[實用新型]Can與Modbus的協(xié)議轉換模塊和智能斷路器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220745860.4
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN203311193U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 葉海武;李賀明;包志舟;陳凱;佘定輝;黃章武
• 申請（專利權）人: 人民電器集團有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于智能斷路器技術領域，具體涉及一種Can與Modbus的協(xié)議轉換模塊和智能斷路器。?

背景技術

控制器局域網(wǎng)(Controller?Area?Network，CAN)是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網(wǎng)絡，主要應用在汽車監(jiān)控、開關量控制、制造業(yè)等領域內的數(shù)據(jù)通信。CAN屬于總線式串行通信網(wǎng)絡，由于采用了許多新技術和獨特的設計，與一般的通信總線相比，它的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性^[35，36]。CAN總線作為國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一，在工業(yè)控制領域得到了普遍應用，并被認為是最有前途的現(xiàn)場總線之一。?

相比于CAN總線，Modbus總線本身存在的許多局限性，主要體現(xiàn)在效率低、系統(tǒng)的實時性差、通信的可靠性低、后期維護成本高、網(wǎng)絡工程調試復雜、傳輸距離不理想、單總線可掛接的節(jié)點少、應用不靈活等。但是在工業(yè)現(xiàn)場總線的應用中，Modbus協(xié)議使用的RS485在硬件成本以及開發(fā)難度上略有優(yōu)勢，在國內仍有廣泛應用，所以在現(xiàn)階段完全放棄Modbus總線是不現(xiàn)實的。因而在實際應用中迫切需要一種Modbus協(xié)議向CAN協(xié)議轉換的過渡產(chǎn)品^[37]。在Modbus協(xié)議與CAN協(xié)議的轉換中，由于CAN協(xié)議中規(guī)定一幀CAN報文中，只包含8個字節(jié)數(shù)據(jù)^[38]，但是在現(xiàn)場中，Modbus協(xié)議所包含的數(shù)據(jù)量遠大于CAN協(xié)議可攜帶的數(shù)據(jù)。?

相比于Can，Modbus總線本身存在的許多局限性，主要體現(xiàn)在效率低、系統(tǒng)的實時性差、通信的可靠性低、后期維護成本高、網(wǎng)絡工程調試復雜、傳輸距離不理想、單總線可掛接的節(jié)點少、應用不靈活等。?

但是在工業(yè)現(xiàn)場總線的應用中，Modbus協(xié)議使用的RS485在硬件成本以及開發(fā)難度上略有優(yōu)勢，在國內仍有廣泛應用，所以在現(xiàn)階段完全放棄Modbus總線是不現(xiàn)實的。因而在實際應用中迫切需要一種Modbus協(xié)議向Can協(xié)議轉換的過渡產(chǎn)品。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種使用戶可以通過Can總線對Modbus設備進行實時監(jiān)?測和控制的協(xié)議轉換模塊。?

本實用新型的另一個目的是提供使用戶可以通過Can總線對其進行實時監(jiān)測和控制的智能斷路器。?

實現(xiàn)本實用新型第一個目的的技術方案是：一種Can與Modbus的協(xié)議轉換模塊，包括內嵌CAN控制器的MCU，與MCU相連的RS485驅動模塊、DC/DC雙隔離穩(wěn)壓電源、光耦、配置按鍵、通訊指示燈，與光耦和DC/DC雙隔離穩(wěn)壓電源相連的CAN驅動模塊，所述DC/DC雙隔離穩(wěn)壓電源還與RS485驅動模塊相連。?

上述方案中，還包括液晶顯示屏。?

實現(xiàn)本實用新型第二個目的的技術方案是：一種斷路器包括塑殼斷路器本體、遠程動作執(zhí)行機構和Can與Modbus的協(xié)議轉換模塊；塑殼斷路器本體包括底座和上蓋；所述Can與Modbus的協(xié)議轉換模塊包括內嵌CAN控制器的MCU，與MCU相連的RS485驅動模塊、DC/DC雙隔離穩(wěn)壓電源、光耦、配置按鍵、通訊指示燈，與光耦和DC/DC雙隔離穩(wěn)壓電源相連的CAN驅動模塊，所述DC/DC雙隔離穩(wěn)壓電源還與RS485驅動模塊相連。?

上述方案中，所述PROFIUBS接口芯片是PROFIUBS-DP接口芯片。?

上述方案中，還包括液晶顯示屏。?

上述方案中，指示單元包括液晶顯示屏和調試按鈕；所述塑殼斷路器本體的上蓋包括面板和側壁，該面板和側壁上設有一個缺口，所述Can與Modbus的協(xié)議轉換模塊位于該缺口中。?

本實用新型中協(xié)議轉換模塊的結構較為合理簡化，占用空間較小，且性能較為穩(wěn)定可靠。本實用新型中的智能斷路器由于設置有Can與Modbus的協(xié)議轉換模塊，使得使用者可以通過Can總線對其進行實時監(jiān)測和控制，既能夠拓展其適用范圍，還能夠有效降低硬件成本和開發(fā)難度。?

附圖說明

圖1是本實用新型中協(xié)議轉換模塊的一種電路結構框圖；?

圖2是圖1所示協(xié)議轉換模塊的一種電路原理圖；?

圖3是圖1所示協(xié)議轉換模塊的主程序流程圖；?

圖4是圖1所示協(xié)議轉換模塊的工作原理圖；?

圖5是本實用新型中智能斷路器第一種結構的一種立體結構示意圖；?

圖6是圖5所示智能斷路器中協(xié)議轉化模塊的一種立體結構示意圖；?

圖7是圖6所示協(xié)議轉化模塊從另一角度觀察時的一種立體結構示意圖；?