Page Header

Designing a Signal Conversion Circuit Board between CAN bus and Modbus for Automated People Mover
การออกแบบบอร์ดแปลงสัญญาณระหว่าง CAN bus และ Modbus สำหรับรถขนส่งผู้โดยสารอัตโนมัติ

Kokiat Aodsup, Surachai Wongfookeat

Abstract


รถขนส่งผู้โดยสารอัตโนมัติ (Automated People Mover หรือ APM) เป็นระบบขนส่งมวลชนอัตโนมัติเต็มรูปแบบที่นิยมในการขนส่งผู้โดยสารระหว่างอาคารผู้โดยสารและอาคารเทียบเครื่องบินระบบนี้สามารถ ควบคุมได้ทั้งจากภายในตัวรถและจากสถานีควบคุม โดยสถานีจะต้องสามารถตรวจสอบสถานการณ์ทำงาน ของรถได้อย่างต่อเนื่อง การวิจัยด้านการออกแบบและพัฒนารถขนส่งผู้โดยสารอัตโนมัติในประเทศไทย รวมถึงการพัฒนาชุดฝึกเพื่อจำลองการทำงานของรถขนส่งผู้โดยสารอัตโนมัติ นิยมใช้โครงสร้างพื้นฐานจากรถบัสไฟฟ้า ซึ่งใช้โปรโตคอลการสื่อสารแบบแคนบัส (CAN bus) ขณะที่การสื่อสารภายในสถานีใช้โปรโตคอลมอดบัส (Modbus) ซึ่งเป็นมาตรฐานในอุตสาหกรรมอัตโนมัติเพื่อเชื่อมโยงการทำงานระหว่างโปรโตคอลทั้งสองจึงจำเป็นต้องมีตัวกลางเชื่อมต่องานวิจัยนี้มุ่งเน้นการพัฒนาบอร์ดสำหรับแปลงสัญญาณการสื่อสารระหว่าง มอดบัสอาร์ทียู (Modbus RTU) และแคนบัส (CAN bus) โดยใช้โปรโตคอล SAE J1939 ซึ่งบอร์ดนี้มี ชื่อว่า CAN2RS485 ผู้ใช้งานสามารถกำหนดแคนไอดี (CAN ID) ได้ตามความต้องการ และสามารถกำหนดให้ข้อมูลจากแคนไอดีส่งไปยังรีจีสเตอร์ของมอดบัสได้ตามความต้องการเพื่อแสดงผลการทำงานของรถขนส่งผู้โดยสารอัตโนมัติที่สถานี นอกจากนี้ยังสามารถรับข้อมูลจากรีจีสเตอร์ของมอดบัสและส่งไปยังแคนบัส เพื่อควบคุมการทำงานของรถขนส่งผู้โดยสารอัตโนมัติได้ ในส่วนของมอดบัส บอร์ดยังสามารถกำหนดให้ทำงานในโหมดมาสเตอร์หรือสลาฟได้ตามความต้องการ 

The Automated People Mover (APM) is a fully automated mass transit system commonly used for transporting passengers between terminal buildings and boarding gates. This system can be controlled both from within the vehicle and from a control station, with the station being required to continuously monitor the vehicle’s operational status. Research on the design and development of automated people movers in Thailand, including the development of training kits to simulate the operation of APMs, often utilizes infrastructure based on electric buses, which use the CAN bus communication protocol. Meanwhile, station communications typically use the Modbus protocol, a standard in industrial automation. To link the operations between these two protocols, an intermediary connector is necessary. This research focuses on the development of a board for converting communication signals between Modbus RTU and CAN bus using the SAE J1939 protocol. This board, called CAN2RS485, allows users to set the CAN ID as desired, and to configure data from a selected CAN ID to be sent to the Modbus registers for displaying the APM’s operational status at the station. Additionally, it can receive data from Modbus registers and send it to CAN bus to control the operation of the APM. In the Modbus section, the board can also be configured to operate in either master or slave mode as needed.


Keywords


แคนบัส; มอดบัส; รถขนส่งผู้โดยสารอัตโนมัติ; แปลงสัญญาณ CAN bus; Modbus; APM; Converter

[1] S.D. Srivastava and R. Agrawal, Automated people movers: A futuristic approach to modern transportation planning, IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering, 2014, 11(3), 01-11.

[2] M. van Doorne, G. Lodewijks, and W. Beelaerts van Blokland, Adapting automated people mover capacity on airports to real time demand, in M. Dressner, Ed., Proc. 23rd World Conf. Air Transport Research Society (ATRS 2019), Proceeding, 2019, 45-52.

[3] American Society of Civil Engineers, Automated people mover standards, ASCE Standard, Virginia, USA, 2024.

[4] E.A. Perondi, J.R.F. Bertoldo, and V.H.C. de Albuquerque, Modeling and simulating the controller behavior of an automated people mover using IEC 61850 communication requirements, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2024, 70(1), 123-130.

[5] B. Khemkladmuk, T. Kulworawanichpong, and S. Wongfookeat, Design and prototype development of traffic control systems for automated passenger transport, The Journal of King Mongkut's University of Technology North Bangkok, 2022, 32(3), 1-17. (in Thai)

[6] Q. Yuan, B. Zhang, and Q. Yuan, Design of a CAN-485 conversion circuit, 10th International Conference on Applied Science, Engineering and Technology (ICASET 2021), Proceeding, 2021, 120-125.

[7] SAE J1939-21: Data link layer, SAE International, Warrendale, PA, USA, 2013.

[8] https://www.csselectronics.com/pages/j1939-explained-simple-intro-tutorial (Accessed on 1 September 2024).

Full Text: PDF

DOI: 10.14416/j.ind.tech.2024.12.006

Refbacks

  • There are currently no refbacks.