[发明专利]一种基于CANOpen总线的IO模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种IO模块，尤其涉及一种基于CANOpen总线的IO模块。

背景技术

CAN总线被称为控制器局域网现场总线，它是现场总线技术的一种，是一种架构开放、广播式的新一代网络通信技术。CAN总线系统采用直接连接的方式，不仅提供了设备级故障诊断方法，而且提高了通信效率和设备的互换性。CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

CANopen是基于CAN总线的分布式工业控制技术的标准。它是由生产厂商和用户联合CiA共同开发的，并于2002年成为CENELEC EN 50325-4标准。CANopen是一种基于CAN的高层协议，是一种具有灵活配置功能的标准嵌入式网络。CANopen已经在广泛的工业通信上建立了其标准(例如：机械工程，驱动系统和组件，医疗设备，楼宇自动化，交通工具等等)。CANopen也是基于CAL(CAN应用层协议)的子协议，采用面向对象的思想设计，具有很好的模块化特性和很高的适应性，通过扩展的CANopen可以适用于大量的应用领域。CANopen不仅定义了应用层和通信子协议，而且为可编程系统、不同器件、接口、应用子协议定义了大量的行规，遵循这些行规开发出的CANopen设备将能够实现不同公司产品间的相互操作。

CANopen具有很多优点，其中包括：灵活配置功能；很好的模块化特性和很高的适应性；抗干扰性强、高速、实时性等；成本低、容易过渡。凭借这些优点CANopen在很多领域得到广泛的应用。目前CANopen的应用已从汽车、火车、轮船迅速扩展到机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械、家用电器及传感器等领域。

但是，目前市场上并没有一种基于CANopen的IO模块。现有的IO模块往往提供的端口资源普遍偏少且针对性不强。由于存在上述缺陷，为了应对在机械行业中控制功能日益增多的现象，厂商一般的做法就是通过增加PLC的方式来解决。同时，由于现有的IO模块不是基于CANopen的，因此在CAN总线日益发展的今天已经不能满足工业生产的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种支持CANOpen总线的IO模块。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于CANOpen总线的IO模块，包括控制单元，控制单元分别连接AD转换模块、DA转换模块及电源电路，其特征在于，控制单元还连接PWM模块、脉冲输入模块及CAN总线模块。

进一步，所述AD转换模块包括AD转换电路及第一开关量输入电路。所述电源电路包括系统电源保护模块，系统电源保护模块分别连接电源反接保护模块、电源调整电路及PWM模块，在系统电源保护模块与电源反接保护模块之间跨接过压检测模块，电源调整模块的一个输出端直接连接所述的控制单元，另一个输出端通过线性稳压器连接所述的控制单元。所述PWM模块包括PWM输出电路、开关量输出电路、第二开关量输入电路及电流反馈电路。所述脉冲输入模块包括高速脉冲输入电路及第三开关量输入电路。所述CAN总线模块包括相互连接的CAN总线保护模块及CAN总线驱动模块，CAN总线保护模块连接所述的控制单元。所述控制单元为MCU。

本发明的优点是：工业防护等级高(IP67)；通讯协议可以使用CANOpen进行通讯；使用端口资源丰富；大电流过压、反接保护。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于CANOpen总线的IO模块的电路原理图。

具体实施方式

以下结合实施例来具体说明本发明。

实施例

如图1所示，为本发明提供的一种基于CANOpen总线的IO模块的结构示意图，包括控制单元，在本实施例中控制单元采用16位的MCU。控制单元分别连接AD转换模块、DA转换模块、电源电路、PWM模块、脉冲输入模块及CAN总线模块。

所述电源电路包括系统电源保护模块，系统电源保护模块分别连接电源反接保护模块、电源调整电路及PWM模块，在系统电源保护模块与电源反接保护模块之间跨接过压检测模块，+5V电源调整模块的一个输出端直接连接所述的控制单元，另一个输出端通过+2.5V线性稳压器连接所述的控制单元。在该电路中，加入了多个电源保护措施，使得整个IO模块的工业防护等级较高。

所述AD转换模块包括AD转换电路及第一开关量输入电路1。

所述PWM模块包括PWM输出电路、开关量输出电路、第二开关量输入电路2及电流反馈电路。

所述脉冲输入模块包括高速脉冲输入电路及第三开关量输入电3。