接；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，主要表現(xiàn)在具有可靠性高、靈活性強(qiáng)、通用性好以及成本低廉的特點(diǎn)，非常適合與工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號G05B19/418GK201311587SQ20082023129
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者濤 吳, 李時(shí)智, 勇 石 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心