CN201771675U - 双馈风电变流器CANopen通讯单元 - Google Patents
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Abstract
双馈风电变流器CANopen通讯单元，涉及一种双馈风电变流器通讯单元。包括CANopen从站协议转换电路、RS-232串口驱动电路和CAN通信驱动电路，CAN通信驱动电路与CANopen从站协议转换电路连接，CANopen从站协议转换电路与RS-232串口驱动电路连接。本实用新型能够实现变流器内部主控制器到风力发电机组主控制器的快速数据交互，从而保证发电机主控器与变流器的通讯的快速，精确和稳定。
Description
(一)技术领域
本实用新型涉及一种数据通信单元，具体涉及一种双馈风电变流器通讯单元。
(二)背景技术
CANopen协议是在20世纪90年代术，由CiA组织(CAN-in-Automation)在CAL(CAN Application Layer)的基础上发展而来，一经推出便在欧洲得到了广泛的认可与应用。经过对CANopen协议规范文本的多次修改，使得CANopen协议的稳定性、实时性、抗干扰性都得到了进一步的提高。并且CiA在各个行业不断推出设备子协议，使CANopen协议在各个行业得到更快的发展与推广。它不仅具有CAN总线的优点，还具有完善的网络管理、错误管理、实时数据传输以及设备配置数据传输等方面都为其成功奠定了坚实基础。目前风力发电机组主控制器与变流器通信广泛采用CANopen协议。
对于双馈风电变流器来说，作为风力发电机组的关键部件，同时也作为整个机组多个从设备之一，需要实时接收主控制器的控制命令并将自身的运行参数及时稳定的反馈机组主控制器，最终完成对整个变流器的控制。
现有的双馈风电变流器通信单元多采用可编程控制器或者可编程自动化控制器，其价格昂贵，体积大，且无法嵌入变流器内部主控制板通信线路上极易引入干扰。
(三)发明内容
本实用新型的目的在于提供一种克服上述设计的缺点，能快速的实现变流器的串口数据到CANopen协议的数据转换，将数据快速、稳定、安全的上传风力发电机组主控制器，及时将风力发电机组的控制命令下设到变流器的一种双馈风电变流器CANopen通讯单元。
本实用新型包括CANopen从站协议转换电路、RS-232串口驱动电路和CAN通信驱动电路，CAN通信驱动电路与CANopen从站协议转换电路连接，CANopen从站协议转换电路与RS-232串口驱动电路连接。
本实用新型还具有如下特征：
1、所述的CANopen从站协议转换芯片为周立功单片机公司的XGate-COP10芯片。
2、所述的CAN通信驱动电路采用致远电子公司的CMT8251芯片。
3、所述的RS-232串口驱动电路采用SIPEX公司的SP3232EEA芯片。
本实用新型能够实现变流器内部主控制器到风力发电机组主控制器的快速数据交互，从而保证发电机主控器与变流器的通讯的快速，精确和稳定。
(四)附图说明
图1是本实用新型的原理图；其中1、CAN通信驱动电路，2、CANopen从站协议转换电路，3、RS-232串口驱动电路。
图2是本实用新型的电路图；
图3是本实用新型的软件流程图。
(五)具体实施方式
根据附图进一步说明：
实施例1：
本实用新型组成包括CANopen从站协议转换电路、RS-232串口驱动电路和CAN通信驱动电路，CAN通信驱动电路与CANopen从站协议转换电路连接，CANopen从站协议转换电路与RS-232串口驱动电路连接；所述的CANopen从站协议转换芯片为周立功单片机公司的XGate-COP10芯片；所述的CAN通信驱动电路采用致远电子公司的CMT8251芯片；所述的RS-232串口驱动电路采用SIPEX公司的SP3232EEA芯片
本实用新型还有这样一些技术特征：
CANopen从站协议转换芯片采用周立功单片机公司的XGate-COP10芯片。XGate-COP10内部集成了CANopen从站协议栈，遵循CiA DS301 V4.02进行设计，其集成的功能包括了网络管理(NMT)、服务数据(SDO)、过程数据(PDO)、错误管理等功能。同时也遵循了DS303-3指示灯以及DS305层设置(LSS)等相关协议，功能强大。所有的功能均通过CiA的一致性测试软件测试。DIP24的封装拥有较小的占位面积，使其更容易集成到风电变流器内部主控系统中，硬件设计简单。
CAN通信驱动采用致远电子公司的CMT8251芯片，CTM8251是一款带隔离的通用CAN收发器芯片，该芯片内部集成了所有必需的CAN隔离及CAN收、发器件，这些都被集成在不到3平方厘米的芯片上。芯片的主要是将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平并且具有DC 2500V的隔离功能，使整个通信系统的具有较强的抗干扰能力。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明：
首先，通过拨码开关SW1、开关SW3分别设置好CANopen的通信子站地址与波特率，然后应用标准的CANopen线接通JP1与风力发电机组变流器CANopen接口，最后上电与变流器主控制器在对XGate-COP10进行初始化后等待发电机组控制变流器进入操作状态后，便可通过串口数据交互进行正常通信。
图2是本实用新型的电路图。CANopen从站协议转换芯片(XGate-COP10)通过串口驱动电路，以SP3232EEA芯片U606核心，与变流器内部的主控板接收与发送引脚相连，同时还要与用户CPU共地，即可进行通信。当XGate-COP10接收到风力发电机组的控制命令时，便会产生一个从高电平跳变到低电平得中断信号(INT)，此时通过串口读取了相应数据之后，中断引脚(INT)自动变为高电平(即空闲状态)。在CAN接口启动电路部分采用CMT8251芯片U2，将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平并且具有DC 2500V的隔离功能。两个led(RUN和ERR)是符合CANopen协议规范DS303-3文档定义的CANopen运行与错误状态指示灯。
图3是本实用新型的软件流程图。首先，变流器内部主控板对CANopen通讯单元进行相应的初始化操作，依次写入用户设备信息、节点地址和波特率等相关信息，然后等待风力发电机组将CANopen通讯单元置于操作状态，此时即可与风力发电机组主控器按照既定好的通信协议进行数据交互。当通信过程中发生通信故障时，XGate-COP10芯片U607自动进入预操作状态，此时变流器内部主控制器通过串口便可读取到，自身进行相应故障处理。
Claims (4)
1.双馈风电变流器CANopen通讯单元，CANopen从站协议转换电路、RS-232串口驱动电路和CAN通信驱动电路，其特征在于：CAN通信驱动电路与CANopen从站协议转换电路连接，CANopen从站协议转换电路与RS-232串口驱动电路连接。
2.根据权利要求1所述的双馈风电变流器CANopen通讯单元，其特征在于所述的CANopen从站协议转换芯片为周立功单片机公司的XGate-COP10芯片。
3.根据权利要求1所述的双馈风电变流器CANopen通讯单元，其特征在于所述的CAN通信驱动电路采用致远电子公司的CMT8251芯片。
4.根据权利要求1所述的双馈风电变流器CANopen通讯单元，其特征在于所述的RS-232串口驱动电路采用SIPEX公司的SP3232EEA芯片。
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| CN101963130A (zh) * | 2010-08-26 | 2011-02-02 | 哈尔滨九洲电气股份有限公司 | 双馈风电变流器CANopen通讯单元 |
| CN102833141A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-19 | 天津瑞能电气有限公司 | 一种基于DSP28335的CANopen从站系统 |
| CN108900401A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-27 | 天津瑞能电气有限公司 | 基于1mw光伏变流器的通讯系统及其方法 |
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