本发明专利技术公开了一种基于ＰＬＣｃｏｒｅ－ＣＦ５４模块的模拟量输入板卡，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、模拟量输入通道和ＰＬＣｃｏｒｅ－ＣＦ５４模块驱动缓冲接口，所述的ＣＡＮ总线物理接口由ＰＣＡ８２Ｃ２５０构成，所述的模拟量输入通道由运放构成，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入均通过ＰＬＣｃｏｒｅ－ＣＦ５４模块驱动缓冲接口来实现。该网关基于ＰＬＣｃｏｒｅ－ＣＦ５４模块，具有多种外设通讯接口，模块本身资源丰富，适宜在现场情况复杂，工作环境恶劣的机车网络系统中应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机车车辆的网络控制，尤其涉及一种基于PLCcore-CF54模块的 模拟量输入板卡，具有CAN总线通讯接口、 RS232接口和以太网接口，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》。
技术介绍
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 发的一种串行通信协议网络，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线 特点特点是采用双线差分信号、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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种基于PLCcore-CF54模块的模拟量输入板卡，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入采集。本专利技术的技术解决方案是这样实现的一种基于PLCcore-CF54模块的模拟量输入板卡，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 、模拟量输入通道和PLCcorc-CF54模块驱动缓冲 接口，所述的RS232组成的串口配置单元和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入通道均通过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连接到芯片MAX3243的13和14脚T1IN、 T2IN， 串口接收RxD0、 RxDl连接到芯片的18和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—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；所述的模拟量输入由运放电路构成， 输入通道信号连接到电阻分压网络，分压后接到运放网络进行检波、滤波和变 换。所述的RS232串口配置单元配置以太网IP地址、网关和子网掩码，RS232 串行总线接口则完成正常的串口通讯和调试配置应用参数。所述的CAN总线物理接口由HCPL0661和PCA82C250构成，PCA82C250 是CAN总线驱动收发器，HCPL0661实现CAN总线和网关板电气隔离，和外 围的电阻、电感、TVS—起提高CAN总线的抗干扰能力，能够满足应用与恶劣 电磁环境的需要。所述的模拟量输入通道由输入分压/分流电阻电路、输入缓冲单元电路、精密 整流单元电路、比例单元电路和输出缓冲单元电路构成。模拟量输入端加压敏 电阻提高了模拟量采样的可靠性。与现有技术相比较，本技术的优点在于采用了 PLA core-CF54模块做主 控芯片，同时配置RS232、 CAN和以太网接口，是具有CAN open应用层协议 的从设备，适合各种类型铁路机车模拟量的输入采集，并具有电器隔离和抗电 磁干扰能力。附图说明本专利技术有7幅附图，其中图l是本专利技术的结构框图2是RS232物理接口电路图3是以太网接口电路图4是CAN总线物理接口电路图； 图5是模拟量输入电路图6是PLCcore-CF54物理接口电气定义；图7是PLCcore-CF54接口缓冲驱动设计电路图。在图中1、 PLC core-CF54模块2、 PLC core-CF54驱动缓冲接口 3、 模拟量输入物理量接口 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卜图7所示。 一种基于PLCcore-CF54模块的模拟量输入板卡，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、模拟量输入通道和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 、模拟量输入通道均通过PLC COU-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双串口功 能，串口发送RXD0、RXD1连接到芯片MAX3243的13脚和14脚T1IN、T2IN， 串口接收RXD0、RXD1连接到芯片的18脚和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；所述的模拟量输入通道由运放电路 构成，输入通道信号连接到电阻分压网络，分压后接到运放网络进行检波、滤 波和变换。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16路模拟量输入通道。 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。所述的16路模拟量输入板卡，每通 道采用压敏电阻，提高模拟量采样的可靠性并有效的抑制了电磁干扰。 PLCcore-CF54模块能够进行复杂的运算和逻辑处理，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模块的模拟量输入板卡，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(6)、工业以太网物理接口(5)、CAN总线物理接口(4)、模拟量输入通道(3)和PLCcore-CF54模块驱动缓冲接口(2)，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、模拟量输入通道均通过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连接到所述芯片MAX3243的13和14脚T1IN、T2IN，串口接收RxD0、RxD1则连接到所述芯片的18和19脚R1OUT、R2OUT；所述的CAN总线物理接口由HCPL0661和PCA本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于ＰＬＣｃｏｒｅ－ＣＦ５４模块的模拟量输入板卡，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（６）、工业以太网物理接口（５）、ＣＡＮ总线物理接口（４）、模拟量输入通道（３）和ＰＬＣｃｏｒｅ－ＣＦ５４模块驱动缓冲接口（２），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、模拟量输入通道均通过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连接到所述芯片ＭＡＸ３２４３的１３和１４脚Ｔ１ＩＮ、Ｔ２ＩＮ，串口接收ＲｘＤ０、ＲｘＤ１则连接到所述芯片的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ＰＣＡ８２Ｃ２５０１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；所述的模拟量输入由运放电路构成，输入通道信号连接到电阻分压网络，分压后接到运放网络进行检波、滤波和变换。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王忠福，
申请(专利权)人：中国北车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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