一種can通訊子站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種帶電源保護(hù)且具有智能控制的CAN通信子站。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。CAN(ControIIer Area Network，控制器局域網(wǎng)絡(luò))屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇。目前，CAN的高性能和可靠性已得到認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
[0003]傳統(tǒng)通訊采集模塊只是采集組網(wǎng)中的一個(gè)中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，把各個(gè)傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)包發(fā)給上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)基本采集轉(zhuǎn)換終端，不具備智能控制作用，對(duì)于傳感器的數(shù)值超限或者損壞不具備任何處理能力。
[0004]傳統(tǒng)的CAN通訊子站的缺點(diǎn)主要包括:由于傳統(tǒng)的CAN通訊子站模塊上并未有傳感器電源端子，所以需要為傳感器安裝外部電源，從而增加了項(xiàng)目成本，而且當(dāng)遇到安裝空間有限時(shí)，不易安裝；同時(shí)傳統(tǒng)的CAN通訊子站模塊上并未有繼電器輸出端子，因此當(dāng)采集設(shè)備的模擬量高于或者低于系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)需要連接外部繼電器方可對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。所以，在項(xiàng)目成本上及安裝空間上都急需改良。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種帶電源保護(hù)且具有智能控制的CAN通信子站，并有效降低項(xiàng)目成本和減少安裝空間。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種CAN通訊子站，包括MCU，及分別與MUC連接的開關(guān)量輸入電路、用于與CAN總線連接的CAN總線電路、用于與485總線連接的485總線電路、開關(guān)量輸出電路、模擬量輸入電路、用于為外接傳感器供電的傳感器供電電路、顯示模塊；所述傳感器供電電路上設(shè)有電流監(jiān)測(cè)電路，所述電流監(jiān)測(cè)電路與MCU連接。
[0008]本實(shí)用新型的MCU連接可為外接繼電器供電的傳感器供電電路，為外接傳感器提供直流電源，使CAN通訊子站本身具有傳感器電源端子，無(wú)需為傳感器安裝外部電源，有效降低項(xiàng)目成本并減少安裝空間。同時(shí)在傳感器供電電路上設(shè)用于對(duì)供電電路上供電電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)的電流監(jiān)測(cè)電路，使具有電流檢測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)外部傳感器電源的保護(hù)。連接顯示模塊，實(shí)現(xiàn)將采集到的模擬量(如:水位，溫度，壓力)或者設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)用于顯示，方便運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。MCU連接開關(guān)量輸入電路和模擬量輸入電路可采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上傳感器的輸出信號(hào)，這些輸出信號(hào)包括開關(guān)量或模擬量。
[0009]所述開關(guān)量輸出電路為可與外接繼電器連接的繼電器輸出端，使CAN通訊子站具有繼電器輸出端子，實(shí)現(xiàn)當(dāng)采集設(shè)備的模擬量高于或者低于系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)需要連接外部繼電器方可對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，不僅使其具備智能控制作用，對(duì)于傳感器的數(shù)值超限或損壞具備處理能力，而且可直接與外接繼電器連接也有效降低了項(xiàng)目成本并減少了安裝空間。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)通訊口隔離，所述CAN總線電路包括CAN光隔離模塊，所述MCU通過CAN光隔離模塊與CAN總線連接，實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，傳輸可靠。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)通訊口隔離，所述485總線電路包括485光隔離芯片，所述MCU通過485光隔離芯片與485總線連接，實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，傳輸可靠。
[0012]所述模擬量輸入電路包括A/D轉(zhuǎn)換電路、電平轉(zhuǎn)換模塊，所述MCU通過模擬量輸入電路外接4-20mA模擬量電流信號(hào)和0-5V模擬量電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器輸出的模擬量信號(hào)的采集。
[0013]所述傳感器供電電路上還設(shè)有供電開關(guān)，實(shí)現(xiàn)了在傳感器供電上的直流供電高端切斷。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:(I)設(shè)有傳感器供電電路，為各路傳感器提供直流電源，無(wú)需再為傳感器安裝外部電源，減少項(xiàng)目成本并減少安裝控件，同時(shí)在供電電路上設(shè)置供電開關(guān)和電流監(jiān)測(cè)電路，使直流電源可以高端切斷，并具備電流檢測(cè)。當(dāng)數(shù)據(jù)異常，可以軟件設(shè)置斷電重啟、檢測(cè)過流時(shí)，可以切斷負(fù)載，并提示警報(bào)，實(shí)現(xiàn)外部傳感器電源的保護(hù)。
(2)設(shè)置為繼電器輸出端的開關(guān)量輸出電路，該繼電器輸出端具備多路大電流繼電器節(jié)點(diǎn)輸出，可以設(shè)置在某項(xiàng)檢測(cè)值超標(biāo)時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)某執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，如報(bào)警器、排風(fēng)、水泵等(在通訊中斷時(shí)，此功能尤其有效)，實(shí)現(xiàn)智能控制。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型示意圖。
[0016]其中，1.MCU ;2.開關(guān)量輸入電路；3.CAN總線電路；4.485總線電路；5.開關(guān)量輸出電路；6.模擬量輸入電路；7.傳感器供電電路；8.顯示模塊；9.CAN光隔離模塊；10.485光隔離芯片；11.電平轉(zhuǎn)換模塊；12.電流監(jiān)測(cè)電路；13.供電開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所述，一種CAN通訊子站，其包括MCU 1，及分別與MUC I連接的開關(guān)量輸入電路2、用于與CAN總線連接的CAN總線電路3、用于與485總線連接的485總線電路4、開關(guān)量輸出電路5、模擬量輸入電路6、用于為外接傳感器供電的傳感器供電電路7、顯示模塊8。其中，傳感器供電電路7為外接傳感器提供直流12V電源。該傳感器供電電路7上設(shè)有電流監(jiān)測(cè)電路12和供電開關(guān)13，電流監(jiān)測(cè)電路12與MCU I連接。開關(guān)量輸入電路2用于采集傳感器的開關(guān)量信號(hào)。開關(guān)量輸出電路5為可與外接繼電器連接的繼電器輸出端，用于控制電磁閥、報(bào)警器、排風(fēng)、水泵等。CAN總線電路3包括CAN光隔離模塊9，MCU I通過CAN光隔離模塊9與CAN總線連接。485總線電路4包括485光隔離芯片10，MCU I通過485光隔離芯片10與485總線連接，485總線將分析處理過的傳感器數(shù)據(jù)上傳至調(diào)度中心。模擬量輸入電路6包括A/D轉(zhuǎn)換電路、電平轉(zhuǎn)換模塊11，MCU I通過模擬量輸入電路6外接4-20mA模擬量電流信號(hào)和0-5V模擬量電壓信號(hào)，采集傳感器輸出的模擬量信號(hào)。顯示模塊8將采集到的模擬量(如:水位，溫度，壓力)或者設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)用于顯示，方便運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。
[0019]本CAN通訊子站在傳感器供電上做了 DV供電高端切斷，并具備電流檢測(cè)功能，可采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上傳感器的輸出信號(hào)，這些輸出信號(hào)包括開關(guān)量或模擬量，采集的數(shù)據(jù)給CPU處理后上傳至調(diào)度中心，從而方便運(yùn)維人員在監(jiān)控室即可觀察到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作溫度、環(huán)境溫度、壓力、是否在位等狀態(tài)。本CAN通訊子站接口豐富，子站具備485通訊口，支持標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議、數(shù)字量脈沖接口(流量信號(hào)多采用)、模擬量(4-20ma，0-5V)。
[0020]為了驗(yàn)證本CAN通訊子站的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行以下測(cè)試試驗(yàn)，該測(cè)試試驗(yàn)的測(cè)試項(xiàng)目為某設(shè)備進(jìn)氣端電磁閥的控制，測(cè)試目的為測(cè)試CAN通訊子站的智能控制功能。
[0021]測(cè)試過程為:將一個(gè)量程為0_12MPa的壓力傳感器(輸出0_5V電壓信號(hào))連接在減壓閥的后端，傳感器的電源線接在CAN通訊子站的傳感器供電電路7上，CAN通訊子站的開關(guān)量輸出電路5連接進(jìn)氣端的電磁閥上。打開氣瓶，調(diào)節(jié)減壓閥壓力為0.3MPa，接通CAN通訊子站的電源，此時(shí)，觀察到CAN通訊子站的顯示模塊8上顯示的壓力值為0.3MPa，設(shè)備的進(jìn)氣端電磁閥為開啟狀態(tài)，設(shè)備正常工作；當(dāng)調(diào)節(jié)減壓閥的壓力為0.5MPa時(shí)，由于0.5MPa高于CAN通訊子站的壓力設(shè)定值(0.4MPa)，此時(shí)進(jìn)氣端電磁閥關(guān)閉。
[0022]該測(cè)試試驗(yàn)成功驗(yàn)證了 CAN通訊子站的實(shí)用性，尤其是智能控制功能。
[0023]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種CAN通訊子站，其特征在于:其包括MCU，及分別與MUC連接的開關(guān)量輸入電路、用于與CAN總線連接的CAN總線電路、用于與485總線連接的485總線電路、開關(guān)量輸出電路、模擬量輸入電路、用于為外接傳感器供電的傳感器供電電路、顯示模塊；所述傳感器供電電路上設(shè)有電流監(jiān)測(cè)電路，所述電流監(jiān)測(cè)電路與MCU連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN通訊子站，其特征在于:所述開關(guān)量輸出電路為可與外接繼電器連接的繼電器輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN通訊子站，其特征在于:所述CAN總線電路包括CAN光隔離模塊，所述MCU通過CAN光隔離模塊與CAN總線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN通訊子站，其特征在于:所述485總線電路包括485光隔離芯片，所述MCU通過485光隔離芯片與485總線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN通訊子站，其特征在于:所述模擬量輸入電路包括A/D轉(zhuǎn)換電路、電平轉(zhuǎn)換模塊，所述MCU通過模擬量輸入電路外接4-20mA模擬量電流信號(hào)和0-5V模擬量電壓信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN通訊子站，其特征在于:所述傳感器供電電路上還設(shè)有供電開關(guān)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種CAN通訊子站，包括MCU，及分別與MUC連接的開關(guān)量輸入電路、用于與CAN總線連接的CAN總線電路、用于與485總線連接的485總線電路、開關(guān)量輸出電路、模擬量輸入電路、用于為外接傳感器供電的傳感器供電電路、顯示模塊；所述傳感器供電電路上設(shè)有電流監(jiān)測(cè)電路，所述電流監(jiān)測(cè)電路與MCU連接。開關(guān)量輸出電路為可與外接繼電器連接的繼電器輸出端。本實(shí)用新型通過新型的傳感器供電電路和開關(guān)量輸出電路，為各路傳感器提供直流電源并實(shí)現(xiàn)外部傳感器電源的保護(hù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)智能控制。
【IPC分類】G05B19-042
【公開號(hào)】CN204389959
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520113562
【發(fā)明人】劉江寧
【申請(qǐng)人】江蘇百瑞自動(dòng)化科技有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日