CN202998165U - 一种电力监控通信转换器 - Google Patents
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Abstract
提供一种电力监控通信转换器,包括电源模块、串口电路、以太网电路、调试接口、复位电路、主控单元、SRAM、FLASH、状态指示电路;该通信转化器为中心构成的电力监控***,可实现电力监控***中现场层仪表与主控层设备之间物理接口和通信协议的转换,并将底层仪表协议都转换成统一的MODBUS TCP协议格式,实现与主控层设备的数据交互。本实用新型的优点是:增加了电力监控***结构的兼容性和灵活性;可同时实现电力监控***中现场层设备和主控层设备之间物理接口和通信协议之间;能实现将不同协议的数据转换成统一的MODBUS TCP协议数据。
Description
技术领域:
本实用新型涉及信息通讯技术领域,特别是涉及基于MODBUS TCP协议的电力监控通讯转换器。
背景技术:
在现有技术中,随着计算机技术、通信技术和人工智能技术的快速发展,电力监控***在电力行业及其他相关行业得到了越来越广泛的应用。电力监控***一般由主控层、通讯层和现场设备层组成,可实现供配电***的集中监控管理和分散数据采集。目前,电力监控***中现场设备层的仪表通讯接口大多数为RS 485,其通信协议大多数为MODBUS RTU和一些电力行业专用的通信协议,主控层设备(PC终端)绝大多数采用的是工业以太网的通信方式,通讯层设备实现通讯接口和协议的转换,在电力监控***中起着至关重要的作用。在这种情况下,一方面,电力监控中的综保***是目前电力监控市场中比较先进的监控***,但其价格昂贵。另一方面,MODBUS TCP协议,将MODBUS与TCP/IP相结合,在TCP帧中嵌入MODBUS信息帧,在工业自动化领域具有很高的性价比,是一种真正开放的理想解决方案,其价值在实际应用中日益明显。但是目前,还没有一种基于MODBUS TCP协议的电力监控通信转换器。
发明内容:
本实用型新型的目的就是研制一种基于MODBUS TCP的电力监控通信转换器,实现电力监控***中现场设备层仪表与主控层设备之间通信接口与通信协议的转换。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种电力监控通信转换器,包括电源模块,提供5V电源接口,为***正常工作提供所需电压;串口电路,包括RS 485接口,将串口数据进行转换通过***总线与主控单元相连;以太网电路,包括RJ45接口,10/100M以太网控制器,通过***总线与主控单元相连;调试接口,包括可进行程序跟踪调试的JTAG接口;复位电路,包括可直接对主控单元进行复位的复位按钮和复位电路;主控单元,本通讯转换器的核心部件,进行不同协议的解析、封装,在主控单元中将实现不同协议与MODBUSTCP协议之间的相互转换;SRAM,包括64MB静态RAM,通过***总线与主控单元相连接;FLASH,包括NAND FLASH 256MB,通过***总线与主控单元相连接;分别指示电源状态和***复位指示的状态指示电路,包括2个LED灯。
本实用新型的有益效果:与现有的电力监控通信设备相比,其优点是:1)将MODBUS TCP协议用于电力监控行业,增加了电力监控***结构的兼容性和灵活性;2)通信转换器具备RS 485口和以太网接口,可同时实现电力监控***中现场层设备和主控层设备之间物理接口和通信协议之间;3)通信转换器内采用的协议转换程序,能实现将不同协议的数据转换成统一的MODBUS TCP协议数据。
附图说明:
图1是本实用新型实施例一种电力监控通信转换器的硬件组成示意图;
图2是本实用新型实施例一种电力监控通信转换器中的MODBUS服务器部分工作流程图;
图3是本实用新型实施例一种电力监控通信转换器的通信转换器中MODBUS服务处理流程图。
附图中:1.电源模块;2.串口电路;3.以太网电路;4.调试接口;5.复位电路;6.主控单元;7.SRAM;8.FLASH;9.状态指示电路。
具体实施方式:
下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步详细说明,如图1~图3所示的一种电力监控通信转换器,主要有硬件和软件两部分组成:
硬件部分:包括电源模块1,提供5V电源接口,可接入5V电源供电,为***正常工作提供所需电压;串口电路2,包括RS 485接口,串口转换电路,将串口数据进行转换通过***总线与主控单元相连;以太网电路3,包括RJ45接口,10/100M以太网控制器,通过***总线与主控单元相连;调试接口4,包括JTAG接口,可进行程序的跟踪调试;复位电路5,包括复位按钮和复位电路,可直接对主控单元进行复位;主控单元6,本转换器的核心部件,进行不同协议的解析、封装,在主控单元中将实现不同协议与MODBUS TCP协议之间的相互转换;SRAM7,包括64MB静态RAM,通过***总线与主控单元相连接;FLASH8,包括NAND FLASH 256MB,通过***总线与主控单元相连接;状态指示电路,包括2个LED灯,分别指示电源状态和***复位指示。本实用新型的工作原理是:电源模块1为转换器提供正常供电,底层仪表的数据通过串口电路2转换经***总线送至主控单元6,主控单元6进行协议解析,提取核心数据,再将其打包成为MODBUS TCP协议对应的数据格式,经以太网电路3发送至主控层。同样,从主控层下发的数据,经过以太网电路3送至主控单元6,主控单元6将解析MODBUSTCP协议,提取核心数据,将其打包成为底层仪表对应的协议格式,通过串口电路2发送至现场层仪表。电力监控通信转换器处于电力监控***的中间层,起承上启下的作用,向上与主控层的设备通过以太网口相连接,向下与现场设备层仪表通过RS 485口相连接,通信转换器同时具备RS 485和以太网口,并且具备实现通讯协议转换的CPU资源及其***电路。
软件部分:本实用新型是基于MODBUS TCP协议的电力监控通信转换器,将各种仪表所自带的不同协议,都转换成统一的MODBUS TCP协议,向上直接传送给PC端或者传送至上层交换机,供多个PC终端共享数据。对于现场设备层仪表来讲,若仪表采用的是MODBUS RTU协议时,通信转换器此时相当于主站(Master),向下发送各种命令请求,仪表相当于从站(Slaver),响应通信转换器的命令请求。若仪表采用的是其他协议,通信转换器根据将从主控层PC接收到的命令请求,转换成现场仪表对应协议格式的命令请求,发送至现场仪表,仪表响应命令后,发送数据至通信转换器,通信转换器将接收到的数据转换成MODBUS TCP协议格式送至主控层PC端。图2为通信转换器中MODBUS服务器部分工作流程图:本转换器上电后,作为MODBUS TCP服务器,首先进行初始化,包括通信的一些基本设置,完毕后进入服务器的等待状态,当以太网口接收到来自主控层的MODBUS TCP命令后,在主控单元检验是否为正确的MODBUS TCP服务命令,检验正确则进行相应的MODBUS命令处理,处理完毕后,在主控单元为数据添加MODBUS TCP协议包头,生成MODBUS应答,生成的应答发送到以太网的TCP管理,处理完毕则释放该服务处理,在此过程中若发生异常,服务器将回到得等到状态。图3为通信转换器中MODBUS服务处理流程图:将从主控层收到的MODBUS TCP客户端命令,解析提取其核心数据,封装打包成现场层仪表对应的数据格式,通过串口发送给仪表,仪表响应命令后,再通过串口发送给通信转换器,通信转换器通过串口接收仪表的应答,在主控单元中解析仪表的应答,提取到核心数据将其封装成为MODBUS TCP协议格式,即生成MODBUS应答,通过以太网口电路发送给主控层设备。
Claims (1)
1.一种电力监控通信转换器,其特征在于:包括电源模块(1),提供5V电源接口,为***正常工作提供所需电压;串口电路(2),包括RS485接口,将串口数据进行转换通过***总线与主控单元相连;以太网电路(3),包括RJ45接口,10/100M以太网控制器,通过***总线与主控单元相连;调试接口(4),包括可进行程序跟踪调试的JTAG接口;复位电路(5),包括可直接对主控单元进行复位的复位按钮和复位电路;主控单元(6),本通讯转换器的核心部件,进行不同协议的解析、封装,在主控单元中将实现不同协议与MODBUS TCP协议之间的相互转换;SRAM(7),包括64MB静态RAM,通过***总线与主控单元相连接;FLASH(8),包括NAND FLASH256MB,通过***总线与主控单元相连接;分别指示电源状态和***复位指示的状态指示电路(9),包括2个LED灯。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105025056A (zh) * | 2014-04-25 | 2015-11-04 | 上海迪爱斯通信设备有限公司 | 一种物联网信息采集及监控***的设计方法 |
CN112039875A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-04 | 山东中瑞电气有限公司 | 规约转换器 |
CN114979299A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-08-30 | 王建光 | 多功能数据采集协议转换装置 |
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- 2012-10-25 CN CN 201220551456 patent/CN202998165U/zh not_active Expired - Lifetime
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