[實用新型]基于WP3X00系統(tǒng)的風電機組雙串口通信裝置

有效

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• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN202713370U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 戴建軍;趙國群
• 申請（專利權）人: 浙江運達風電股份有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/10
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

技術領域

本實用新型屬于風力發(fā)電機組，尤其涉及一種風電機組通信裝置。

背景技術

750kW風力發(fā)電機組采用了WP3x00控制器，WP3x00控制器的外部通信接口為RS232協(xié)議的DB9串口和ST多模光口形式。其中RS232用來作為日常近端調試用。ST多模光口作為SCADA系統(tǒng)的組網(wǎng)接口，多臺串接實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)通信。

這個通信方式存在兩個問題：1、由于RS232協(xié)議的波特率最大為115200bps，尚能應付常規(guī)SCADA數(shù)據(jù)傳輸要求。但是在有電網(wǎng)需要對風電機組數(shù)據(jù)轉發(fā)（比如通過OPC接口）的情況下，已經(jīng)明顯不能滿足。2、多臺串接單環(huán)網(wǎng)的通信穩(wěn)定性比較差，只要環(huán)網(wǎng)一個點中斷或者光纖衰減大導致通信質量不佳，就會引起整個環(huán)網(wǎng)的風機無法監(jiān)控。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有的風電機組通信裝置的無法滿足數(shù)據(jù)傳輸要求、穩(wěn)定性較差的不足，本實用新型提供一種有效滿足數(shù)據(jù)傳輸要求、穩(wěn)定性良好的基于WP3X00系統(tǒng)的風電機組雙串口通信裝置。

本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于WP3X00系統(tǒng)的風電機組雙串口通信裝置，包括WP3x00控制器，所述WP3x00控制器的通信接口包括支持RS232協(xié)議的第一DB9串口和ST多模光口，所述通信接口還包括用以將RS-232協(xié)議轉換成TCP/IP協(xié)議的雙串口通信系統(tǒng)，所述雙串口通信系統(tǒng)包括第二DB9串口和RJ45口，所述第一DB9串口與第二DB9串口連接。

本實用新型的技術構思為：以太網(wǎng)協(xié)議轉雙串口協(xié)議的系統(tǒng)，目標是既能有效利用WP3x00的兩個串口，通信速率滿足數(shù)據(jù)轉發(fā)的要求。同時將串口協(xié)議轉換為標準工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，再利用外圍冗余環(huán)網(wǎng)設備解決單環(huán)網(wǎng)穩(wěn)定性差的問題。區(qū)別于傳統(tǒng)以太網(wǎng)串口服務器，該設備將有三個外部接口：一個RJ45口、一個DB9接口和一個ST光口，分別承載IP協(xié)議和RS232協(xié)議。

雙串口通信系統(tǒng)能夠將RS-232協(xié)議轉換成TCP/IP協(xié)議，實現(xiàn)RS-232串口與TCP/IP網(wǎng)絡接口的數(shù)據(jù)雙向透明傳輸，使得WP3x00能夠立即具備TCP/IP網(wǎng)絡接口功能，連接網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)通信，極大的擴展風機控制器的通信距離。該系統(tǒng)TCP、UDP可選，串口部分Server、Client模式可選。

本實用新型的有益效果主要表現(xiàn)在：有效滿足數(shù)據(jù)傳輸要求、穩(wěn)定性良好。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有WP3x00控制器的原理圖。

圖2是雙串口通信系統(tǒng)工作框圖。

圖3是雙串口通信系統(tǒng)原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。

參照圖2和圖3，一種基于WP3X00系統(tǒng)的風電機組雙串口通信裝置，包括WP3x00控制器，所述WP3x00控制器的通信接口包括支持RS232協(xié)議的第一DB9串口和ST多模光口，所述通信接口還包括用以將RS-232協(xié)議轉換成TCP/IP協(xié)議的雙串口通信系統(tǒng)，所述雙串口通信系統(tǒng)包括第二DB9串口和RJ45口，所述第一DB9串口與第二DB9串口連接。

本實施例中，雙串口通信系統(tǒng)包含CPU(MCU)、外圍10M/100MDSP電路、TCP/IP協(xié)議棧、MAX232和SDRAM及FLASH模塊。

硬件采用S3C4510B嵌入式微處理器為核心，通過以太網(wǎng)控制器和RS232收發(fā)器MAX232實現(xiàn)以太網(wǎng)和串口設備的連接。S3C4510B內含一個由ARM公司設計的32位ARM?RISC處理器內核，內嵌一個以太網(wǎng)控制器，支持媒體獨立接口和帶緩沖的DMA接口（BDI）。可在半雙工和全雙工模式下提供10M/100Mbps的以太網(wǎng)接入。半雙工模式下控制器支持CSMA/CD協(xié)議，全雙工模式下支持IEEE802.4MAC控制層協(xié)議。

采用RTL8201作為以太網(wǎng)的物理層接口，采用S3C4510B和RTL8201之間的MII接口，信號定義比較明確連接方便。由于RS-232-C標準所定義的高低電平信號與S3C4510B的定義完全不同因此要采用MAX232芯片進行轉換。對于DB9和光口電路，都是采用此方案解決。

軟件采用VxWorks嵌入式實時操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺，實現(xiàn)了TCP?Server、TCP?Client和UDP模式下與串口設備進行通信的能力。利用VxWorks操作系統(tǒng)自帶的TCP/IP協(xié)議棧，結合串口驅動程序開發(fā)出滿足功能的應用程序：把串口返回的數(shù)據(jù)封裝成IP數(shù)據(jù)包通過以太網(wǎng)傳輸給上位機，把以太網(wǎng)傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)包解包轉換為串口數(shù)據(jù)下發(fā)給風機控制器。