专利名称：一种基于can总线的断路器动特性数据采集传输装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于信息采集系统，尤其涉及一种基于CAN总线的断路器动特性数据采集传输装置。
背景技术：
目前，现有的断路器动特性数据采集传输装置采用RS485总线，该总线的传输协议采用传统的站地址编码，总线连接的节点数不足；不能保证总线上任意节点均可以在任何时刻主动地向总线上的其它节点发送信息；传输时间较长，抗干扰能力较弱；同时，当多下位机同时上传数据时造成的冲突，缺乏总线仲裁机制，降低了传输效率；当总线上的某个节点出现严重错误时，缺乏自动关闭输出的功能，使总线上的其它节点及通信受到影响，影响到系统的可靠性。
发明内容本实用新型目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种基于CAN总线的断路器动特性数据采集传输装置，具体有以下技术方案实现:所述基于CAN总线通讯技术的断路器动特性数据采集传输装置，与通用个人电脑连接，包括信号采集模块、继电器控制电路、通用电源模块、模拟信号调理电路、微处理器、显示电路以及CAN总线收发器，所述继电器控制电路、模拟信号调理电路、显示电路以及CAN总线收发器分别与微处理器连接，所述信号采集模块与模拟信号调理电路通信连接，所述通用电源模块分别与信号采集模块以及继电器控制电路连接，所述CAN总线收发器与通用个人电脑连接。
所述断路器动特性数据采集传输装置的进一步设计在于，所述信号采集模块包括霍尔电流传感器、角位移传感器以及加速度传感器。所述断路器动特性数据采集传输装置的进一步设计在于，所述继电器控制电路包括三极管、点触开关、发光二极管、稳压二极管以及继电器，所述发光二极管、稳压二极管并接于三极管的集电极再与继电器的对应端口连接，继电器的受控端与三极管集电极连接，三极管的基机连接所述点触开关。所述断路器动特性数据采集传输装置的进一步设计在于，所述显示电路包括译码器以及数码显示管，所述译码器的输出端与数码管的对应引脚连接。所述断路器动特性数据采集传输装置的进一步设计在于，所述微处理器为DSPTMS320F2812 芯片。所述断路器动特性数据采集传输装置的进一步设计在于，所述CAN总线收发器采用 SN65HVD230 芯片。本实用新型的优点如下:本数据采集传输装置采用CAN现场总线代替传统的RS485总线，CAN协议废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码，总线连接的节点数可达110个；总线上任意节点均可以在任何时刻主动地向总线上的其它节点发送信息；采用短帧结构，传输时间短，抗干扰能力强，近距离的传输速度可以达到I Mbps ;CAN现场总线具有总线仲裁机制，能有效避免多下位机同时上传数据时造成的冲突；当CAN总线上的某个节点出现严重错误时，具有自动关闭输出的功能，使总线上的其它节点及通信不受影响，从而提高了系统的可靠性。由于选用了内部集成有CAN控制器的主控TMS320F2812 DSP和CAN总线收发器SN65HVD230，其应用电路构成简单。
图1为所述基于CAN总线通讯技术的断路器动特性数据采集传输装置的结构示意图。图2为所述显示电路的电路图。图3为所述CAN总线接口电路的电路图。图4为所述继电器控制电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型方案进行详细说明。对照图1-4，基于CAN总线通讯技术的断路器动特性数据采集传输装置，与通用个人电脑连接，包括信号采集模块、继电器控制电路、通用电源模块、模拟信号调理电路、微处理器、显示电路以及CAN总线收发器，继电器控制电路、模拟信号调理电路、显示电路以及CAN总线收发器分别与微处理器连接，信号采集模块与模拟信号调理电路通信连接，通用电源模块分别与信号采集模块以及继电器控制电路连接，CAN总线收发器与通用个人电脑连接。[0018]信号采集模块包括霍尔电流传感器、角位移传感器以及加速度传感器。继电器控制电路包括三极管、点触开关、发光二极管、稳压二极管以及继电器，发光二极管、稳压二极管并接于三极管的集电极再与继电器的对应端口连接，继电器的受控端与三极管集电极连接，三极管的基机连接点触开关。继电器控制电路，其功能是通过继电器来控制断路器的合、分闸，用dsp来发送信号，也可手动分合闸，使三极管导通，进而使继电器的二次侧导通，连接220v电压到断路器分合闸线圈，使断路器进行合、分闸操作，从而得到断路器动特性参数。硬件电路如图4所示。为了便于识别断路器目前状态，故需设计显示电路，如图2。显示电路包括译码器以及数码显示管，译码器的输出端与数码管的对应引脚连接。本实施例中译码器采用⑶4511用来驱动数码管，⑶4511的AB⑶4个引脚与DSP对应端连接。DSP发送数据到AB⑶4个引脚，使数码管点亮。当数码管显示O时，断路器处于分闸状态，当二极管显示I时，断路器处于合闸状态。CD4511是共阴LED数码管，在应用中应接地。限流电阻要根据电源电压来选取，电源电压5V时可使用300 Ω的限流电阻。本实施例的微处理器为DSP TMS320F2812芯片。本实施例中CAN总线收发器采用SN65HVD230芯片，此芯片与传统CAN收发器PCA82C250兼容，且支持3.3V电压，可直接与TMS320F2812连接。为提高通信质量，中间需用光耦进行隔离。隔离的目的就是把电路上的干扰源和易干扰部分隔离开来，使测控系统与现场仅保持信号的联系，即实行强电与弱电的分离。本装置中的开关量的输入(状态检测)采用了光耦隔离技术，因为光电隔离不是将输入侧与输出侧的电信号直接耦合，而是以光为媒介进行间接的耦合，所以具有较高的电气隔离和抗干扰能力。CAN总线接口电路如图3所示。本数据采集传输装置采用CAN现场总线代替传统的RS485总线，CAN协议废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码，总线连接的节点数可达110个；总线上任意节点均可以在任何时刻主动地向总线上的其它节点发送信息；采用短帧结构，传输时间短，抗干扰能力强，近距离的传输速度可以达到I Mbps ;CAN现场总线具有总线仲裁机制，能有效避免多下位机同时上传数据时造成的冲突；当CAN总线上的某个节点出现严重错误时，具有自动关闭输出的功能，使总线上的其它节点及通信不受影响，从而提高了系统的可靠性。由于选用了内部集成有CAN控制器的主控TMS320F2812 DSP和CAN总线收发器SN65HVD230，其应 用电路构成简单。
权利要求1.一种基于CAN总线的断路器动特性数据采集传输装置，与通用个人电脑连接，其特征在于，包括信号采集模块、继电器控制电路、通用电源模块、模拟信号调理电路、微处理器、显示电路以及CAN总线收发器，所述继电器控制电路、模拟信号调理电路、显示电路以及CAN总线收发器分别与微处理器连接，所述信号采集模块与模拟信号调理电路通信连接，所述通用电源模块分别与信号采集模块以及继电器控制电路连接，所述CAN总线收发器与通用个人电脑连接。
2.根据权利要求1所述的断路器动特性数据采集传输装置，其特征在于，所述信号采集模块包括霍尔电流传感器、角位移传感器以及加速度传感器。
3.根据权利要求1所述的断路器动特性数据采集传输装置，其特征在于，所述继电器控制电路包括三极管、点触开关、发光二极管、稳压二极管以及继电器，所述发光二极管、稳压二极管并接于三极管的集电极再与继电器的对应端口连接，继电器的受控端与三极管集电极连接，三极管的基机连接所述点触开关。
4.根 据权利要求1所述的断路器动特性数据采集传输装置，其特征在于，所述显示电路包括译码器以及数码显示管，所述译码器的输出端与数码管的对应引脚连接。
5.根据权利要求1所述的断路器动特性数据采集传输装置，其特征在于，所述微处理器为 DSP TMS320F2812 芯片。
6.根据权利要求1所述的断路器动特性数据采集传输装置，其特征在于，所述CAN总线收发器采用SN65HVD230芯片。
专利摘要本实用新型涉及基于CAN总线的断路器动特性数据采集传输装置包括信号采集模块、继电器控制电路、通用电源模块、模拟信号调理电路、微处理器、显示电路以及CAN总线收发器，所述继电器控制电路、模拟信号调理电路、显示电路以及CAN总线收发器分别与微处理器连接，所述信号采集模块与模拟信号调理电路通信连接，所述通用电源模块分别与信号采集模块以及继电器控制电路连接，所述CAN总线收发器与通用个人电脑连接。其有益效果为CAN现场总线具有总线仲裁机制，能有效避免多下位机同时上传数据时造成的冲突；当CAN总线上的某个节点出现严重错误时，具有自动关闭输出的功能，使总线上的其它节点及通信不受影响，从而提高了系统的可靠性。
文档编号H04L12/40GK203119928SQ20132012362
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者徐建源, 周建祥, 汤庚 申请人:南京因泰莱配电自动化设备有限公司