一種基于多方式多協議的配電告警裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于多方式多協議的配電告警裝置，包括主微處理器和從微處理器。主微處理器的信號輸入輸出端分別連有第一CAN模塊、第一異步串行通信接口模塊、第一以太網模塊、數據采集器和第一片外存儲器。主微處理器通過第一以太網模塊或第一異步串行通信接口模塊，與多個上行設備通訊。主微處理器的信號輸出端連有告警指示燈模塊。從微處理器的信號輸入輸出端分別連有第二CAN模塊、第二異步串行通信接口模塊、第二以太網模塊和第二片外存儲器。從微處理器通過第二以太網模塊或第二異步串行通信接口模塊，與多個下行設備通訊。本實用新型能實現不同測控設備間通訊互聯，滿足配網和工業自動化應用需求。
【專利說明】—種基于多方式多協議的配電告警裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及配網和工業自動化應用【技術領域】，具體涉及一種基于多方式多協議的配電告警裝置。
【背景技術】
[0002]在配網和分布式工業自動化應用中，由于現場不同廠家的測控設備選用的通訊協議及接口具有差異性，所涉及的技術標準缺乏統一性，因此在使用過程中往往會遇到設備間通信接口和協議不一致的問題。而通信設備雙方只有在接口協議及接口方式相互匹配、波特率相同的前提下，才能實現數據的正確傳輸。目前，市場上出現的一些多協議控制器或管理機只具備單一的通信接口，且數量有限，無法適應多通道、多傳輸方式的需求。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種基于多方式多協議的配電告警裝置，該配電告警裝置支持多種通信協議，且可提供豐富的通信接口，能夠實現不同測控設備間的通訊互聯，滿足配網和工業自動化應用中的多通道、多傳輸方式的需求。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:一種基于多方式多協議的配電告警裝置，包括主微處理器和從微處理器，主微處理器和從微處理器通過CAN總線相連。
[0005]進一步的，所述的主微處理器的信號輸入輸出端分別連有第一 CAN模塊、第一以太網模塊、第一異步串行通信接口模塊、數據采集器和第一片外存儲器。所述的主微處理器通過第一以太網模塊或第一異步串行通信接口模塊，與多個上行設備通訊。所述的主微處理器的信號輸出端連有告警指示燈模塊。
[0006]進一步的，所述的從微處理器的信號輸入輸出端分別連有第二 CAN模塊、第二以太網模塊、第二異步串行通信接口模塊和第二片外存儲器。所述的從微處理器通過第二以太網模塊或第二異步串行通信接口模塊，與多個下行設備通訊。
[0007]進一步的，所述的主微處理器采用SPI總線協議與第一片外存儲器通信；所述的從微處理器采用I2C總線協議與第二片外存儲器通信。
[0008]進一步的，所述的主微處理器外接有第一電源管理模塊、第一有源晶振模塊和第一看門狗模塊。
[0009]所述的從微處理器外接有第二電源管理模塊、第二有源晶振模塊和第二看門狗模塊。
[0010]進一步的，所述的第一以太網模塊通過網卡接口 RJ45接入以太網，并與多個上行設備通訊。所述的第一異步串行通信接口模塊通過RS232接口或RS485接口，與多個上行設備通訊。
[0011]所述的第二以太網模塊通過網卡接口 RJ45接入以太網，并與多個下行設備通訊。所述的第二異步串行通信接口模塊通過RS232接口或RS485接口，與多個下行設備通訊。
[0012]進一步的，所述的主微處理器采用TMS320F28335芯片，TMS320F28335芯片的AO^A15引腳分別接多個第一以太網控制模塊和數據采集器，TMS320F28335芯片的GP1引腳接告警指示燈模塊的輸入端。
[0013]所述的第一以太網模塊采用W5100芯片。
[0014]所述的第一異步串行通信接口模塊為TMS320F28335芯片自帶的串口模塊。
[0015]所述的數據采集器采用ADCMAX11046芯片。
[0016]所述的第一片外存儲器采用AT4OTB321芯片。
[0017]進一步的，所述的從微處理器采用STM32F103ZET6芯片，STM32F103ZET6芯片的SPI引腳接多個第二以太網控制模塊。
[0018]所述的第二以太網模塊采用W5200芯片，STM32F103ZET6芯片通過SPI總線協議與W5200芯片交互式連接，STM32F103ZET6芯片的GP1引腳與W5200芯片的片選信號相連；
[0019]所述的第二異步串行通信接口模塊包括STM32F103ZET6芯片自帶的第二異步串行通信接口和STM32F103ZET6芯片外擴的第二異步串行通信接口。所述的STM32F103ZET6芯片外擴的第二異步串行通信接口采用TL16C554芯片。
[0020]所述的第二片外存儲器采用AT24C128芯片。
[0021]更進一步的，所述的第一以太網模塊的數量為2個；所述的第二以太網模塊的數量為4個。
[0022]由上述技術方案可知，本實用新型支持多種通信協議，且能夠提供豐富的通信接口，從而實現不同測控設備間的通訊互聯，滿足配網和工業自動化應用中的多通道、多傳輸方式的需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0024]圖2是本實用新型的現場應用示意圖。
[0025]其中:
[0026]1、主微處理器，2、第一以太網模塊，3、第一異步串行通信接口模塊，4、數據采集器,5、第一片外存儲器,6、第一電源管理模塊,7、第一有源晶振模塊,8、第一看門狗模塊,9、從微處理器，10、第二以太網模塊，11、第二異步串行通信接口模塊，12、第二片外存儲器，13、第二電源管理模塊，14、第二有源晶振模塊，15、第二看門狗模塊，16、告警指示燈模塊。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0028]如圖1-圖2所示的一種基于多方式多協議的配電告警裝置，包括主微處理器I和從微處理器9，主微處理器I和從微處理器9通過CAN總線相連。
[0029]進一步的，所述的主微處理器I的信號輸入輸出端分別連有第一 CAN模塊、第一以太網模塊2、第一異步串行通信接口模塊3、數據采集器4和第一片外存儲器5。所述的主微處理器I通過第一以太網模塊2或第一異步串行通信接口模塊5，與多個上行設備通訊。所述的主微處理器I的信號輸出端連有告警指示燈模塊16。
[0030]進一步的，所述的從微處理器9的信號輸入輸出端分別連有第二 CAN模塊、第二以太網模塊10、第二異步串行通信接口模塊11和第二片外存儲器12。所述的從微處理器9通過第二以太網模塊10或第二異步串行通信接口模塊11，與多個下行設備通訊。
[0031]進一步的，所述的主微處理器I采用SPI總線協議與第一片外存儲器5通信；所述的從微處理器9采用I2C總線協議與第二片外存儲器12通信。
[0032]進一步的，所述的主微處理器I外接有第一電源管理模塊6、第一有源晶振模塊7和第一看門狗模塊8。
[0033]所述的從微處理器9外接有第二電源管理模塊13、第二有源晶振模塊14和第二看門狗模塊15。
[0034]進一步的，所述的第一以太網模塊2通過網卡接口 RJ45接入以太網，并與多個上行設備通訊。所述的第一異步串行通信接口模塊3通過RS232接口或RS485接口，與多個上行設備通訊。
[0035]所述的第二以太網模塊10通過網卡接口 RJ45接入以太網，并與多個下行設備通訊。所述的第二異步串行通信接口模塊11通過RS232接口或RS485接口，與多個下行設備通訊。
[0036]進一步的，所述的主微處理器I采用TMS320F28335芯片，TMS320F28335芯片的AO^A15引腳分別接多個第一以太網控制模塊2和數據采集器4，TMS320F28335芯片的GP1引腳接告警指示燈模塊16的輸入端。
[0037]所述的第一以太網模塊2采用W5100芯片。W5100芯片內部集成有10/100M以太網控制器，內置硬件TCP/IP協議棧，支持TCP、UDP等網絡協議。每個W5100芯片支持4個獨立端口同時運行,通過網卡接口 RJ45接入以太網，支持雙主站通信方式。
[0038]所述的第一異步串行通信接口模塊3為TMS320F28335芯片自帶的串口模塊。
[0039]所述的數據采集器4采用ADCMAX11046芯片。
[0040]所述的第一片外存儲器5采用AT4OTB321芯片，用于參數存儲及程序遠程升級更新。
[0041]進一步的，所述的從微處理器9采用STM32F103ZET6芯片，STM32F103ZET6芯片的SPI引腳接多個第二以太網控制模塊10。
[0042]所述的第二以太網模塊10采用W5200芯片，STM32F103ZET6芯片通過SPI總線協議與W5200芯片交互式連接，STM32F103ZET6芯片的4個GP1引腳與W5200芯片的片選信號相連。W5200芯片內部集成有10/100M以太網控制器，內置硬件TCP/IP協議棧，支持TCP、UDP等網絡協議。每個W5200芯片支持8個獨立端口同時運行，通過網卡接口 RJ45接入以太網，最大支持32個下行網口設備的連接。
[0043]所述的第二異步串行通信接口模塊11包括STM32F103ZET6芯片自帶的第二異步串行通信接口和STM32F103ZET6芯片外擴的第二異步串行通信接口 ；所述的STM32F103ZET6芯片外擴的第二異步串行通信接口采用TL16C554芯片。
[0044]所述的第二片外存儲器12采用AT24C128芯片。
[0045]更進一步的，所述的第一以太網模塊2的數量為2個。所述的第二以太網模塊10的數量為4個。
[0046]本實用新型的工作原理為:
[0047]如圖1所示，主微處理器和從微處理器之間通過CAN總線進行通信。從微處理器負責透明轉發主微處理器和下行設備的數據，主微處理器則負責用于實現對整個現場的信息數據收集并集中處理。主微處理器通過第一以太網模塊或第一異步串行通信接口模塊與多個遠程主站或者后臺進行通訊。主微處理器通過數據采集器采集外部溫度、濕度、電流、電壓等模擬量數據。主微處理器采用SPI總線協議與第一片外存儲器通信。主微處理器的GP1引腳控制告警指示模塊的繼電器輸出指示故障告警。
[0048]從微處理器通過第二以太網模塊或第二異步串行通信接口模塊連接多個下行網口或串口設備。從微處理器采用SPI總線協議與第二以太網模塊通信，采用I2C總線協議與用于存儲相應參數信息的第二片外存儲器通信。
[0049]綜上所述，首先，本實用新型支持各種通訊協議，并提供了豐富的接口，能實現不同廠家的不同設備之間的通訊互聯。其次，本實用新型能夠將整個配變配電及工業自動化系統現場的信息收集及處理、后臺或主站的命令，通過以太網或RS232/485傳遞給各設備，滿足遠程調度需要。再次，本實用新型能夠在裝置本身上進行告警指示，具有結構簡單、安全性能高、穩定性強、應用范圍廣和使用壽命長等特點。最后，主微處理器具備遠程升級功能，如需擴展接入其它通信設備，僅對主微處理器進行相應功能的完善，而無須對從微處理器進行改動。從而提高了裝置的靈活性和通用性。
[0050]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種基于多方式多協議的配電告警裝置，其特征在于:包括主微處理器(I)和從微處理器(9 )，主微處理器(I)和從微處理器(9 )通過CAN總線相連； 所述的主微處理器(I)的信號輸入輸出端分別連有第一 CAN模塊、第一以太網模塊(2)、第一異步串行通信接口模塊(3)、數據采集器(4)和第一片外存儲器(5);所述的主微處理器(I)通過第一以太網模塊(2)或第一異步串行通信接口模塊(3)，與多個上行設備通訊；所述的主微處理器(I)的信號輸出端連有告警指示燈模塊(16)； 所述的從微處理器(9)的信號輸入輸出端分別連有第二 CAN模塊、第二以太網模塊(10)、第二異步串行通信接口模塊(11)和第二片外存儲器(12);所述的從微處理器(9)通過第二以太網模塊(10)或第二異步串行通信接口模塊(11)，與多個下行設備通訊。
2.根據權利要求1所述的一種基于多方式多協議的配電告警裝置，其特征在于:所述的主微處理器(I)采用SPI總線協議與第一片外存儲器(5)通信；所述的從微處理器(9)采用I2C總線協議與第二片外存儲器(12)通信。
3.根據權利要求1所述的一種基于多方式多協議的配電告警裝置，其特征在于:所述的主微處理器(I)外接有第一電源管理模塊(6 )、第一有源晶振模塊(7 )和第一看門狗模塊(8)； 所述的從微處理器(9)外接有第二電源管理模塊(13)、第二有源晶振模塊(14)和第二看門狗模塊(15)。
4.根據權利要求1所述的一種基于多方式多協議的配電告警裝置，其特征在于:所述的第一以太網模塊(2)通過網卡接口 RJ45接入以太網，并與多個上行設備通訊；所述的第一異步串行通信接口模塊(3)通過RS232接口或RS485接口，與多個上行設備通訊； 所述的第二以太網模塊(10)通過網卡接口 RJ45接入以太網，并與多個下行設備通訊；所述的第二異步串行通信接口模塊(11)通過RS232接口或RS485接口，與多個下行設備通τΗ ο
5.根據權利要求1所述的一種基于多方式多協議的配電告警裝置，其特征在于:所述的主微處理器(I)采用TMS320F28335芯片，TMS320F28335芯片的Α0?Α15引腳分別接多個第一以太網控制模塊(2)和數據采集器(4)，TMS320F28335芯片的GP1引腳接告警指示燈模塊(16)的輸入端； 所述的第一以太網模塊(2)采用W5100芯片； 所述的數據采集器(4)采用ADCMAX11046芯片； 所述的第一片外存儲器(5)采用AT4OTB321芯片。
6.根據權利要求1所述的一種基于多方式多協議的配電告警裝置，其特征在于:所述的從微處理器(9)采用STM32F103ZET6芯片，STM32F103ZET6芯片的SPI引腳連接多個第二以太網控制模塊(10)； 所述的第二以太網模塊(10)采用W5200芯片，STM32F103ZET6芯片通過SPI總線協議與W5200芯片交互式連接，STM32F103ZET6芯片的GP1引腳與W5200芯片的片選信號相連； 所述的第二異步串行通信接口模塊(11)包括STM32F103ZET6芯片自帶的第二異步串行通信接口和STM32F103ZET6芯片外擴的第二異步串行通信接口 ；所述的STM32F103ZET6芯片外擴的第二異步串行通信接口采用TL16C554芯片； 所述的第二片外存儲器(12)采用AT24C128芯片。
7.根據權利要求1所述的一種基于多方式多協議的配電告警裝置，其特征在于:所述的第一以太網模塊(2)的數量為2個；所述的第二以太網模塊(10)的數量為4個；所述的第二異步串行通信接口(11)的數量為8個。
【文檔編號】H04L29/06GK204031212SQ201420418248
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】崔北京, 秦明輝, 戴景峰, 段建輝 申請人:科大智能電氣技術有限公司