CN101393824A - 用于电子脱扣器的模块化通信插件模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电子脱扣器(105)的通信模块插件设备(110)，其中该设备同时包含了有线和无线的常规通信方法。该设备包括：壳体，该壳体在结构上被配置成以可释放的方式与电子脱扣器(105)相连，其中该壳体便于通信插件设备(110)与电子脱扣器(105)之间的通信。此外，该设备还包括位于壳体内部的通信控制器(130)，位于壳体内部的收发器(135)，其中该收发器(135)与通信控制器(120)进行通信，以及位于壳体内部的记忆体存储设备(140)，其中该记忆体存储设备(140)与通信控制器(130)以及收发器(135)进行通信。

Description

用于电子脱扣器的模块化通信插件模块
技术领域
本发明涉及包含电子脱扣器的断路设备，尤其涉及的是被配置成扩展电子脱扣器(electronic trip unit)的功能操作的插件(plug-in)模块。
背景技术
目前，在断路器(circuit breaker)内部实施的电子脱扣器已被用于执行多种功能操作。很多电子脱扣器都使用了微处理器来执行与监视和收集系统信息相关的指令操作，其中该信息包含了与可能影响断路器的环境和性能标准相关的信息。由于工作在现场的断路器的工作性能标准有可能随时间而改变，因此，对当前配置在微处理器内部的操作功能来说，用于诊断或更新这些功能的所需要的信息或软件有可能会发生变化。
由此需要一种解决方案，以便更新断路器的电子脱扣器内部的软件和性能标准信息。
发明内容
本发明的示例实施例包括一种用于电子脱扣器的通信模块插件设备。该设备包括壳体，该壳体在结构上被配置成以可释放的方式与电子脱扣器相连，其中该壳体还有助于通信插件设备与电子脱扣器之间的电通信(electronic communication)。此外，该设备还包括：位于壳体内部的通信控制器，位于壳体内部的收发器，其中该收发器与通信控制器进行通信，以及位于壳体内部的存储器存储设备，其中该存储器存储设备与通信控制器以及收发器进行通信。
本发明的另一个示例实施例包括一种用于电子脱扣器与通信设备之间通信的系统。该系统包括电子脱扣器，该电子脱扣器包括：壳体，该壳体在结构上被配置成以可释放的方式与模块化插件设备相连，以及位于壳体内部的微控制器。该系统还包括与电子脱扣器进行电气通信的通信模块插件设备。该通信插件设备包括：壳体，该壳体在结构上被配置成以可释放的方式与电子脱扣器相连，其中该壳体还有助于通信插件设备与电子脱扣器之间的电通信，位于壳体内部的通信控制器，位于壳体内部的收发器，其中该收发器与通信控制器进行通信；以及位于壳体内部的存储器存储设备，其中该存储器存储设备与通信控制器以及收发器进行通信。
本发明的另一个示例实施例包括：包含那些在工业上实施的常规的有线和无线通信机制。本发明的示例插件通信设备包含了用于便利于一系列插件通信设备所需要的所有能力——并且作为本发明的一部分所述及的电子、电气和机械方面，其中每一次只需要将一个插件通信设备以可释放的方式连接到电子脱扣器。
附加的特征和优点是通过本发明的技术来实现的。在这里将对本发明的其他实施例和方面进行描述，并且所述其他实施例和方面将被视为要求保护的发明的一部分，
附图说明
在说明书完结时的权利要求书中特别指出并且清楚描述了视为本发明的主题。从一下结合附图的详细描述中可以清楚了解本发明的前述以及其他的目标、特征和优点，其中：
图1是根据本发明例示实施例的断路器系统以及该电路系统的子部分的图示。
图2是根据本发明例示实施例实施的电子脱扣器的图示。
图3是根据本发明例示实施例实施的通信模块插件设备的图示。
以下的详细描述是结合附图举例说明本发明的例示实施例以及优点和特征的。
具体实施方式
在下文中详细描述了本发明的一个或多个例示实施例。由于这里的众多修改和变更对本领域普通技术人员而言都是显而易见的，因此，所公开的实施例仅仅是说明性。在参考附图的过横中，相同的数字在图中始终指示的是相同的部分。
通常，所销售的电子脱扣器还具有附加的功能，对电子脱扣器来说，这些附件功能并不是标准的商业出售物的一部分。传统上，这些附加功能可以作为升级而被提供给电子脱扣器，并且可以在依照顾客请求运送产品前在电子脱扣器内部启用这些功能。但是，如果顾客希望升级电子脱扣器的功能，或者希望为已经交付顾客的电子脱扣器添加不同的功能，那么有可能会出现问题。
本发明的例示实施例提供了一种用于与电子脱扣器结合来执行工作应用的追加(add-on)通信模块。该通信插件模块是作为一种用于在现场安装预期工作的电子脱扣器功能的解决方案而被提供的。同样，该电子脱扣器被配置成具有用于满足数量过多的通信插件模块壳体(housing)连接器配置的公共接口总线。此外，该通信插件模块还被配置成向用户传送为其反馈的数据信号，并且将该数据信号传送到主设备(即电子脱扣器)的主微控制器。这个通信特性是通过实施通信控制器或是等价电路组合而在本发明的示例实施例内实现的。
通过实施通信控制器或等价电路组合，可以提供通信插件模块的通信能力——该等价电路是为本领域普通技术人员所知的。此外，单独的通信插件模块可以由电子脱扣器借助分配给每个通信插件模块的唯一电子标识码来识别。当通信插件模块与电子脱扣器相连时，一旦电子脱扣器辨认出通信插件模块的标识码，那么此后将可以访问存储在该设备上的一组指令，并且可以通过执行这组指令来服务于所连接的通信插件模块的目的。
本发明的其他示例实施例提供了一种有效独立可靠的通信插件模块。该通信插件模块可以作为独立和分离的组件而被给出，以便为电子脱扣器提供附加的功能。此外，该通信插件模块为操作人员提供了一种用于在现场安装预期工作的电子脱扣器功能的简单解决方案。
本发明的示例实施例的其他方面详细描述了通信模块，其中该通信插件模块被配置成将微控制器数据转换成与预备执行传送(ready-to-transmit)的通信协议相兼容的数据。同样，在通信插件模块接收的通信数据将被格式化成微控制器数据，然后，该数据被传递到微控制器。
图1显示了断路器100的系统图示，其中断路器100包括电子脱扣器105和插件通信模块110。该电子脱扣器105和通信模块110都包含在单独的外壳(housing enclosure)内部，其中该电子脱扣器105和通信模块110是以物理可释放的方式(releasably)通过常规的结构插件壳体连接装置连接的。由此，通信模块110可以被配置为插件模块，其可以在完成装配断路器100之前或之后被物理附着于电子脱扣器105；即使该断路器100位于现场的时候也是如此。
该电子脱扣器还包括微控制器120，其中该微控制器120包括通用同步/异步接收器/发射器(USART)125(图2)。USART125被用于接收和传送来自通信模块110的通信控制器130的串行数据(图3)。在内部，通信控制器130使用USART125的线路而与微控制器120进行通信。该通信控制器130通过收发器(transceiver)135与外部设备115通信。该收发器135被用来便于与远端设备(例如PDA、膝上型计算机、蜂窝电话)的通信。此外，该通信模块110还包括与通信控制器130通信的存储器140(例如闪存存储器或非闪存EEPROM)。
电子脱扣器105的微处理器120执行存储在其内部存储器中或是下载到其存储器(未图示)的软件指令。该电子脱扣器的存储器包括查找表(look-up table)，该查找表包含了每个通信模块110的唯一电子标识码，以及与通信模块110相关联的一系列软件指令，由此支持通信模块110的功能。
每个通信模块110都被分配了唯一的标识码。该唯一的标识码是编程在电子脱扣器105中的。用于通信模块110的唯一标识码还与预编程在电子脱扣器105中的至少一组软件指令相关联。该电子脱扣器105使用了用于通信模块110的唯一标识码来“解锁”(unlock)与通信模块110的唯一标识码相关联的预编程的软件指令。对电子脱扣器105的软件指令来说，这些软件指令的升级可以从某设备下载到通信模块110，以便进一步下载到电子脱扣器105。
可以从电子脱扣器105上传或下载到设备115的数据包括但不局限于：用于电子脱扣器105的配置参数，执行监视的联机(on-line)参数，监督(supervisory)控制命令操作，以及电子选项参数。此外，电子脱扣器的自动测试可以从通信设备1115借助通信模块110来完成。从电子脱扣器105经由通信模块110下载的数据可以在设备115呈现给该设备的用户。此外，从该设备经由通信模块110上传到电子脱扣器105的数据可以传送到微控制器120。
在本发明的例示实施例内，通过通信模块110能够便于电子脱扣器105与设备115之间的通信。在本发明内，通信可以使用多种常规通信协议来完成(例如包含整个频率范围的RF，蓝牙之类的短程射频技术，以及红外线技术)。
在本发明的另一个示例实施例内，通过通信模块110和设备115能够便于电子脱扣器105与设备115之间的通信，其中每一个设备都包含了恰当的物理兼容接口，以便用于通信。设备之间的通信可以在物理接口上借助串行通信(例如使用任何常规工业标准或专有协议上的常规通信方法，如FieldBus、RS-232或RS-485物理链路)以及以太网通信(例如HTTP、TCP/IP、SNMP等等)来完成。此外，在另一个示例实施例中，设备可以被配置成用于物理或无线并行通信数据链接(linkage)，以便于通信模块110与设备115之间的通信。
为了更进一步说明本发明的示例实施例，在这里将会论述借助红外技术的详细通信。电子脱扣器105具有支持多种通信插件模块110的公共接口信号总线。每一个通信模块110都包含了为电子脱扣器105提供资源，以便与兼容IrDA的手持式设备进行通信的电子部件，其中该手持式设备配置有红外通信链路。
在红外通信实施方式中，通信模块110包括红外通信控制器130和红外收发器135，以便通过红外信道接收和传送数据。该通信控制器130还包括IrDA通信协议栈，用于缓冲数据的RAM，以及用于与主电子脱扣器部件105的微处理器120通信的装置。将要在电子脱扣器105与通信模块110之间的点到点链路上传送的数据被包装成预定的工业标准通信协议格式。这种实施方式的益处是几乎不影响通信模块110的主存储器，其中该主存储器还包含了模块110的可执行代码。除了适合易出现噪声的环境之外，红外物理介质上的通信还提供了高度可靠的点到点高速数据传送。
通信模块110为电子脱扣器105提供了通信能力。然而，该通信模块110还用于编码和解码那些经由通信模块110的收发器135而被接收和传送到设备115的通信信息。同样，任何被配置成接受通信模块插件110的断路器110系统都可以定制，以便执行多种可选的预设或更新操作功能。
如所述，本发明提供了一种简单和低成本的独立通信模块。该通信模块既可以结合断路器/电子脱扣器系统提供，也可以作为单独的追加功能组件而被提供给现场的断路器系统。
虽然在这里参考例示实施例而对本发明进行了描述，但是本领域技术人员将会理解，在脱离本发明的范围的情况下，各种变更都是可行的，并且本发明的部件是可以用等价物来替换的。此外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，众多的修改都是可行的，以使本发明的教导与特定的状况或材料相适配。因此，本发明并不局限于所公开的用于执行本发明的特定实施例，相反，本发明将会包含落入权利要求范围以内的所有实施例。
部件列表
●断路器——100
●ETU(电子脱扣器)——105
●通信模块——110
●无线设备——115
●微处理器——120
●USART——125
●通信控制器——130
●收发器——135
●存储器——140

Claims (8)

1.一种用于电子脱扣器(105)的通信模块插件设备(110)，该设备包括：
壳体，该壳体在结构上被配置成以可释放的方式与电子脱扣器(105)相连，其中该壳体便于通信插件设备(110)与电子脱扣器(105)之间的电通信；
位于壳体内的通信控制器(130)；
位于壳体内的收发器(135)，其中该收发器(135)与通信控制器(120)进行通信；以及
位于壳体内的存储器存储设备(140)，其中该存储器存储设备(140)与通信控制器(130)以及收发器(135)进行通信。
2.权利要求1的设备(110)，其中该设备(110)与唯一的电子标识码相关联，该唯一的标识码存储在该设备(110)上。
3.权利要求2的设备(110)，其中收发器(135)被配置成便于远端设备(115)与电子脱扣器(105)之间的通信。
4.权利要求3的设备(110)，其中通信控制器(130)与包含在电子脱扣器(105)内的微控制器(120)进行电通信。
5.权利要求4的设备(110)，其中该设备(110)的唯一电子标识码与至少一组软件指令相关联，其中该组软件指令存储在包含在电子脱扣器(105)内的存储器上。
6.权利要求5的设备(110)，其中通信控制器(130)被配置成将唯一的标识码传送到电子脱扣器(105)。
7.权利要求6的设备(110)，其中该设备(110)被配置成与通信设备进行有线通信。
8.权利要求6的设备(110)，其中该设备(110)被配置成与通信设备进行无线通信。
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