專利名稱：一種用于工業(yè)現(xiàn)場控制的mvb-j1939網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，尤其是 涉及一種基于MVB總線與J1939軟件協(xié)議之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
近年來隨著鐵路行業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)場總線由于其可靠性高、成本低、故 障率低等優(yōu)點使得其應(yīng)用越來越廣泛，作為中國鐵路軌道車輛的網(wǎng)絡(luò)通訊標準， TCN總線在軌道交通領(lǐng)域中占有很大的比重，尤其是在機車、動車、地鐵等軌 道交通領(lǐng)域，TCN總線的應(yīng)用尤其廣泛。
列車通信網(wǎng)絡(luò)TCN連接鐵路機車車輛上車載可編程設(shè)備，它包含兩級總線 WTB總線和MVB總線。多功能車輛總線MVB作為連接車輛內(nèi)設(shè)備以及在固 定編組的列車組中連接各車輛設(shè)備的車輛總線，由于它良好的可靠性、靈活性 而被世界上越來越多的國家所采用。MVB總線采用曼徹斯特編碼，MVB通訊 由一個總線主控制，MVB總線支持三種類型的數(shù)據(jù)過程數(shù)據(jù)、消息數(shù)據(jù)、監(jiān) 視數(shù)據(jù)。
J1939在沿用CAN2.0B標準的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層基礎(chǔ)上，對車輛網(wǎng)絡(luò)層、 網(wǎng)絡(luò)管理、應(yīng)用層及應(yīng)用診斷等進行具體實施定義了系統(tǒng)的地址編碼、節(jié)點 名稱和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計了調(diào)度管理策略。這樣，不同廠家的產(chǎn)品可以接入統(tǒng)一 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。通過系統(tǒng)設(shè)計減少了電子系統(tǒng)的線束和冗余的傳感器， 降低了造價，提高了系統(tǒng)的可靠性，也改善了系統(tǒng)的靈活性。
但在這兩種現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)共存的情況下，實現(xiàn)這兩種現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)間的數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換成為迫切需要解決的問題。 發(fā)明內(nèi)容
為解決MVB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和J1939網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間存在的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題，本實用 新型的目的是要提供一種基于MVB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和J1939網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(yè)現(xiàn)場控 制的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的 一種用于工業(yè)現(xiàn)
場控制的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)，包括MVB網(wǎng)絡(luò)接口、主控制器和J1939總線物理 接口，所述的MVB網(wǎng)絡(luò)接口和J1939總線物理接口分別通過內(nèi)部總線與主控制 器連接。
本實用新型所述的MVB網(wǎng)絡(luò)接口由MVB總線收發(fā)器和光電隔離接口電路 組成，所述的MVB總線收發(fā)器通過內(nèi)部總線分別與MVB總線和光電隔離接口 電路相連。
本實用新型所述的MVB總線收發(fā)器是MVB協(xié)議控制器和光電隔離的電氣 接口，其結(jié)構(gòu)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J1939總線物理接口由J1939總線收發(fā)器和光電隔離接口 電路組成，所述的J1939總線收發(fā)器通過內(nèi)部總線分別與J1939總線和光電隔離 接口電路相連。
本實用新型所述的光電隔離接口電路由接收光電隔離接口電路和發(fā)送光電 隔離接口電路組成。
與現(xiàn)有技術(shù)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(xié)議技術(shù)具有詳細的協(xié)議支持，因此 提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，增加了?shù)據(jù)診斷功能。
2、 由于本實用新型實現(xiàn)了 J1939軟件協(xié)議與MVB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換， 克服了 J1939網(wǎng)絡(luò)接口不方便的缺點，使目前帶有MVB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)備都能在 J1939網(wǎng)絡(luò)上進行數(shù)據(jù)流的交互，提高了產(chǎn)品的靈活性、通用性。
3、 由于本實用新型利用了現(xiàn)有的MVB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，降低了應(yīng)用成本。
4、 由于本實用新型采用控制器局域網(wǎng)和國際公認的標準協(xié)議J1939建立網(wǎng)
絡(luò)并實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)了內(nèi)部電子單元的網(wǎng)絡(luò)通信，因此具有廣泛的應(yīng)用前
旦 足。


本實用新型僅有一幅附圖，其中
圖1是用于工業(yè)現(xiàn)場控制的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中10、主控制器，20、 MVB網(wǎng)絡(luò)接口， 21、 MVB總線收發(fā)器，22、 接收光電隔離接口電路，23、發(fā)送光電隔離接口電路，30、 J1939總線物理接口，31、 J1939總線收發(fā)器，32、接收光電隔離接口電路，33、發(fā)送光電隔離接口電 路。
具體實施方式
以下結(jié)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(yè)現(xiàn)場控制的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括MVB網(wǎng)絡(luò)接口20、主控制 器10和J1939總線物理接口 30，所述的MVB網(wǎng)絡(luò)接口 20和J1939總線物理接 口 30分別通過內(nèi)部總線與主控制器10連接。所述的MVB網(wǎng)絡(luò)接口 20由MVB 總線收發(fā)器21和光電隔離接口電路組成，所述的MVB總線收發(fā)器21通過內(nèi)部 總線分別與MVB總線和光電隔離接口電路相連。所述的MVB總線收發(fā)器21 是MVB協(xié)議控制器和光電隔離的電氣接口，其結(jié)構(gòu)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J1939總線物理接口 30由J1939 總線收發(fā)器31和光電隔離接口電路組成，所述的J1939總線收發(fā)器31通過內(nèi)部 總線分別與J1939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(fā)送光電隔離接口電路23、 33組成。
本實用新型工作時，光電隔離電路將MVB網(wǎng)絡(luò)的外電路信號經(jīng)過光隔離 送入MVB總線收發(fā)器21 ，或者將MVB總線收發(fā)器21的信號經(jīng)光隔離電路送 至MVB網(wǎng)絡(luò)。MVB總線收發(fā)器21是MVB協(xié)議控制器和高頻隔離變壓器的 電氣接口，它將協(xié)議控制器送來的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成差分信號，然后將該信號送 至光電隔離電路，或者將光電隔離電路送來的差分網(wǎng)絡(luò)信號解碼成數(shù)字信號， 送入?yún)f(xié)議控制器。AT91SAM7A3主控制器10是MVB網(wǎng)絡(luò)的核心器件，它負責(zé) 將主控制器10要傳輸?shù)臄?shù)字量或模擬量打包成MVB網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所規(guī)定的數(shù)據(jù)流 送到MVB總線收發(fā)器21 ，或者將MVB總線收發(fā)器21送來的信號解析成標準 數(shù)據(jù)并將其存入自身的緩存區(qū)，以供主控制器10讀取。主控制器10是整個網(wǎng) 關(guān)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(zé) 控制MVB協(xié)議控制器芯片的工作時序以及J1939數(shù)據(jù)流的生成，同時還要負責(zé) 電壓監(jiān)視、軟件狗、工作電源提供等。J1939總線物理接口 30是J1939的對外 接口電路，它將外總線信號解調(diào)成J1939控制器的數(shù)據(jù)流，供主控制器10處理， 或?qū)⒅骺刂破?0生成的J1939信號送到J1939總線物理接口 30生成符合J1939 通訊的信號與外界通信。
權(quán)利要求1、一種用于工業(yè)現(xiàn)場控制的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括MVB網(wǎng)絡(luò)接口(20)、主控制器(10)和J1939總線物理接口(30)，所述的MVB網(wǎng)絡(luò)接口(20)和J1939總線物理接口(30)分別通過內(nèi)部總線與主控制器(10)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)現(xiàn)場控制的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)，其特征 在于所述的MVB網(wǎng)絡(luò)接口 (20)由MVB總線收發(fā)器(21)和光電隔離接口 電路組成，所述的MVB總線收發(fā)器(21)通過內(nèi)部總線分別與MVB總線和光 電隔離接口電路相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于工業(yè)現(xiàn)場控制的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)，其特征 在于所述的MVB總線收發(fā)器(21)是MVB協(xié)議控制器和光電隔離的電氣接 口，其結(jié)構(gòu)由單元功能電路組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)現(xiàn)場控制的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)，其特征 在于所述的主控制器(10)是AT91SAM7A3處理器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于工業(yè)現(xiàn)場控制的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)，其特征 在于所述的J1939總線物理接口 (30)由J1939總線收發(fā)器(31)和光電隔離 接口電路組成，所述的J1939總線收發(fā)器(31)通過內(nèi)部總線分別與J1939總線 和光電隔離接口電路相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的用于工業(yè)現(xiàn)場控制的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)，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(fā) 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(yè)現(xiàn)場控制的MVB-J1939網(wǎng)關(guān)，包括MVB網(wǎng)絡(luò)接口、主控制器和J1939總線物理接口，所述的MVB網(wǎng)絡(luò)接口和J1939總線物理接口分別通過內(nèi)部總線與主控制器連接，所述的MVB網(wǎng)絡(luò)接口由MVB總線收發(fā)器和光電隔離接口電路組成，所述的主控制器是AT91SAM7A3處理器，所述的J1939總線物理接口由J1939總線收發(fā)器和光電隔離接口電路組成。本實用新型采用的J1939軟件協(xié)議技術(shù)具有詳細的協(xié)議支持，因此提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。本實用新型實現(xiàn)了J1939軟件協(xié)議與MVB網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，克服了J1939網(wǎng)絡(luò)接口不方便的缺點，提高了產(chǎn)品的靈活性、通用性，實現(xiàn)了內(nèi)部電子單元的網(wǎng)絡(luò)通信，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號G05B19/418GK201311582SQ200820220358
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者濤 吳, 勇 石, 陳玉飛 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心