[发明专利]Devicenet与Modbus的协议转换模块和智能断路器

说明书

技术领域

本发明属于智能断路器技术领域，具体涉及一种Devicenet与Modbus的协议转换模块和智能断路器。 

背景技术

Devicenet是90年代中期发展起来的一种基于CAN(Contro1ler Area Network)技术的开放型、符合全球工业标准的低成本、高性能的通信网络，最初由美国Rockwell公司开发应用。 

Devicenet现已成为国际标准IEC62026-3《低压开关设备和控制设备控制器设备接口》，并已被列为欧洲标准，也是实际上的亚洲和美洲的设备网标准。2002年10月Devi ceNet被批准为中国国家标准GB/T18858.3-2002，并于2003.4.1起实施。 

目前，Devicenet技术属于″开放DeviceNet厂商协会″ODVA组织所有及推广。ODVA在世界范围拥有300多家著名自动化设备厂商的会员(如Rockwell、ABB、Omron等)。我国的ODVA组织由上海电器科学研究所牵头成立，目前正积极推广该技术^[70-72]。 

Devicenet是一种低成本的通讯总线。它将工业设备(如：限位开关，光电传感器，阀组，马达启动器，过程传感器，条形码读取器，变频驱动器，面板显示器和操作员接口)连接到网络，从而消除了昂贵的硬接线成本。直接互连性改善了设备间的通讯，并同时提供了相当重要的设备级诊断功能，这是通过硬接线I/O接口很难实现的。 

Devicenet是一种简单的网络解决方案，它在提供多供货商同类部件间的可互换性的同时，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。DeviceNet不仅仅使设备之间以一根电缆互相连接和通讯，更重要的是它给系统所带来的设备级的诊断功能。该功能在传统的I/O上是很难实现的。 

Devicenet是一个开放的网络标准。规范和协议都是开放的，供货商将设备连接到系统时，无需为硬件，软件或授权付费。任何对DeviceNet技术感兴趣的组织或个人都可以从开放式DeciceNet供货商协会(ODVA)获得DeviceNet规范，并可以加入ODVA，参加对DeviceNet规范进行增补的技术工作组^[73]。 

Devicenet的许多特性沿袭于CAN，CAN总线是一种设计良好的通信总线，它主要用于实时传输控制数据。DeviceNet的主要特点是：短帧传输，每帧的最大数据为8个字节；无破坏性的逐位仲裁技术；网络最多可连接64个节点；数据传输波特率为125kb/s、250kb/s、500kb/s；点对点、多主或主/从通信方式；采用CAN的物理和数据链路层规约。 

相比于Devicenet，Modbus总线本身存在的许多局限性，主要体现在效率低、系统的实时性差、通信的可靠性低、后期维护成本高、网络工程调试复杂、传输距离不理想、单总线可挂接的节点少、应用不灵活等。 

但是在工业现场总线的应用中，Modbus协议使用的RS485在硬件成本以及开发难度上略有优势，在国内仍有广泛应用，所以在现阶段完全放弃Modbus总线是不现实的。因而在实际应用中迫切需要一种Modbus协议向Devicenet协议转换的过渡产品。 

发明内容

本发明的目的是提供一种使用户可以通过Devicenet总线对Modbus设备进行实时监测和控制的协议转换模块。 

本发明的另一个目的是提供使用户可以通过Devicenet总线对其进行实时监测和控制的智能断路器。 

实现本发明第一个目的的技术方案是：一种Devicenet与Modbus的协议转换模块，包括依次相连的CAN总线收发器、光耦、CAN控制器、单片机、Modbus总线收发器，以及与单片机相连的地址与波特率设置拨档开关和网络状态指示灯。 

上述方案中，还包括液晶显示屏和调试按钮。 

实现本发明第二个目的的技术方案是：一种具有Devicenet与Modbus的协议转换模块的智能断路器，包括塑壳断路器本体、远程动作执行机构和Devi cenet与Modbus的协议转换模块；塑壳断路器本体包括底座和上盖；所述Devicenet与Modbus的协议转换模块包括依次相连的CAN总线收发器、光耦、CAN控制器、单片机、Modbus总线收发器，以及与单片机相连的地址与波特率设置拨档开关和网络状态指示灯。