双馈风电变流器profibus通讯单元的制作方法
【专利摘要】PROFIBUS是一种国际化、不依赖于设备生产商的现场总线标准。本实用新型是一种双馈风电变流器PROFIBUS通讯单元，是由PROFIBUS总线通讯驱动隔离电路、PROFIBUS从站协议转换电路、RS-232串口驱动电路组成的，本设计能快速的实现变流器的串口数据到PROFIBUS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。本实用新型属于一种PROFIBUS总线通讯技术，PROFIBUS通讯电路的设计方案经过实践检验，其结构组成简单实用，运行稳定，性能可靠，抗干扰能力强，且价格低廉，应用范围广泛。
【专利说明】双馈风电变流器PROFIBUS通讯单元
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电子数据通信技术，具体涉及一种双馈风电变流器PROFIBUS通讯单元。
【背景技术】
[0002]PROFIBUS是一种国际化、不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS是由13家公司和5家科研机构在联合开发的项目中制定的标准化规范，与传统的DCS通信方式相比，PROFIBUS是一种开放、独立的总线标准，最高速率可达12Mbps。一经推出便在欧洲得到了广泛的认可与应用，现世界范围内现安装有PROFIBUS通信协议的设备已超过200万台。它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PROFIBUS协议。
[0003]双馈风电变流器是风力发电机组的关键部件，同时也作为整个机组多个从属设备之一，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到机组主控制器，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。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种克服上述设计的缺点，快速的实现变流器的串口数据到PROFIBUS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。
[0005]本实用新型目的是这样实现的:双馈风电变流器PROFIBUS通讯单元，是由PROFIBUS总线通讯驱动隔离电路、PROFIBUS从站协议转换电路、RS-232串口驱动电路组成的，其特征是PROFIBUS总线通讯驱动隔离电路与PROFIBUS从站协议转换电路电信号连接，PROFIBUS从站协议转换电路与RS-232串口驱动电路电信号连接。
[0006]本实用新型还有这样一些技术特征:
[0007]1、所述的PROFIBUS总线通信驱动隔离电路采用致远电子公司的RSM485P型芯片;
[0008]2、所属的PROFIBUS从站协议转换芯片采用周立功单片机公司的XGate_DPS12型
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心片；
[0009]3、所述的RS-232串口驱动核心采用SP3232EEA型芯片。
[0010]本实用新型属于一种PROFIBUS总线通讯技术，PROFIBUS通讯电路的设计方案经过实践检验，其结构组成简单实用，运行稳定，性能可靠，抗干扰能力强，且价格低廉，应用范围广泛。
【专利附图】
【附图说明】[0011]图1是本实用新型的原理图；
[0012]图2是本实用新型的软件流程图；
[0013]图3是本实用新型的组成方框图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0015]双馈风电变流器PROFIBUS通讯单元，是由PROFIBUS总线通讯驱动隔离电路、PROFIBUS从站协议转换电路、RS-232串口驱动电路组成的，PROFIBUS总线通讯驱动隔离电路与PROFIBUS从站协议转换电路电信号连接，PROFIBUS从站协议转换电路与RS-232串口驱动电路电信号连接，PROFIB总线通信驱动隔离电路与风力发电机的PROFIBUS主站设备接口，通过PROFIBUS从站协议转换电路将数据转换为串口数据，经RS-232串口驱动电路与变流器内主控制器通信。PROFIBUS从站协议转换芯片为主处理器，串口为数据交互接口，主要功能是上电后单元等待初始化报文，变流器主控制器配置好相关通讯参数经初始化后，便进入数据交换DATA -EXCHANGE状态，在正常通信过程中，协议转换芯片经接收到的发电机组主控制系统的控制命令存入事先设置好的数据缓冲器内，并以中断信号的方式通知变流器内部主控板，同时,主控板将变流器内部需要上传数据通过串口驱动电路存入协议转换芯片指定的发送缓冲区内，转换芯片按照发电机组主控制器的配置的方式发送数据。如果出现PROFIBUS通信故障则单元通过错误信号通知变流器内部主控器进行相应处理，提高系统的安全性。
[0016]PROFIBUS从站协议转换芯片采用周立功单片机公司的XGate-DPS12型芯片，XGATE-DPS12内部集成了 PROFIBUS从站协议栈，XGATE-DPS12支持高达12Mbps通讯速率，集成增强的ESD静电释放保护，可以保护用户设备在网络中可靠工作。
[0017]PROFIBUS总线通信驱动隔离采用致远电子公司的RSM485P型芯片，该隔离收发器模块，是集成电源隔离、电气隔离、RS-485接口芯片和总线保护器件于一身，方便嵌入用户设备，使产品具有连接RS-485网络的功能。该系列模块采用灌封工艺，具有很好的隔离特性，隔离电压高达2500VDC。
[0018]工作时，首先通过拨码开关SWl设置好PROFIBUS的通信子站地址，然后应用标准的PROFIBUS线接通JPl与风力发电机组变流器PROFIBUS接口，最后上电与变流器主控制器在对XGATE-DPS12进行初始化后通信模块进入数据交换状态，便可通过串口数据交互进行正常通信。
[0019]图1是本实用新型PROFIBUS通讯单元的原理图，PROFIBUS从站协议转换芯片XGATE-DPS12通过RS-232串口驱动电路，以SP3232EEA芯片为核心，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-DSP12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PROFIBUS接口启动电路部分采用RSM485P芯片，将逻辑电平转换为PROFIBUS总线的差分电平并且具有DC 2500V的隔离功能。Run和Err两个LED发光管是运行与错误状态指示灯。
[0020]图2是本实用新型PROFIBUS通讯单元的软件流程图。首先，变流器内部主控板对PROFIBUS通讯单元进行相应的初始化操作，依次写入用户设备信息、数据格式和波特率等相关信息，然后模块进入数据交换状态，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，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。
【权利要求】
1.双馈风电变流器PROFIBUS通讯单元，是由PROFIBUS总线通讯驱动隔离电路、PR0FIBUS从站协议转换电路、RS-232串口驱动电路组成的，其特征是PROFIBUS总线通讯驱动隔离电路与PROFIBUS从站协议转换电路电信号连接，PROFIBUS从站协议转换电路与RS-232串口驱动电路电信号连接。
2.根据权利要求1所述的双馈风电变流器PROFIBUS通讯单元，其特征在于:所述的PROFIBUS总线通信驱动隔离电路采用致远电子公司的RSM485P型芯片。
3.根据权利要求1所述的双馈风电变流器PROFIBUS通讯单元，其特征在于:所述的PROFIBUS从站协议转换芯片采用周立功单片机公司的XGate-DPS12型芯片。
4.根据权利要求1所述的双馈风电变流器PROFIBUS通讯单元，其特征在于所述的RS-232串口驱动核心采用SP3232EEA型芯片。
【文档编号】H04L29/06GK203691434SQ201220673961
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月8日 优先权日:2012年12月8日
【发明者】佟勇, 刘志强, 裴景斌 申请人:哈尔滨九洲电气股份有限公司