[发明专利]一种基于CAN-Ethernet网关的无轴凹印机套色监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及无轴凹印机套色监控系统，尤其涉及一种基于CAN-Ethernet网关的无轴凹印机套色监控系统。

背景技术

无轴凹印机套色监控系统的数据传输量并不大，但对于实时性和可靠性的要求相对较高。其监控手段经历了从串口(如:232、485总线)到高速现场总线(如:CAN总线)再到工业以太网的发展历程。串口通讯结构简单、易于开发，但通信速率较低无法满足监控系统对实时性的需求。现场总线技术虽然在一定程度上能够满足实时性和可靠性的要求，但通信距离有限，无法实现远程通信。传统无轴凹印机套色监控系统的实现方案是：以工控机为上位机，套色单元控制盒作为下位机，二者之间采用主从结构的CAN总线通讯。由于工控机采用DOS操作系统，在此基础上利用C语言开发图形监控界面则变得十分繁琐，并且程序的兼容性低，不利于维护和升级。另外，工控机中的资源没有得到充分的利用，再加上其组装和维护不够方便，实际上提高了生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种CAN-Ethernet通讯网关与工业现场常用的人机触摸屏结合使用替代传统工控机的基于CAN-Ethernet网关的无轴凹印机套色监控系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于CAN-Ethernet网关的无轴凹印机套色监控系统，包括监控人机、一个以上套色单元控制盒、经以太网与监控人机连接并经CAN总线与各套色单元控制盒连接的CAN-Ethernet网关；所述监控人机通过以太网与所述CAN-Ethernet网关连接；所述套色单元控制盒通过CAN总线与所述CAN-Ethernet网关连接。

所述CAN-Ethernet网关采用DSP+CPLD架构，包括DSP核心控制模块、实现DSP核心控制模块与各外围器件时序配合的CPLD辅助控制模块、电源模块；所述DSP核心控制模块经CAN通信模块与套色单元控制盒连接；所述DSP核心控制模块经网络通信模块与监控人机连接。

还包括与CPLD辅助控制模块相连接的码盘信号处理模块、数码管显示模块。

还包括经电平转换模块与DSP核心控制模块、CPLD辅助控制模块连接的D/A转换模块、I/O扩展模块。

所述DSP核心控制模块包括DSP外围电路；所述DSP外围电路主控芯片为内部搭载32位浮点运算单元、主频为150MHz的DSP芯片TMS320F28335；所述DSP芯片包含18个PWM输出、3个32位CPU定时器、16通道12位ADC。

所述DSP外围电路包括一复位电路；所述复位电路包括一用于控制DSP芯片内核电压以保证DSP正常工作的TPS3808G19复位芯片。

所述DSP外围电路包括一串行SPI存储电路；所述串行SPI存储电路包括一用于保存重要参数以避免突然掉电导致参数丢失的非易失性铁电存储器FM25CL64B。

所述网络通信模块包括网络通讯电路；所述网络通讯电路包括DM9000A网卡芯片、网络变压器。

所述CAN通讯模块包括CAN自动收发电路；所述CAN自动收发电路包括一兼容CAN总线上电平、兼容DSP芯片内CAN模块收发引脚上电平的3.3V收发控制器SN65HVD233。

本发明的有益效果是：一方面，通讯网关结合了CAN总线和工业以太网各自的优点，实现了套色单元控制盒与人机触摸屏之间的远程实时通讯，既兼顾了实时性和可靠性，又方便实现远程监控，且便于在原有系统上进行升级，节省成本；另一方面，利用人机触摸屏提供的组态软件，我们可以方便高效的根据系统实际需求设计监控界面。该方案使系统的资源得到了充分利用，缩短了产品开发周期，降低了生产成本，提高了系统应用的灵活性。

附图说明

图1为本发明的结构原理框图。

图2为CAN-Ethernet网关的结构原理框图。

图3为复位电路原理图。

图4为晶振电路原理图。

图5为JTAG电路原理图。

图6为串行SPI存储电路原理图。

图7为DM9000A芯片的原理框图。

图8为网络通讯模块硬件结构原理图。

图9为网卡外围电路原理图。

图10为CAN自动收发电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。