多功能通信接口转换器的制作方法

文档序号:15352882发布日期:2018-09-04 23:33阅读:256来源:国知局

本实用新型涉及一种通信接口电路,应用于变电站综合自动化系统,实现变电站自动化系统内设备的互换性和互操作性,实现各种数据的转换和上传等。



背景技术:

通信系统的建设是变电站综合自动化系统的关键之一,也是旧变电站改造成无人值班站的难点。当然。通信规约和通信网络的统一和完全兼容,有利于实现变电站自动化系统内设备的互换性和互操作性。但是目前的应用情况表明,多种通信规约和通信网络并存的局面还将在相当一段时期内存在。因此,设计一种高可靠、多功能、可扩展的通信规约转换器具有较大的实用价值。



技术实现要素:

本实用新型针对现有技术不足,提出一种多功能通信接口转换器。能支持各种通信接口,如RS232. RS485等串行接口,CAN等现场总线接口,光纤接口,以太网接口,可以满足实时多任务系统的需要。

本实用新型所采用的技术方案:

一种多功能通信接口转换器,包括CPU单元以及电源模块,所述CPU单元的CPU采用微处理器MC68332,所述微处理器MC68332通过内部总线连接RAM存储器、ROM存储器以及FLASH存储器,含有串行单元、CAN单元以及以太网单元和微处理器MC68332通过内部总线交互连接,所述串行单元包括3~12个串口控制回路,控制着6~24个串口运行,用于数据采集和数据转发;所述以太网单元包括3个10M以太网控制器;CAN单元包括0~2个CAN控制器构成,可实现两路CAN总线传输。

电源模块采用单片集成的降压式DC/DC变换器开关电源MAX724得到5V、3.3V直流电压,为CPU单元以及串行单元、CAN单元及以太网单元提供工作电源。通过内部总线连接有工作指示灯。

本实用新型的有益效果:

1、本实用新型多功能通信接口转换器,通过采用各种成熟可靠的通信接口板,可以兼容各种通信接口,具有很强的灵活性、可扩 展性和通用性。解决了来自不同厂商的自动化系统之间实时信息交换问题。使用方便,适用性强。

2、本实用新型多功能通信接口转换器,彻底实现了模块化的结构,易于系统的组态和维护,系统升级也非常方便;节省了硬件开发和调试的时间;具有很高的可靠性和稳定性。

3、本实用新型多功能通信接口转换器,功能强大,能处理大量实时任务,并能储存大量数据;可以提供高级语言的开发环境,从而缩短软件设计和调试的时间。

附图说明

图1是本实用新型多功能通信接口转换器的结构示意图;

图2是本实用新型多功能通信接口转换器的操作系统平台。

具体实施方式

下面通过具体实施方式,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1:

参见图1,本实用新型的多功能通信接口转换器,包括CPU单元以及电源模块,所述CPU单元的CPU采用微处理器MC68332,所述微处理器MC68332通过内部总线连接RAM存储器、ROM存储器以及FLASH存储器,含有串行单元、CAN单元以及以太网单元和微处理器MC68332通过内部总线交互连接,所述串行单元包括3~12个串口控制回路,控制着6~24个串口运行,用于数据采集和数据转发;所述以太网单元包括3个10M以太网控制器;CAN单元包括0~2个CAN控制器构成,可实现两路CAN总线传输。

CPU单元采用具有高性能数据处理能力与强大的外围子系统的微处理器MC68332,该处理器具有丰富的硬件资源,集成了一个32位CPU(CPU32),一个系统集成模块(SIM),一个时间处理器单元(TPU),一个排队序列模块(QSM),和一个2k静态RAM模块与TPU仿真能力(TPURAM)。

串行单元主要用于数据采集和数据转发。串口的232/485/422工作模式可由软件设置。支持各种串行通信规约。

以太网单元有3个10M以太网控制器,采用标准输入输出模式,用来接收和控制学校各类装置传送的数据,也可以向后台或调度等转发数据。支持任何基于TCP/IP协议的通信规约。

CAN单元可以由0~2个CAN控制器构成,实现两路CAN总线数据传输通道。CAN控制器是一种局域网控制器,以全网广播为基础,各接收站根据报文中反映数据性质的标识符过滤报文,该收的收下,不该收的弃而不用。其好处是可在线上网下网,即插即用和多站接收。支持各种基于CAN总线的通信规约。

RAM:1~4M字节容量,ROM:2~8M字节容量,FLASH:2~16M字节容量,为CPU快速稳定运行提供了可靠的保障,同时也为接入更多设备提供了必要的支持。

实施例2:

参见图1,本实施例的多功能通信接口转换器,与实施例1的不同之处在于:电源模块采用单片集成的降压式DC/DC变换器开关电源MAX724得到5V、3.3V直流电压,为CPU单元以及串行单元、CAN单元及以太网单元提供工作电源。

采用DC/DC变换器是为了降低系统的功耗,由于输入电压为12V,如果采用线性稳压电源的话,稳压片上的功耗很大,发热量大。

所述的多功能通信接口转换器,通过内部总线连接有工作指示灯。可以指示接口转换器当前的工作状态。

图2所示为本实施例的多功能通信接口转换器的操作系统平台,包括上位机和下位机两大部分,二者通过TCP/IP协议通讯。下位机是运行于MC68332的Linux操作系统,另外通信接口转换器要实现信息的规约转换还需要底层驱动和软件API来支持。

底层驱动是实现与外围设备的连接。主要针对CPU的外围硬件设施,如FLASH存储、串口通信、网口通信、CAN通信等,用C语言编写程序,具有较高的运行效率。

API负责上下位机的通信。

由图2可知,设备与操作系统通过采集规约模块相连。采集规约模块的作用是:实现与设备的通信,采集这些设备的遥测、遥信、遥脉等数据,同时可根据操控系统发来命令,实现对设备进行遥控、遥调等操作。如此,通过上位机、下位机的配合控制,便能实现设备信息规约统一,并发送到监控系统这一期望目标。

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