連接低壓電器現場總線的通訊適配器的製作方法
2023-05-27 10:35:41
專利名稱：連接低壓電器現場總線的通訊適配器的製作方法
技術領域：
本發明涉及連接低壓電器現場總線的通訊適配器。
背景技術：
隨著信息技術和計算機技術的發展，低壓電器可與中央控制設備間實現雙向數據通信，從而形成設備監控、保護的信息網絡系統。Devicenet總線具有數據交換靈活、抗幹擾性強等優點，低壓電器設備要接入Devicenet網絡，必須支持Devicenet協議，即具備Devicenet接口。在Devicenet總線與低壓電器之間的連接是通過Devicenet通訊適配器，低壓電器採集的數據通過Devicenet通訊適配器的轉換後可被Devicenet主站接受，並將Devicenet主站的命令下傳給設備。Devicenet通訊適配器起到了在低壓電器設備本體與Devicenet總線之間的橋梁作用。但是現有的Devicenet通訊適配器有些不適用於框架式斷路器或自動轉換開關，有些不適用於塑殼式斷路器，這是由於內部通訊接口及通訊協議不同，如框架式斷路器或自動轉換開關採用Modbus通訊協議，塑殼式斷路器採用內部通訊接口及通訊協議，使得通訊適配器產品的通用性不夠。
發明內容本發明的目的在於提供一種連接低壓電器現場總線的通訊適配器，即低壓電器Devicenet通訊適配器，該適配器通用性好，可適用於不同的低壓電器設備。
本發明是這樣實現的一種連接低壓電器現場總線的通訊適配器，包括單片機、數據存儲器、上電復位及看門狗電路、CAN通訊控制器、隔離網絡通信接口電路、外部輸入/輸出接口電路、可編程器件、電源電路，單片機與數據存儲器、CAN通訊控制器、外部輸入/輸出接口電路連接並進行數據交換，單片機還與上電復位及看門狗電路、可編程器件相連接，CAN通訊控制器與隔離網絡通訊接口電路相連接並進行數據交換，電源電路連接各部件給其供電，其特徵是所述通訊適配器還包括第二單片機、雙口數據存儲器、外部數據存儲器、外部程序存儲器、第二上電復位及看門狗電路、第二外部輸入/輸出接口電路、第二可編程器件、RS232接口電路，跳線選擇電路，雙口數據存儲器連接單片機和第二單片機並進行數據交換，第二單片機與外部數據存儲器、外部程序存儲器、第二外部輸入/輸出接口電路、RS232接口電路、跳線選擇電路連接並進行數據交換，第二單片機還與第二上電復位及看門狗電路、第二可編程器件相連接，跳線選擇電路包括電阻、電容、跳線開關、通訊收發器、二極體、插座，電阻R1和電容C10並聯後一端接地，另一端接入插座，插座中一路接電源、一路接地，一路接跳線開關觸點，一路接通訊收發器7腳，一路接通訊收發器6腳，通訊收發器7腳和6腳分別接二極體，二極體另一端連接後接地，通訊收發器5腳接地，8腳接工作電源和電容後接地，通訊收發器3腳和4腳接第二單片機輸出線，2腳接地，1腳接跳線開關另一觸點，跳線開關一端輸入第二單片機，第二個跳線開關下端接地，上端分接第二單片機輸入端和電阻R19，電阻R19另一端接工作電源。
上述的連接低壓電器現場總線的通訊適配器，所述隔離網絡通訊接口電路為隔離DeviceNet通訊接口電路。
上述的連接低壓電器現場總線的通訊適配器，所述通訊收發器為RS485通訊收發器。
本發明是採用雙單片機，分別負責上、下兩個通訊埠。對於不同Modbus標準產品，如框架式斷路器、自動轉換開關，由於不同Modbus產品其通訊寄存器地址及功能含義不同，可將其通過增加一個RS232接口連接到單片機，通過計算機來配置該產品，使其符合不同Modbus產品的要求。對於專用通訊接口產品，如塑殼式斷路器，採用TTL通訊方式。對於標準Modbus通訊接口產品，如框架式斷路器，將Modbus通訊接口經過RS485通訊收發器轉換成數字通訊信號TTL電平送至單片機。本發明通用性好，可適用於不同的低壓電器設備。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
圖1為本發明連接低壓電器現場總線的通訊適配器電氣原理圖；圖2為跳線選擇電路圖。
圖中1單片機，2上電復位及看門狗電路，3可編程器件，4外部輸入輸出接口電路，5數據存儲器，6CAN通訊控制器，7隔離Devicenet通訊接口電路，8雙口數據存儲器，9電源電路，11第二單片機，12第二上電復位及看門狗電路，13第二可編程器件，14第二外部輸入輸出接口電路，15外部數據存儲器，16外部程序存儲器，17RS232接口電路，18跳線選擇電路，U1RS485通訊收發器，J4插座，J10、W1跳線開關，具體實施方式
參見圖1、圖2，一種連接低壓電器現場總線的通訊適配器，包括兩個單片機1、11、數據存儲器5、兩個上電復位及看門狗電路2、12、CAN通訊控制器6、隔離網絡通信接口電路7、兩個外部輸入/輸出接口電路4、14、兩個可編程器件3、13、電源電路9，以及雙口數據存儲器8、外部數據存儲器15、外部程序存儲器16、RS232接口電路17、跳線選擇電路18。隔離網絡通訊接口電路7為隔離DeviceNet通訊接口電路。單片機1與數據存儲器5、CAN通訊控制器6、外部輸入/輸出接口電路4連接並進行數據交換，單片機1還與上電復位及看門狗電路2、可編程器件3相連接，CAN通訊控制器6與隔離DeviceNet通訊接口電路7相連接並進行數據交換，電源電路9連接各部件給其供電。該端電路由單片機1控制，可實現內部數據量和格式的轉化。雙口數據存儲器8連接單片機1和第二單片機11並進行數據交換。第二單片機11與外部數據存儲器15、外部程序存儲器16、第二外部輸入/輸出接口電路14、RS232接口電路17、跳線選擇電路18連接並進行數據交換，第二單片機11還與第二上電復位及看門狗電路12、第二可編程器件13相連接。跳線選擇電路18包括電阻、電容、跳線開關W1、J10、通訊收發器U1、二極體、插座J4，通訊收發器U1為RS485通訊收發器。電阻R1和電容C10並聯後一端接地，另一端接入插座J4，插座J4有九個腳九路，其中插座J4中一路接外接電源、一路接地，一路接跳線開關W1觸點，一路接RS485通訊收發器7腳，一路接RS485通訊收發器6腳，RS485通訊收發器7腳和6腳分別接二極體的D4、D3，二極體D3、D4另一端連接後接地，RS485通訊收發器5腳接地，8腳接工作電源Vcc和電容後接地，RS485通訊收發器3腳和4腳接第二單片機輸出線，2腳接地，1腳接跳線開關W1另一觸點。跳線開關W1一端輸入第二單片機，另一端分別對應於插座的一路輸出線和RS485通訊收發器1腳。第二個跳線開關J10下端接地，上端分接第二單片機11輸入端和電阻R19，電阻R19另一端接工作電源Vcc。
在本實施例中，各器件的型號如下單片機W77E58，數據存儲器HM62256，上電復位及看門狗電路MAX813L，CAN通訊控制器SJA1000，可編程器件GAL16V8，以及雙口數據存儲器IDT7132，外部數據存儲器W29C020和HM62256，外部程序存儲器W29C020，RS232接口電路MAX202，RS485通訊收發器SN65176。
對於不同Modbus標準產品，如框架式斷路器、自動轉換開關與本發明的產品相連，由於不同Modbus產品其通訊寄存器地址及功能含義不同，可通過增加一個RS232接口連接到第二單片機11，通過計算機來配置該產品，使其符合不同Modbus產品的不同要求。
參見圖2，對於標準Modbus通訊接口產品，如框架式斷路器，與專用通訊接口產品，如塑殼式斷路器共存的問題，塑殼式斷路器採用TTL通訊方式，同時需要向塑殼式斷路器提供外接24VDC電源。對於標準Modbus通訊接口產品，如框架式斷路器，必須經過RS485通訊收發器U1轉換成數字通訊信號TTL電平，這樣在數位訊號端通過一個跳線開頭W1，可將不同通訊信號送至第二單片機11。同時增加一個跳線開關J10來告訴第二單片機11，外接設備是標準RS485接口產品還是內部通訊協議接口產品，如塑殼式斷路器。
權利要求
1.一種連接低壓電器現場總線的通訊適配器，包括單片機、數據存儲器、上電復位及看門狗電路、CAN通訊控制器、隔離網絡通信接口電路、外部輸入/輸出接口電路、可編程器件、電源電路，單片機與數據存儲器、CAN通訊控制器、外部輸入/輸出接口電路連接並進行數據交換，單片機還與上電復位及看門狗電路、可編程器件相連接，CAN通訊控制器與隔離網絡通訊接口電路相連接並進行數據交換，電源電路連接各部件給其供電，其特徵是所述通訊適配器還包括第二單片機、雙口數據存儲器、外部數據存儲器、外部程序存儲器、第二上電復位及看門狗電路、第二外部輸入/輸出接口電路、第二可編程器件、RS232接口電路，跳線選擇電路，雙口數據存儲器連接單片機和第二單片機並進行數據交換，第二單片機與外部數據存儲器、外部程序存儲器、第二外部輸入/輸出接口電路、RS232接口電路、跳線選擇電路連接並進行數據交換，第二單片機還與第二上電復位及看門狗電路、第二可編程器件相連接，跳線選擇電路包括電阻、電容、跳線開關、通訊收發器、二極體、插座，電阻R1和電容C10並聯後一端接地，另一端接入插座，插座中一路接電源、一路接地，一路接跳線開關觸點，一路接通訊收發器7腳，一路接通訊收發器6腳，通訊收發器7腳和6腳分別接二極體，二極體另一端連接後接地，通訊收發器5腳接地，8腳接工作電源和電容後接地，通訊收發器3腳和4腳接第二單片機輸出線，2腳接地，1腳接跳線開關另一觸點，跳線開關一端輸入第二單片機，第二個跳線開關下端接地，上端分接第二單片機輸入端和電阻R19，電阻R19另一端接工作電源。
2.根據權利要求1所述的連接低壓電器現場總線的通訊適配器，其特徵是隔離網絡通訊接口電路為隔離DeviceNet通訊接口電路。
3.根據權利要求1所述的連接低壓電器現場總線的通訊適配器，其特徵是通訊收發器為RS485通訊收發器。
全文摘要
本發明涉及連接低壓電器現場總線的通訊適配器。本發明採用雙單片機，分別負責上、下兩個通訊埠。對於不同Modbus標準產品，如框架式斷路器、自動轉換開關，由於不同Modbus產品其通訊寄存器地址及功能含義不同，可將其通過增加一個RS232接口連接到單片機，通過計算機來配置該產品，使其符合不同Modbus產品的要求。對於專用通訊接口產品，如塑殼式斷路器，採用TTL通訊方式。對於標準Modbus通訊接口產品，如框架式斷路器，將Modbus通訊接口經過RS485通訊收發器轉換成數字通訊信號TTL電平送至單片機。本發明通用性好，可適用於不同的低壓電器設備。
文檔編號H04L12/40GK1825805SQ20051002604
公開日2006年8月30日 申請日期2005年5月20日 優先權日2005年5月20日
發明者丁鐵勇, 陸志祥, 費敏銳 申請人:上海電器股份有限公司人民電器廠