CN1825805A

CN1825805A - 连接低压电器现场总线的通讯适配器

Info

Publication number: CN1825805A
Application number: CN 200510026043
Authority: CN
Inventors: 丁铁勇; 陆志祥; 费敏锐
Original assignee: PEOPLE'S ELECTRICAL APPLIANCE FACTORY SHANGHAI ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd
Current assignee: PEOPLE'S ELECTRICAL APPLIANCE FACTORY SHANGHAI ELECTRICAL APPLIANCE CO Ltd
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2025-05-20
Also published as: CN100469007C

Abstract

本发明涉及连接低压电器现场总线的通讯适配器。本发明采用双单片机，分别负责上、下两个通讯端口。对于不同Modbus标准产品，如框架式断路器、自动转换开关，由于不同Modbus产品其通讯寄存器地址及功能含义不同，可将其通过增加一个RS232接口连接到单片机，通过计算机来配置该产品，使其符合不同Modbus产品的要求。对于专用通讯接口产品，如塑壳式断路器，采用TTL通讯方式。对于标准Modbus通讯接口产品，如框架式断路器，将Modbus通讯接口经过RS485通讯收发器转换成数字通讯信号TTL电平送至单片机。本发明通用性好，可适用于不同的低压电器设备。

Description

连接低压电器现场总线的通讯适配器

(一)技术领域

本发明涉及连接低压电器现场总线的通讯适配器。

(二)背景技术

随着信息技术和计算机技术的发展，低压电器可与中央控制设备间实现双向数据通信，从而形成设备监控、保护的信息网络系统。Devicenet总线具有数据交换灵活、抗干扰性强等优点，低压电器设备要接入Devicenet网络，必须支持Devicenet协议，即具备Devicenet接口。在Devicenet总线与低压电器之间的连接是通过Devicenet通讯适配器，低压电器采集的数据通过Devicenet通讯适配器的转换后可被Devicenet主站接受，并将Devicenet主站的命令下传给设备。Devicenet通讯适配器起到了在低压电器设备本体与Devicenet总线之间的桥梁作用。但是现有的Devicenet通讯适配器有些不适用于框架式断路器或自动转换开关，有些不适用于塑壳式断路器，这是由于内部通讯接口及通讯协议不同，如框架式断路器或自动转换开关采用Modbus通讯协议，塑壳式断路器采用内部通讯接口及通讯协议，使得通讯适配器产品的通用性不够。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种连接低压电器现场总线的通讯适配器，即低压电器Devicenet通讯适配器，该适配器通用性好，可适用于不同的低压电器设备。

本发明是这样实现的：一种连接低压电器现场总线的通讯适配器，包括单片机、数据存储器、上电复位及看门狗电路、CAN通讯控制器、隔离网络通信接口电路、外部输入/输出接口电路、可编程器件、电源电路，单片机与数据存储器、CAN通讯控制器、外部输入/输出接口电路连接并进行数据交换，单片机还与上电复位及看门狗电路、可编程器件相连接，CAN通讯控制器与隔离网络通讯接口电路相连接并进行数据交换，电源电路连接各部件给其供电，其特征是所述通讯适配器还包括第二单片机、双口数据存储器、外部数据存储器、外部程序存储器、第二上电复位及看门狗电路、第二外部输入/输出接口电路、第二可编程器件、RS232接口电路，跳线选择电路，双口数据存储器连接单片机和第二单片机并进行数据交换，第二单片机与外部数据存储器、外部程序存储器、第二外部输入/输出接口电路、RS232接口电路、跳线选择电路连接并进行数据交换，第二单片机还与第二上电复位及看门狗电路、第二可编程器件相连接，跳线选择电路包括电阻、电容、跳线开关、通讯收发器、二极管、插座，电阻R1和电容C10并联后一端接地，另一端接入插座，插座中一路接电源、一路接地，一路接跳线开关触点，一路接通讯收发器7脚，一路接通讯收发器6脚，通讯收发器7脚和6脚分别接二极管，二极管另一端连接后接地，通讯收发器5脚接地，8脚接工作电源和电容后接地，通讯收发器3脚和4脚接第二单片机输出线，2脚接地，1脚接跳线开关另一触点，跳线开关一端输入第二单片机，第二个跳线开关下端接地，上端分接第二单片机输入端和电阻R19，电阻R19另一端接工作电源。

上述的连接低压电器现场总线的通讯适配器，所述隔离网络通讯接口电路为隔离DeviceNet通讯接口电路。

上述的连接低压电器现场总线的通讯适配器，所述通讯收发器为RS485通讯收发器。

本发明是采用双单片机，分别负责上、下两个通讯端口。对于不同Modbus标准产品，如框架式断路器、自动转换开关，由于不同Modbus产品其通讯寄存器地址及功能含义不同，可将其通过增加一个RS232接口连接到单片机，通过计算机来配置该产品，使其符合不同Modbus产品的要求。对于专用通讯接口产品，如塑壳式断路器，采用TTL通讯方式。对于标准Modbus通讯接口产品，如框架式断路器，将Modbus通讯接口经过RS485通讯收发器转换成数字通讯信号TTL电平送至单片机。本发明通用性好，可适用于不同的低压电器设备。

(四)附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明连接低压电器现场总线的通讯适配器电气原理图；

图2为跳线选择电路图。

图中：1单片机，2上电复位及看门狗电路，3可编程器件，4外部输入输出接口电路，5数据存储器，6CAN通讯控制器，7隔离Devicenet通讯接口电路，8双口数据存储器，9电源电路，11第二单片机，12第二上电复位及看门狗电路，13第二可编程器件，14第二外部输入输出接口电路，15外部数据存储器，16外部程序存储器，17RS232接口电路，18跳线选择电路，U1RS485通讯收发器，J4插座，J10、W1跳线开关，

(五)具体实施方式

参见图1、图2，一种连接低压电器现场总线的通讯适配器，包括两个单片机1、11、数据存储器5、两个上电复位及看门狗电路2、12、CAN通讯控制器6、隔离网络通信接口电路7、两个外部输入/输出接口电路4、14、两个可编程器件3、13、电源电路9，以及双口数据存储器8、外部数据存储器15、外部程序存储器16、RS232接口电路17、跳线选择电路18。隔离网络通讯接口电路7为隔离DeviceNet通讯接口电路。单片机1与数据存储器5、CAN通讯控制器6、外部输入/输出接口电路4连接并进行数据交换，单片机1还与上电复位及看门狗电路2、可编程器件3相连接，CAN通讯控制器6与隔离DeviceNet通讯接口电路7相连接并进行数据交换，电源电路9连接各部件给其供电。该端电路由单片机1控制，可实现内部数据量和格式的转化。双口数据存储器8连接单片机1和第二单片机11并进行数据交换。第二单片机11与外部数据存储器15、外部程序存储器16、第二外部输入/输出接口电路14、RS232接口电路17、跳线选择电路18连接并进行数据交换，第二单片机11还与第二上电复位及看门狗电路12、第二可编程器件13相连接。跳线选择电路18包括电阻、电容、跳线开关W1、J10、通讯收发器U1、二极管、插座J4，通讯收发器U1为RS485通讯收发器。电阻R1和电容C10并联后一端接地，另一端接入插座J4，插座J4有九个脚九路，其中插座J4中一路接外接电源、一路接地，一路接跳线开关W1触点，一路接RS485通讯收发器7脚，一路接RS485通讯收发器6脚，RS485通讯收发器7脚和6脚分别接二极管的D4、D3，二极管D3、D4另一端连接后接地，RS485通讯收发器5脚接地，8脚接工作电源Vcc和电容后接地，RS485通讯收发器3脚和4脚接第二单片机输出线，2脚接地，1脚接跳线开关W1另一触点。跳线开关W1一端输入第二单片机，另一端分别对应于插座的一路输出线和RS485通讯收发器1脚。第二个跳线开关J10下端接地，上端分接第二单片机11输入端和电阻R19，电阻R19另一端接工作电源Vcc。

在本实施例中，各器件的型号如下：

单片机W77E58，数据存储器HM62256，上电复位及看门狗电路MAX813L，CAN通讯控制器SJA1000，可编程器件GAL16V8，以及双口数据存储器IDT7132，外部数据存储器W29C020和HM62256，外部程序存储器W29C020，RS232接口电路MAX202，RS485通讯收发器SN65176。

对于不同Modbus标准产品，如框架式断路器、自动转换开关与本发明的产品相连，由于不同Modbus产品其通讯寄存器地址及功能含义不同，可通过增加一个RS232接口连接到第二单片机11，通过计算机来配置该产品，使其符合不同Modbus产品的不同要求。

参见图2，对于标准Modbus通讯接口产品，如框架式断路器，与专用通讯接口产品，如塑壳式断路器共存的问题，塑壳式断路器采用TTL通讯方式，同时需要向塑壳式断路器提供外接24VDC电源。对于标准Modbus通讯接口产品，如框架式断路器，必须经过RS485通讯收发器U1转换成数字通讯信号TTL电平，这样在数字信号端通过一个跳线开头W1，可将不同通讯信号送至第二单片机11。同时增加一个跳线开关J10来告诉第二单片机11，外接设备是标准RS485接口产品还是内部通讯协议接口产品，如塑壳式断路器。

Claims

1.一种连接低压电器现场总线的通讯适配器，包括单片机、数据存储器、上电复位及看门狗电路、CAN通讯控制器、隔离网络通信接口电路、外部输入/输出接口电路、可编程器件、电源电路，单片机与数据存储器、CAN通讯控制器、外部输入/输出接口电路连接并进行数据交换，单片机还与上电复位及看门狗电路、可编程器件相连接，CAN通讯控制器与隔离网络通讯接口电路相连接并进行数据交换，电源电路连接各部件给其供电，其特征是所述通讯适配器还包括第二单片机、双口数据存储器、外部数据存储器、外部程序存储器、第二上电复位及看门狗电路、第二外部输入/输出接口电路、第二可编程器件、RS232接口电路，跳线选择电路，双口数据存储器连接单片机和第二单片机并进行数据交换，第二单片机与外部数据存储器、外部程序存储器、第二外部输入/输出接口电路、RS232接口电路、跳线选择电路连接并进行数据交换，第二单片机还与第二上电复位及看门狗电路、第二可编程器件相连接，跳线选择电路包括电阻、电容、跳线开关、通讯收发器、二极管、插座，电阻R1和电容C10并联后一端接地，另一端接入插座，插座中一路接电源、一路接地，一路接跳线开关触点，一路接通讯收发器7脚，一路接通讯收发器6脚，通讯收发器7脚和6脚分别接二极管，二极管另一端连接后接地，通讯收发器5脚接地，8脚接工作电源和电容后接地，通讯收发器3脚和4脚接第二单片机输出线，2脚接地，1脚接跳线开关另一触点，跳线开关一端输入第二单片机，第二个跳线开关下端接地，上端分接第二单片机输入端和电阻R19，电阻R19另一端接工作电源。

2.根据权利要求1所述的连接低压电器现场总线的通讯适配器，其特征是隔离网络通讯接口电路为隔离DeviceNet通讯接口电路。

3.根据权利要求1所述的连接低压电器现场总线的通讯适配器，其特征是通讯收发器为RS485通讯收发器。