本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種具有短路保護(hù)與自診斷功能的DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線輸
入和輸出I/O裝置，包括：DeviceNet接口單元，用于與DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線
之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，設(shè)置本節(jié)點(diǎn)的總線節(jié)點(diǎn)號(hào)和通信波特率，以及采集和存
儲(chǔ)輸入接口狀態(tài)和輸出接口狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)；輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單
元，用于與外圍設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，在輸入接口電路和/或輸出接口電路
短路時(shí)，斷開電源給予短路保護(hù)，并將輸入接口狀態(tài)和/或輸出接口狀態(tài)診斷
數(shù)據(jù)傳送給DeviceNet接口單元。本發(fā)明專利技術(shù)的Device NetI/O裝置具有短路保護(hù)
與自診斷功能，可在接口電源發(fā)生短路時(shí)斷開電源并提供自診斷信息，當(dāng)短
路故障排除后自動(dòng)恢復(fù)工作。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用
，特別是涉及一種具有短路保護(hù)與自 診斷功能的DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線輸入和輸出1/0裝置。
技術(shù)介紹
目前，為了進(jìn)行設(shè)備之間的通信，傳統(tǒng)的輸入/輸出i/o裝置需要通過導(dǎo)線將設(shè)備外部端點(diǎn)與控制器端點(diǎn)一對(duì)一連接，這種硬接線的連接方式需 要耗費(fèi)大量的精力進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝與調(diào)試，且隨著系統(tǒng)的復(fù)雜程度會(huì)增加大 量的硬接線成本。上述傳統(tǒng)的輸入/輸出i/o裝置不具備任何保護(hù)與診斷功能，例如，在 接口電源發(fā)生短路的情況下不具有及時(shí)斷開電源的功能，且無法提供任何 保護(hù)和診斷的信息，于是一旦i/o裝置出現(xiàn)故障，維護(hù)人員需要逐一對(duì)1/0裝置中各個(gè)部件進(jìn)行故障檢測(cè)，大大影響維護(hù)人員對(duì)故障排查的效率，增 加了故障排查的難度。DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線作為 一種低成本的通信總線，它將工業(yè)設(shè)備連接到 網(wǎng)絡(luò)，從而消除了昂貴的硬接線成本。直接互連性改善了設(shè)備間的通信， 同時(shí)又提供了相當(dāng)重要的設(shè)備級(jí)診斷功能，這是通過現(xiàn)有硬接線輸入/輸出 1/0裝置的I/O接口 4M,實(shí)現(xiàn)的。此外，DeviceNet是一種簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)解決方案，它在提供多供貨商同類 部件間的互換性的同時(shí)，減少了硬接線和安裝工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的成本和時(shí) 間。DeviceNet是一種開放的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，其規(guī)范和協(xié)議都是開放的。供貨商 將設(shè)備連接到系統(tǒng)時(shí)無需硬件、軟件或授權(quán)付費(fèi)。任何對(duì)DeviceNet感興趣 的人或組織都可以從DeviceNet供貨商協(xié)會(huì)(ODVA)獲得DeviceNet規(guī)范， 并可以加入ODVA,參加對(duì)DeviceNet規(guī)范進(jìn)行增補(bǔ)的技術(shù)工作組。但是，目前還沒有出現(xiàn)一種具備本專利技術(shù)裝置特征的有短路保護(hù)與自診 斷功能Device Net現(xiàn)場(chǎng)總線的輸入和輸出I/0裝置，其具有短路保護(hù)與自診 斷功能，可以在接口電源發(fā)生短路的情況下及時(shí)斷開電源，避免因短路電 流而燒毀，并提供自診斷信息，方便維護(hù)人員進(jìn)行裝置的故障監(jiān)控和排查。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)的目的是提供一種具有短路保護(hù)與自診斷功能的DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線輸入和輸出1/0裝置，其具有短路保護(hù)與自診斷功能， 可以在接口電源發(fā)生短路的情況下及時(shí)斷開電源，避免因短路電流而燒毀， 并提供自診斷信息，方便維護(hù)人員進(jìn)行裝置的故障監(jiān)控和排查，當(dāng)短路故 障排除后裝置自動(dòng)恢復(fù)正常工作，本專利技術(shù)具有重大的實(shí)際意義。為此，本專利技術(shù)提供了一種具有短路保護(hù)與自診斷功能的DeviceNet現(xiàn) 場(chǎng)總線輸入和輸出1/0裝置，包括DeviceNet接口單元，用于與DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通4言， 設(shè)置本節(jié)點(diǎn)的總線節(jié)點(diǎn)號(hào)MAC ID和通信波特率，以及采集和存儲(chǔ)來自輸 入輸出短路保護(hù)與自診斷單元的輸入接口狀態(tài)和輸出接口狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)；輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元，用于與外圍設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信， 在輸入接口電路和/或輸出接口電路發(fā)生短路時(shí)，斷開電源給予短路保護(hù)， 當(dāng)短路故障排除后裝置自動(dòng)恢復(fù)正常工作，并將輸入接口狀態(tài)和/或輸出接 口狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)傳送給DeviceNet接口單元。優(yōu)選地，所述DeviceNet接口單元包括有微處理器，用于向輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元采集和下發(fā)現(xiàn)場(chǎng)數(shù) 據(jù)，采集來自輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元的輸入接口狀態(tài)和輸出接口 狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)，接收撥碼開關(guān)電路所設(shè)置的本節(jié)點(diǎn)的總線節(jié)點(diǎn)號(hào)和通信波 特率，控制模塊/網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈的狀態(tài)，初始化并與DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線 之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；撥碼開關(guān)電路，與微處理器雙向連接，用于設(shè)置本節(jié)點(diǎn)的通信波特率 及總線節(jié)點(diǎn)號(hào)；模塊/網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈，與微處理器雙向連接，用于實(shí)時(shí)反映本節(jié)點(diǎn)的 工作狀態(tài)及通信狀態(tài)；獨(dú)立式局域網(wǎng)CAN控制器，與微處理器雙向連接，用于接收DeviceNet 現(xiàn)場(chǎng)總線的才艮文并向DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)送符合CAN協(xié)議的才艮文；CAN總線收發(fā)器，通過光耦與獨(dú)立式CAN控制器雙向連接，用于實(shí) 現(xiàn)獨(dú)立式局域網(wǎng)CAN控制器的電平與DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線電平之間的轉(zhuǎn) 換，并與DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向傳輸；數(shù)據(jù)擴(kuò)展存儲(chǔ)器，與微處理器雙向連接，用于存儲(chǔ)微處理器中的通信數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，微處理器與DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信具體為 所述微處理器接收來自DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線的報(bào)文并進(jìn)行解析，以及將要 發(fā)送給DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線的報(bào)文進(jìn)行打包，以符合DeviceNet協(xié)議少見范。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)擴(kuò)展存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的微處理器中的通信數(shù)據(jù)包括有 本節(jié)點(diǎn)的總線節(jié)點(diǎn)號(hào)和通信波特率，以及微處理器向輸入輸出短路保護(hù)與 自診斷單元采集和下發(fā)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，還有微處理器向DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線 相交互的數(shù)據(jù)、來自輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元的輸入接口狀態(tài)和輸 出接口狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元包括有輸入接口電路，與微處理器雙向連接，用于為可接外圍通信對(duì)象的輸 入接口進(jìn)行供電，向微處理器提供輸入接口所輸入的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并在發(fā)生 短路時(shí)，斷開供電，而在短路故障排除后恢復(fù)供電；輸出接口電路，與微處理器雙向連接，用于接收微處理器下發(fā)輸出的 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)給輸出接口，根據(jù)該輸出的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，為可接外圍通信對(duì)象的輸 出接口進(jìn)行供電，并在發(fā)生短路時(shí)，斷開供電，而在短路故障排除后恢復(fù) 供電；輸入狀態(tài)診斷電路，與微處理器雙向連接，用于診斷輸入接口電路是 否發(fā)生短路，在輸入接口電路發(fā)生短路時(shí)，輸出診斷短路信號(hào)給微處理器；輸出狀態(tài)診斷電路，與微處理器雙向連接，用于診斷輸出接口電路是 否發(fā)生短路，在輸出接口電路發(fā)生短路時(shí)，輸出短路診斷信號(hào)給微處理器。優(yōu)選地，所述輸入接口電路包括有功率開關(guān)芯片TS4141，該功率開關(guān) 芯片TS4141 —端接外部電源，其一端接輸入接口，所述輸入接口可接機(jī) 械開關(guān)或傳感器，所述輸入接口接光耦PC817,所述光耦PC817的輸出端 接三態(tài)雙向總線收發(fā)器74LS245,所述三態(tài)雙向總線收發(fā)器74LS245的輸 出端接樣i處理器AT89S52。優(yōu)選地，所述輸出接口電路包括有三態(tài)雙向總線收發(fā)器74LS245， 所述三態(tài)雙向總線收發(fā)器74LS245的輸入端接微處理器AT89S52,其輸出 端接三極管Ql的基極，所述三極管Ql的發(fā)射極接地，所述三極管Ql的 集電極接光耦PC817，所述光耦PC817的輸出端接功率開關(guān)芯片TS4141， 該功率開關(guān)芯片TS4141 —端4妻外部電源，其一端接輸出4妄口，所述ilr出接口可接包括電磁閥、繼電器在內(nèi)的多種執(zhí)行器。優(yōu)選地，所述輸入狀態(tài)診斷電路和輸出狀態(tài)診斷電路中包括有電壓 比較器LM339,所述電壓比較器LM339的負(fù)信號(hào)端接輸入接口電路或輸 出接口電路的電源正端，其正端電壓恒定，所述電壓比較器LM339的輸出 端接光耦PC817，所述光耦PC817的輸出端4妾三態(tài)雙向總線收發(fā)器 74LS245,所述三態(tài)雙向總線收發(fā)器74LS245的輸出端接;微處理器 AT89S52。由以上本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本專利技術(shù)提供 了一種具有短路保護(hù)與自診斷功能的DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線輸入和輸出I/O 裝置，其具有短路保護(hù)與自診斷功能，可以在接口電源發(fā)生短路的情況下 及時(shí)斷開電源，避免因短路電流而燒毀，并提供自診斷信息，方便維護(hù)人 員進(jìn)行裝置的故障監(jiān)控和排查，當(dāng)短路故障排本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有短路保護(hù)與自診斷功能的ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ現(xiàn)場(chǎng)總線輸入和輸出Ｉ／Ｏ裝置，其特征在于，包括：?。模澹觯椋悖澹危澹艚涌趩卧?，用于與ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ現(xiàn)場(chǎng)總線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，設(shè)置本節(jié)點(diǎn)的總線節(jié)點(diǎn)號(hào)ＭＡＣ ＩＤ和通信波特率，以及采集和存儲(chǔ)來自輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元的輸入接口狀態(tài)和輸出接口狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)； 輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元，用于與外圍設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，在輸入接口電路和／或輸出接口電路發(fā)生短路時(shí)，斷開電源給予短路保護(hù)，當(dāng)短路故障排除后裝置自動(dòng)恢復(fù)正常工作，并將輸入接口狀態(tài)和／或輸出接口狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)傳送給ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ接口單元。
【技術(shù)特征摘要】
1、一種具有短路保護(hù)與自診斷功能的DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線輸入和輸出I/O裝置，其特征在于，包括DeviceNet接口單元，用于與DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，設(shè)置本節(jié)點(diǎn)的總線節(jié)點(diǎn)號(hào)MAC ID和通信波特率，以及采集和存儲(chǔ)來自輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元的輸入接口狀態(tài)和輸出接口狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)；輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元，用于與外圍設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，在輸入接口電路和/或輸出接口電路發(fā)生短路時(shí)，斷開電源給予短路保護(hù)，當(dāng)短路故障排除后裝置自動(dòng)恢復(fù)正常工作，并將輸入接口狀態(tài)和/或輸出接口狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)傳送給DeviceNet接口單元。2、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述DeviceNet接口單元 包括有微處理器，用于向輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元釆集和下發(fā)現(xiàn)場(chǎng)數(shù) 據(jù)，采集來自輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元的輸入接口狀態(tài)和輸出接口 狀態(tài)診斷數(shù)據(jù)，接收撥碼開關(guān)電路所設(shè)置的本節(jié)點(diǎn)的總線節(jié)點(diǎn)號(hào)和通信波 特率，控制模塊/網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈的狀態(tài)，初始化并與DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線 之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；撥碼開關(guān)電路，與微處理器雙向連接，用于設(shè)置本節(jié)點(diǎn)的通信波特率 及總線節(jié)點(diǎn)號(hào)；模塊/網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈，與微處理器雙向連接，用于實(shí)時(shí)反映本節(jié)點(diǎn)的 工作狀態(tài)及通信狀態(tài)；獨(dú)立式局域網(wǎng)CAN控制器，與微處理器雙向連接，用于接收DeviceNet 現(xiàn)場(chǎng)總線的才艮文并向DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)送符合CAN協(xié)i義的才艮文；CAN總線收發(fā)器，通過光耦與獨(dú)立式CAN控制器雙向連接，用于實(shí) 現(xiàn)獨(dú)立式局域網(wǎng)CAN控制器的電平與DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線電平之間的轉(zhuǎn) 換，并與DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向傳輸；數(shù)據(jù)擴(kuò)展存儲(chǔ)器，與微處理器雙向連接，用于存儲(chǔ)微處理器中的通信 數(shù)據(jù)。3、 如4又利要求2所述的裝置，其特征在于，纟敖處理器與DeviceNet 現(xiàn)場(chǎng)總線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信具體為所述微處理器接收來自DeviceNet現(xiàn) 場(chǎng)總線的報(bào)文并進(jìn)行解析，以及將要發(fā)送給DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線的報(bào)文進(jìn) 行打包，以符合DeviceNet協(xié)議規(guī)范。4、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)擴(kuò)展存儲(chǔ)器所存 儲(chǔ)的微處理器中的通信數(shù)據(jù)包括有本節(jié)點(diǎn)的總線節(jié)點(diǎn)號(hào)和通信波特率，以及微處理器向輸入輸出短路保護(hù)與自診斷單元采集和下發(fā)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，還有微處理器向DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線相交互...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳在平，賈超，馮亮，倪建云，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：陳在平，賈超，馮亮，倪建云，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：12
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