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智能装置CAN转以太互连通信方案设计

发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:580

        

    

    

    来源:电子技术应用 作者:雷闪耀 粱昭峰 朱启晨

    

    摘要:提出了一种基于双处理器的can现场总线与以太网络互连解决方案,详细介绍了该通信接口卡的软硬件设计,实现了生产管理层和智能装置之间基于iec6870-5-101,104通信规约的数据通信。

    

    关键词:can总线 以太网 dsp56f807 rabbil2000 iec6870-5-101/104

    

    目前,由于以太同的优势在工业控制现场仍然很难完全发挥出来,而且实时性和抗干扰能力也不能适应工业自动化范围中所有要求,所以最好的解决方案是将以太网同现场总线相结合,充分利用这两种通信技术在各自领域中的优点。具体表现为在生产管理与监控层采用高速以太网技术,而在现场设备层采用现场总线技术。

    

    1 系统结构

    本系统间隔单元设备采用嵌入式工业以太网技术,从而使智能装置真正成为工业以太网上独立的节点,保证了智能单元设备和上位机系统通信快速、完全、可靠,为远程管理智能装置创造条件。通信接口卡(master板)与上位机信息交换是建立在tccp/ip协议上的国际电力行业标准的iec104规约,采用server/client通信服务模式,master板作服务器可以支持多客户同时登入。系统结构如图1所示。

    

    

    2 装置内部结构设计

    智能装置内部各功能模块采用高速现场总线can网络相连。总线不出装置,功能模块之间的数据交互快速可靠。在组帧上采用hlon规约,并使用can 2.0b扩展模式,为了保持协议标准化,在hldn规约的基础上封装了iec101规约。其内部结构如图2所示。

    

    

    

    3 硬件设计

    通信接口卡使用双处理器结构。一部分是使用motorola公司dsp56f807芯片作为接口卡的can通信管理模块;另一部分是使用rabbit2000核的rcm2100集成卡作嵌入式网关和can到盯hernet规约转换模块。通信接口卡硬件逻辑框图如图3所示。

    

    

    通信接口卡采用主从工作方式,即dsp56f807作为主处理器,利用其自带的mscan模块负责管理can通信。dsp外扩64kbram,用于存储数据。rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000作为从处理器,负责进行can到ethernet转换,并负责管理装置同后台的以太网通信。rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000与dsp接口方式采用并行接口。板上还设有rs485、rs232接口,可以用于pc调试或与后台连接。dsp56fs07采用3.3v电源供电,rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000采用5v电源供电,经测试只要输入电压达到2.1v,rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000即认为高电平,dsp56f807输出高电平在2.lv以上;dsp56f807 i/o可以接受5v信号,所以dsp与rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000可以直接相连,无须进行电平转换。

    

    (1)dsp56fs07主处理器

    dsp数据总线do~d15地址总线ao~a15,外扩64kram存储数据,rd、wd连接外扩ram的读、写允许端,ds作为外扩ram片选信号。dsp的gpiob口连接从处理器的sdo-sd7,gpiodo、gpiod1连接从处理器的sao、sal,gpiod2、gpiod3连接从处理器的写、读允许端(swr、srd)。一个中断irqb连接从处理器的sat,作为从处理器中断申请。dsp的pwmb2连接max705的wdi作为外部硬件看门狗喂狗信号,pwmb4连接发光二极管作为dsp的运行指示灯。用dsp的两个sci模块rxd0、txd0、rxdi、txdi做成标准rs-232、485接口。引出dsp的itag口用于调试,用dsp的mscan模块和82c250作为can通信端口。通过dsp的spi口与rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000同步串口b相连,作为另一种接口方式。dsp采用3.3v电源供电。

    

    (2)rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000从处理器

    该处理

        

    

    

    来源:电子技术应用 作者:雷闪耀 粱昭峰 朱启晨

    

    摘要:提出了一种基于双处理器的can现场总线与以太网络互连解决方案,详细介绍了该通信接口卡的软硬件设计,实现了生产管理层和智能装置之间基于iec6870-5-101,104通信规约的数据通信。

    

    关键词:can总线 以太网 dsp56f807 rabbil2000 iec6870-5-101/104

    

    目前,由于以太同的优势在工业控制现场仍然很难完全发挥出来,而且实时性和抗干扰能力也不能适应工业自动化范围中所有要求,所以最好的解决方案是将以太网同现场总线相结合,充分利用这两种通信技术在各自领域中的优点。具体表现为在生产管理与监控层采用高速以太网技术,而在现场设备层采用现场总线技术。

    

    1 系统结构

    本系统间隔单元设备采用嵌入式工业以太网技术,从而使智能装置真正成为工业以太网上独立的节点,保证了智能单元设备和上位机系统通信快速、完全、可靠,为远程管理智能装置创造条件。通信接口卡(master板)与上位机信息交换是建立在tccp/ip协议上的国际电力行业标准的iec104规约,采用server/client通信服务模式,master板作服务器可以支持多客户同时登入。系统结构如图1所示。

    

    

    2 装置内部结构设计

    智能装置内部各功能模块采用高速现场总线can网络相连。总线不出装置,功能模块之间的数据交互快速可靠。在组帧上采用hlon规约,并使用can 2.0b扩展模式,为了保持协议标准化,在hldn规约的基础上封装了iec101规约。其内部结构如图2所示。

    

    

    

    3 硬件设计

    通信接口卡使用双处理器结构。一部分是使用motorola公司dsp56f807芯片作为接口卡的can通信管理模块;另一部分是使用rabbit2000核的rcm2100集成卡作嵌入式网关和can到盯hernet规约转换模块。通信接口卡硬件逻辑框图如图3所示。

    

    

    通信接口卡采用主从工作方式,即dsp56f807作为主处理器,利用其自带的mscan模块负责管理can通信。dsp外扩64kbram,用于存储数据。rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000作为从处理器,负责进行can到ethernet转换,并负责管理装置同后台的以太网通信。rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000与dsp接口方式采用并行接口。板上还设有rs485、rs232接口,可以用于pc调试或与后台连接。dsp56fs07采用3.3v电源供电,rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000采用5v电源供电,经测试只要输入电压达到2.1v,rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000即认为高电平,dsp56f807输出高电平在2.lv以上;dsp56f807 i/o可以接受5v信号,所以dsp与rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000可以直接相连,无须进行电平转换。

    

    (1)dsp56fs07主处理器

    dsp数据总线do~d15地址总线ao~a15,外扩64kram存储数据,rd、wd连接外扩ram的读、写允许端,ds作为外扩ram片选信号。dsp的gpiob口连接从处理器的sdo-sd7,gpiodo、gpiod1连接从处理器的sao、sal,gpiod2、gpiod3连接从处理器的写、读允许端(swr、srd)。一个中断irqb连接从处理器的sat,作为从处理器中断申请。dsp的pwmb2连接max705的wdi作为外部硬件看门狗喂狗信号,pwmb4连接发光二极管作为dsp的运行指示灯。用dsp的两个sci模块rxd0、txd0、rxdi、txdi做成标准rs-232、485接口。引出dsp的itag口用于调试,用dsp的mscan模块和82c250作为can通信端口。通过dsp的spi口与rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000同步串口b相连,作为另一种接口方式。dsp采用3.3v电源供电。

    

    (2)rabbit2000-p.htm" target="_blank" title="rabbit2000货源和pdf资料">rabbit2000从处理器

    该处理

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