[实用新型]一种基于光纤和CAN网络的发电机励磁系统通讯机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于光纤和CAN网络的发电机励磁系统通讯机构，属于机电控制技术领域。

背景技术

CAN网络是现场总线技术的一种，它是一种架构开放、广播式的新一代网络通信协议，称为控制器局域网现场总线。CAN通信采用多主竞争方式结构：网络上任意节点均可以在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息，而不分主从，即当发现总线空闲时，各个节点都有权使用网络。在发生冲突时，采用非破坏性总线优先仲裁技术：当几个节点同时向网络发送消息时，运用逐位仲裁原则，借助帧中开始部分的表示符，优先级低的节点主动停止发送数据，而优先级高的节点可不受影响的继续发送信息，从而有效地避免了总线冲突，使信息和时间均无损失。正是因为上述特点，CAN总线技术在工业中有着广泛的应用。

CAN的通信介质通常为双绞线和同轴电缆，这种通信机构存在连接器的触针长时间使用后氧化的问题，使用寿命短；另外也存在由于现场环境震动等原因出现接线松动的情况，可靠性低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何提高发电机励磁系统通讯机构的可靠性，并延长其使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种基于光纤和CAN网络的发电机励磁系统通讯机构，其特征在于：发电机励磁系统中所有板卡均使用包含CAN控制器的CPU，各板卡的CAN控制器的输出接口分别连接一板卡侧光纤收发器；CAN总线板上设置对应各板卡的总线板侧光纤收发器，板卡侧光纤收发器与总线板侧光纤收发器通过光纤对应连接；各总线板侧光纤收发器分别通过一电平转换模块与CAN总线连接。

优选地，所述发电机励磁系统中，各板卡的CAN控制器的输出接口经驱动单元连接至板卡侧光纤收发器的TX发送光纤座，各板卡的CAN控制器的输入接口连接至板卡侧光纤收发器的RX接收光纤座；各板卡的板卡侧光纤收发器的TX光纤座通过光纤连接对应的总线板侧光纤收发器的RX光纤座，各板卡的板卡侧光纤收发器的RX光纤座通过光纤连接对应的总线板侧光纤收发器的TX光纤座。

更优选地，所述总线板侧光纤收发器的RX光纤座连接对应的电平转换模块，电平转换模块通过驱动单元连接对应的总线板侧光纤收发器的TX光纤座，电平转换模块连接CAN总线。

优选地，所述励磁系统中的板卡包括：主控板、模拟量板、数字量板及功率柜控制板。

以主控板发送数据给其他板卡为例，当主控板发送CAN数据时，数据先由CPU内核写至内置的CAN控制器，CAN控制器将数据从CPU的GPIO管脚送出至驱动芯片，经放大后驱动主控板上的TX光纤座，转换成光信号，光信号通过光纤传输将数据发送至CAN总线板，CAN总线板上对应的RX光纤座将来自主控板CPU的光信号转换成电信号，并送至对应的CAN的电平转换芯片PCA82C250，转换成差分电平信号，经CAN总线送至其余各板卡的电平转换芯片PCA82C250；同时其余各板卡的PCA82C250又将差分信号转换成电信号，经总线板的驱动芯片后驱动对应的总线板侧光纤收发器的TX光纤座，转换成光信号，光信号送至其余各板卡的板卡侧光纤收发器的RX接收座，并转换成电信号，送入各自的CPU芯片，以上完成与一次完整的CAN信号发送与接收过程。

本实用新型提供的基于光纤和CAN网络的发电机励磁系统通讯机构克服了现有技术的不足，基于光纤通信，可有效实现数据的互联，准确性高，可靠性强，使用寿命长。

附图说明

图1为本实施例提供的基于光纤和CAN网络的发电机励磁系统通讯机构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

图1为本实施例提供的基于光纤和CAN网络的发电机励磁系统通讯机构示意图，励磁系统中所有板卡均使用包含CAN控制器的CPU，各板卡的CAN控制器的输出接口经驱动单元连接至板卡侧光纤收发器的TX(发送)光纤座，各板卡的CAN控制器的输入接口连接至板卡侧光纤收发器的RX(接收)光纤座。

CAN总线板上设置对应各板卡的总线板侧光纤收发器，各板卡的板卡侧光纤收发器的TX光纤座通过光纤连接对应的总线板侧光纤收发器的RX光纤座，各板卡的板卡侧光纤收发器的RX光纤座通过光纤连接对应的总线板侧光纤收发器的TX光纤座。

CAN总线板上对应各板卡还设有电平转换模块，总线板侧光纤收发器的RX光纤座连接对应的电平转换模块，电平转换模块通过驱动单元连接对应的总线板侧光纤收发器的TX光纤座，电平转换模块连接CAN总线。