[发明专利]一种双现场总线接口转换器

说明书

技术领域

本发明属于现场总线技术领域。尤其涉及一种双现场总线接口转换器。

背景技术

实际生产的巨大需求促进了现场总线技术和产品的飞速发展，各种现场通信网络的应用越来越普及，特别是CAN、Profibus-DP等网络在我国的发展速度最快。然而市场上提供的具有这些现场总线通信能力的设备与仪表主要是进口设备，价格高。因此，开发现场总线接口技术和产品是目前技术人员较为关注的问题。如北京鼎实创新科技有限公司开发出RS-232/485转Profibus-DP和RS-232/485转CAN的总线桥；瑞典的HMS公司开发出AnyBus-X系列的串口网关和现场总线网关。另外，如“一种实现串口设备与Profibus-DP总线相接的装置”(CN200620200643.1)的技术、“基于微控制器的通用串口和CAN总线的接口转换器”(CN200720069155.6)的技术和“应用于卷烟机上的Profibus-DP与CAN总线结合的通信方法”(CN200710124631.4)的技术。

这些技术研究和产品应用虽取得了一定的进展，但或是针对串口向单一现场总线的转换，或是两种现场总线之间的转换，然而相对于在一个接口装置内实现串口向多种现场总线转换，其接口功能单一，灵活性差，无法满足实际工业系统对于多现场总线的需求，且硬件复杂度高，体积大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功能齐全、灵活性强、硬件复杂度低的双现场总线接口转换器，该转换器能使普通串行接口分别与CAN和Profibus-DP总线接口之间转换，可实现异构网络互联。

为了实现上述目的，本发明采用的述技术方案是：该转换器包括SoC微控制器、CAN总线通信接口模块、Profibus-DP总线通信接口模块、串口通信接口模块、电源转换模块和总线选择开关模块。CAN总线通信接口模块由SoC微控制器内嵌的CAN控制器、第一光耦隔离电路和CAN总线收发器组成，Profibus-DP总线通信接口模块由SPC3协议控制器、第二光耦隔离电路和RS485驱动器组成。

CAN总线收发器的一端与CAN总线网络连接，CAN总线收发器的另一端通过第一光耦隔离电路和SoC微控制器内嵌的CAN控制器连接，SPC3协议控制器的一端与SoC微控制器连接，SPC3协议控制器的另一端通过第二光耦隔离电路与RS485驱动器连接，RS485驱动器与Profibus-DP总线网络连接；串口现场设备或仪表通过串口通信接口模块和SoC微控制器连接，总线选择开关模块与SoC微控制器连接。电源转换模块分别与SoC微控制器、CAN总线通信接口模块、Profibus-DP总线通信接口模块和串口通信接口模块连接。

串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序存储在SoC微控制器中，该程序由一个主程序、CAN接口中断服务子程序、Profibus-DP接口中断服务子程序和串口中断服务子程序组成。

所述的CAN总线通信接口模块由SoC微控制器内嵌的CAN控制器、第一光耦隔离电路和CAN总线收发器组成。第一光耦隔离电路的接收端RX1、发送端TX1与SoC微控制器内嵌的CAN控制器相对应的发送端CANTX、接收端CANRX连接，第一光耦隔离电路的接收端RX2、发送端TX2与CAN总线收发器相对应的发送端TX2、接收端RX2连接，CAN总线收发器与CAN总线网络连接。电源转换模块的电压输出端VCC、地线端GND与SoC微控制器相对应的工作电压输入端VCC、地线端GND连接，电源转换模块的隔离电压输出端VDD1、地线端GND1与第一光耦隔离电路相对应的工作电压输入端VDD1、地线端GND1连接，电源转换模块的隔离电压输出端VDD2、地线端GND2分别与第一光耦隔离电路和CAN总线收发器相对应的工作电压输入端VDD2、地线端GND2连接。