專利名稱：一種用于工業(yè)現(xiàn)場控制的j1939-rs485網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，尤其是 涉及一種基于J1939軟件協(xié)議與RS485通訊方式之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)控制領(lǐng)域的現(xiàn)場控制方式，采用直通導(dǎo)線式的控制方式居多，由 于導(dǎo)線數(shù)量極多，接點處發(fā)生故障的幾率很大，因此系統(tǒng)的可靠性很低，故障 率高，維修難度很大，因此采用工業(yè)總線的控制方式己成發(fā)展趨勢。
J1939軟件協(xié)議技術(shù)在國外已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、柴油發(fā)動機(jī)控制、 鐵路、公共運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。在北美，J1939-l已被廣泛應(yīng)用在卡車或客車通信中。 在歐洲，J1939(IS0 11992)必須通過使用歐洲管理規(guī)則才能被執(zhí)行，特別是制動 裝備一定要通過J1939 (ISO 11992)網(wǎng)絡(luò)來連接。
在國內(nèi)，由于受到技術(shù)封鎖等原因，J1939的實用化應(yīng)用目前還處在起步 階段，而RS485通訊方式是目前應(yīng)用廣泛的通訊方式之一，具有接口簡單、價 格低廉、調(diào)試方便、性能可靠等優(yōu)點，特別是在城市輕軌、地鐵、汽車等領(lǐng)域， 很多設(shè)備都提供RS485接口來進(jìn)行設(shè)備間的通訊，因此在很多工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場需 要將J1939軟件協(xié)議總線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換為RS485等其他常用的通訊方式。 發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，并在J1939軟件協(xié)議與RS485通訊方式之間 進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，本實用新型的目的是要提供一種基于J1939網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和RS485 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，即 一種具有可靠性高、靈活性好、通用性強(qiáng)、成 本低的用于工業(yè)現(xiàn)場控制的J1939-RS485網(wǎng)關(guān)。 '
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的 一種用于工業(yè)現(xiàn) 場控制的J1939-RS485網(wǎng)關(guān)，包括J1939網(wǎng)絡(luò)接口、主控制器和RS485總線物 理接口，所述的J1939網(wǎng)絡(luò)接口和RS485總線物理接口分別通過內(nèi)部總線與主 控制器連接。
本實用新型所述的J1939網(wǎng)絡(luò)接口由J1939總線收發(fā)器和光電隔離接口電路組成，所述的J1939總線收發(fā)器通過內(nèi)部總線分別與J1939總線和光電隔離接口 電路相連。
本實用新型所述的J1939總線收發(fā)器是J1939協(xié)議控制器和光電隔離的電氣 接口，其結(jié)構(gòu)由單元功能電路組成。
本實用新型所述的主控制器是AT91SAM7A3處理器。
本實用新型所述的RS485總線物理接口由RS485接口芯片和光電隔離接口 電路組成，所述的RS485接口芯片通過內(nèi)部總線分別與RS485總線和光電隔離 接口電路相連。
本實用新型所述的光電隔離接口電路由接收光電隔離接口電路和發(fā)送光電 隔離接口電路組成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型具有以下有益效果
1、 由于本實用新型采用的J1939軟件協(xié)議技術(shù)具有詳細(xì)的協(xié)議支持，因此 提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，增加了?shù)據(jù)診斷功能。
2、 由于本實用新型實現(xiàn)了 J1939軟件協(xié)議與RS485通訊方式之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換，克服了 J1939網(wǎng)絡(luò)接口不方便的缺點，使目前帶有RS485通訊方式的設(shè)備 都能在J1939網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)流的交互，提高了產(chǎn)品的靈活性、通用性。
3、 由于本實用新型利用了現(xiàn)有的RS485通訊技術(shù)，降低了應(yīng)用成本。
4、 由于本實用新型采用控制器局域網(wǎng)和國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議J1939建立網(wǎng) 絡(luò)并實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)了內(nèi)部電子單元的網(wǎng)絡(luò)通信，因此具有廣泛的應(yīng)用前
旦 豕o


本實用新型僅有一幅附圖，其中
圖1是用于工業(yè)現(xiàn)場控制的J1939-RS485網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中10、主控制器，20、 J1939網(wǎng)絡(luò)接口， 21、 J1939總線收發(fā)器，22、
接收光電隔離接口電路，23、發(fā)送光電隔離接口電路，30、 RS485總線物理接
口， 31、 RS485接口芯片，32、接收光電隔離接口電路，33、發(fā)送光電隔離接
口電路。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說明。如圖1所示， 一種用于工 業(yè)現(xiàn)場控制的J1939-RS485網(wǎng)關(guān)，包括J1939網(wǎng)絡(luò)接口 20、主控制器10和RS485總線物理接口 30，所述的J1939網(wǎng)絡(luò)接口 20和RS485總線物理接口 30分別通 過內(nèi)部總線與主控制器10連接。所述的J1939網(wǎng)絡(luò)接口 20由J1939總線收發(fā)器 21和光電隔離接口電路組成，所述的J1939總線收發(fā)器21通過內(nèi)部總線分別與 J1939總線和光電隔離接口電路相連。所述的J1939總線收發(fā)器21是J1939協(xié)議 控制器和光電隔離的電氣接口，其結(jié)構(gòu)由單元功能電路組成。所述的主控制器 10是AT91SAM7A3處理器。所述的RS485總線物理接口 30由RS485接口芯片 31和光電隔離接口電路組成，所述的RS485接口芯片31通過內(nèi)部總線分別與 RS485總線和光電隔離接口電路相連。所述的光電隔離接口電路由接收光電隔 離接口電路22、 32和發(fā)送光電隔離接口電路23、 33組成。
本實用新型工作時，光電隔離接口電路將J1939網(wǎng)絡(luò)的外電路信號經(jīng)過光隔 離送入J1939總線收發(fā)器21 ，或者將J1939總線收發(fā)器21的信號經(jīng)光隔離器件 送至J1939網(wǎng)絡(luò)。J1939總線收發(fā)器21是J1939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 至光電隔離接口電路，或者將光電隔離接口電路送來的差分網(wǎng)絡(luò)信號解碼成數(shù) 字信號，送入?yún)f(xié)議控制器。主控制器10是J1939網(wǎng)絡(luò)的核心器件，它負(fù)責(zé)將主 控制器10要傳輸?shù)臄?shù)字量或模擬量打包成J1939網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所規(guī)定的數(shù)據(jù)流送到 J1939總線收發(fā)器21 ，或者將J1939總線收發(fā)器21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)，以供主控制器10讀取。主控制器10是整個網(wǎng)關(guān)的 核心部分，它由兩部分組成，即硬件和控制軟件。硬件的作用主要是負(fù)責(zé)控制 J1939協(xié)議控制器芯片的工作時序，以及RS485數(shù)據(jù)流的生成，同時還要負(fù)責(zé)電 壓監(jiān)視、軟件狗、工作電源提供等。RS485總線物理接口 30是RS485的對外接 口電路，它將外總線信號解調(diào)成RS485控制器的數(shù)據(jù)流，供控制器處理，或?qū)?控制器生成的RS485信號送到RS485總線物理接口 30生成符合RS485通訊的 信號與外界通信。
權(quán)利要求1、一種用于工業(yè)現(xiàn)場控制的J1939-RS485網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括J1939網(wǎng)絡(luò)接口(20)、主控制器(10)和RS485總線物理接口(30)，所述的J1939網(wǎng)絡(luò)接口(20)和RS485總線物理接口(30)分別通過內(nèi)部總線與主控制器(10)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)現(xiàn)場控制的J1939-RS485網(wǎng)關(guān)，其特征 在于所述的J1939網(wǎng)絡(luò)接口 (20)由J1939總線收發(fā)器(21)和光電隔離接口 電路組成，所述的J1939總線收發(fā)器(21)通過內(nèi)部總線分別與J1939總線和光 電隔離接口電路相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于工業(yè)現(xiàn)場控制的J1939-RS485網(wǎng)關(guān)，其特征 在于所述的J1939總線收發(fā)器(21)是J1939協(xié)議控制器和光電隔離的電氣接 口，其結(jié)構(gòu)由單元功能電路組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)現(xiàn)場控制的J1939-RS485網(wǎng)關(guān)，其特征 在于所述的主控制器(10)是AT91SAM7A3處理器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)現(xiàn)場控制的J1939-RS485網(wǎng)關(guān)，其特征 在于所述的RS485總線物理接口 (30)由RS485接口芯片(31)和光電隔離 接口電路組成，所述的RS485接口芯片(31)通過內(nèi)部總線分別與RS485總線 和光電隔離接口電路相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的用于工業(yè)現(xiàn)場控制的J1939-RS485網(wǎng)關(guān)，其 特征在于所述的光電隔離接口電路由接收光電隔離接口電路(22、 32)和發(fā) 送光電隔離接口電路(23、 33)組成。
專利摘要本實用新型公開了一種用于工業(yè)現(xiàn)場控制的J1939-RS485網(wǎng)關(guān)，包括J1939網(wǎng)絡(luò)接口、主控制器和RS485總線物理接口，所述的J1939網(wǎng)絡(luò)接口和RS485總線物理接口分別通過內(nèi)部總線與主控制器連接，所述的J1939網(wǎng)絡(luò)接口由J1939總線收發(fā)器和光電隔離接口電路組成，所述的RS485總線物理接口由RS485接口芯片和光電隔離接口電路組成。本實用新型采用的J1939軟件協(xié)議技術(shù)具有詳細(xì)的協(xié)議支持，因此提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，增加了?shù)據(jù)診斷功能。本實用新型實現(xiàn)了J1939軟件協(xié)議與RS485通訊方式之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，克服了J1939網(wǎng)絡(luò)接口不方便的缺點，提高了產(chǎn)品的靈活性、通用性具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號G05B19/418GK201311581SQ20082022035
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者濤 吳, 李時智, 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