專利名稱：一種用于工業現場控制的j1939-rs485網關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于工業現場總線網絡控制的數據轉換裝置，尤其是 涉及一種基于J1939軟件協議與RS485通訊方式之間的數據轉換裝置。
背景技術：
目前工業控制領域的現場控制方式，采用直通導線式的控制方式居多，由 于導線數量極多，接點處發生故障的幾率很大，因此系統的可靠性很低，故障 率高，維修難度很大，因此采用工業總線的控制方式己成發展趨勢。
J1939軟件協議技術在國外已經被廣泛應用于電子設備、柴油發動機控制、 鐵路、公共運輸等領域。在北美，J1939-l已被廣泛應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則才能被執行，特別是制動 裝備一定要通過J1939 (ISO 11992)網絡來連接。
在國內，由于受到技術封鎖等原因，J1939的實用化應用目前還處在起步 階段，而RS485通訊方式是目前應用廣泛的通訊方式之一，具有接口簡單、價 格低廉、調試方便、性能可靠等優點，特別是在城市輕軌、地鐵、汽車等領域， 很多設備都提供RS485接口來進行設備間的通訊，因此在很多工業應用現場需 要將J1939軟件協議總線網絡轉換為RS485等其他常用的通訊方式。 發明內容
為克服現有技術的上述不足，并在J1939軟件協議與RS485通訊方式之間 進行數據轉換，本實用新型的目的是要提供一種基于J1939網絡系統和RS485 網絡系統的數據轉換裝置，即 一種具有可靠性高、靈活性好、通用性強、成 本低的用于工業現場控制的J1939-RS485網關。 '
為實現上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的 一種用于工業現 場控制的J1939-RS485網關，包括J1939網絡接口、主控制器和RS485總線物 理接口，所述的J1939網絡接口和RS485總線物理接口分別通過內部總線與主 控制器連接。
本實用新型所述的J1939網絡接口由J1939總線收發器和光電隔離接口電路組成，所述的J1939總線收發器通過內部總線分別與J1939總線和光電隔離接口 電路相連。
本實用新型所述的J1939總線收發器是J1939協議控制器和光電隔離的電氣 接口，其結構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送光電 隔離接口電路組成。
與現有技術相比較，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軟件協議技術具有詳細的協議支持，因此 提高了數據傳輸的可靠性，增加了數據診斷功能。
2、 由于本實用新型實現了 J1939軟件協議與RS485通訊方式之間的數據轉 換，克服了 J1939網絡接口不方便的缺點，使目前帶有RS485通訊方式的設備 都能在J1939網絡上進行數據流的交互，提高了產品的靈活性、通用性。
3、 由于本實用新型利用了現有的RS485通訊技術，降低了應用成本。
4、 由于本實用新型采用控制器局域網和國際公認的標準協議J1939建立網 絡并實現數據傳輸，實現了內部電子單元的網絡通信，因此具有廣泛的應用前
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本實用新型僅有一幅附圖，其中
圖1是用于工業現場控制的J1939-RS485網關的結構示意圖。
圖中10、主控制器，20、 J1939網絡接口， 21、 J1939總線收發器，22、
接收光電隔離接口電路，23、發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、發送光電隔離接
口電路。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行進一步的說明。如圖1所示， 一種用于工 業現場控制的J1939-RS485網關，包括J1939網絡接口 20、主控制器10和RS485總線物理接口 30，所述的J1939網絡接口 20和RS485總線物理接口 30分別通 過內部總線與主控制器10連接。所述的J1939網絡接口 20由J1939總線收發器 21和光電隔離接口電路組成，所述的J1939總線收發器21通過內部總線分別與 J1939總線和光電隔離接口電路相連。所述的J1939總線收發器21是J1939協議 控制器和光電隔離的電氣接口，其結構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網絡的外電路信號經過光隔 離送入J1939總線收發器21 ，或者將J1939總線收發器21的信號經光隔離器件 送至J1939網絡。J1939總線收發器21是J1939協議控制器和高頻隔離變壓器的 電氣接口，它將協議控制器送來的數字信號轉換成差分信號，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絡信號解碼成數 字信號，送入協議控制器。主控制器10是J1939網絡的核心器件，它負責將主 控制器10要傳輸的數字量或模擬量打包成J1939網絡協議所規定的數據流送到 J1939總線收發器21 ，或者將J1939總線收發器21送來的信號解析成標準數據 并將其存入自身的緩存區，以供主控制器10讀取。主控制器10是整個網關的 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責控制 J1939協議控制器芯片的工作時序，以及RS485數據流的生成，同時還要負責電 壓監視、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成RS485控制器的數據流，供控制器處理，或將 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。
權利要求1、一種用于工業現場控制的J1939-RS485網關，其特征在于包括J1939網絡接口(20)、主控制器(10)和RS485總線物理接口(30)，所述的J1939網絡接口(20)和RS485總線物理接口(30)分別通過內部總線與主控制器(10)連接。
2、 根據權利要求1所述的用于工業現場控制的J1939-RS485網關，其特征 在于所述的J1939網絡接口 (20)由J1939總線收發器(21)和光電隔離接口 電路組成，所述的J1939總線收發器(21)通過內部總線分別與J1939總線和光 電隔離接口電路相連。
3、 根據權利要求2所述的用于工業現場控制的J1939-RS485網關，其特征 在于所述的J1939總線收發器(21)是J1939協議控制器和光電隔離的電氣接 口，其結構由單元功能電路組成。
4、 根據權利要求1所述的用于工業現場控制的J1939-RS485網關，其特征 在于所述的主控制器(10)是AT91SAM7A3處理器。
5、 根據權利要求1所述的用于工業現場控制的J1939-RS485網關，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)通過內部總線分別與RS485總線 和光電隔離接口電路相連。
6、 根據權利要求2或5所述的用于工業現場控制的J1939-RS485網關，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 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現場控制的J1939-RS485網關，包括J1939網絡接口、主控制器和RS485總線物理接口，所述的J1939網絡接口和RS485總線物理接口分別通過內部總線與主控制器連接，所述的J1939網絡接口由J1939總線收發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軟件協議技術具有詳細的協議支持，因此提高了數據傳輸的可靠性，增加了數據診斷功能。本實用新型實現了J1939軟件協議與RS485通訊方式之間的數據轉換，克服了J1939網絡接口不方便的缺點，提高了產品的靈活性、通用性具有廣泛的應用前景。
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 優先權日2008年12月1日
發明者濤 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中心