[实用新型]基于WP3X00系统的风电机组双串口通信装置

说明书

技术领域

本实用新型属于风力发电机组，尤其涉及一种风电机组通信装置。

背景技术

750kW风力发电机组采用了WP3x00控制器，WP3x00控制器的外部通信接口为RS232协议的DB9串口和ST多模光口形式。其中RS232用来作为日常近端调试用。ST多模光口作为SCADA系统的组网接口，多台串接实现环网通信。

这个通信方式存在两个问题：1、由于RS232协议的波特率最大为115200bps，尚能应付常规SCADA数据传输要求。但是在有电网需要对风电机组数据转发（比如通过OPC接口）的情况下，已经明显不能满足。2、多台串接单环网的通信稳定性比较差，只要环网一个点中断或者光纤衰减大导致通信质量不佳，就会引起整个环网的风机无法监控。

发明内容

为了克服现有的风电机组通信装置的无法满足数据传输要求、稳定性较差的不足，本实用新型提供一种有效满足数据传输要求、稳定性良好的基于WP3X00系统的风电机组双串口通信装置。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于WP3X00系统的风电机组双串口通信装置，包括WP3x00控制器，所述WP3x00控制器的通信接口包括支持RS232协议的第一DB9串口和ST多模光口，所述通信接口还包括用以将RS-232协议转换成TCP/IP协议的双串口通信系统，所述双串口通信系统包括第二DB9串口和RJ45口，所述第一DB9串口与第二DB9串口连接。

本实用新型的技术构思为：以太网协议转双串口协议的系统，目标是既能有效利用WP3x00的两个串口，通信速率满足数据转发的要求。同时将串口协议转换为标准工业以太网协议，再利用外围冗余环网设备解决单环网稳定性差的问题。区别于传统以太网串口服务器，该设备将有三个外部接口：一个RJ45口、一个DB9接口和一个ST光口，分别承载IP协议和RS232协议。

双串口通信系统能够将RS-232协议转换成TCP/IP协议，实现RS-232串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输，使得WP3x00能够立即具备TCP/IP网络接口功能，连接网络进行数据通信，极大的扩展风机控制器的通信距离。该系统TCP、UDP可选，串口部分Server、Client模式可选。

本实用新型的有益效果主要表现在：有效满足数据传输要求、稳定性良好。

附图说明

图1是现有WP3x00控制器的原理图。

图2是双串口通信系统工作框图。

图3是双串口通信系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图2和图3，一种基于WP3X00系统的风电机组双串口通信装置，包括WP3x00控制器，所述WP3x00控制器的通信接口包括支持RS232协议的第一DB9串口和ST多模光口，所述通信接口还包括用以将RS-232协议转换成TCP/IP协议的双串口通信系统，所述双串口通信系统包括第二DB9串口和RJ45口，所述第一DB9串口与第二DB9串口连接。

本实施例中，双串口通信系统包含CPU(MCU)、外围10M/100MDSP电路、TCP/IP协议栈、MAX232和SDRAM及FLASH模块。

硬件采用S3C4510B嵌入式微处理器为核心，通过以太网控制器和RS232收发器MAX232实现以太网和串口设备的连接。S3C4510B内含一个由ARM公司设计的32位ARM RISC处理器内核，内嵌一个以太网控制器，支持媒体独立接口和带缓冲的DMA接口（BDI）。可在半双工和全双工模式下提供10M/100Mbps的以太网接入。半双工模式下控制器支持CSMA/CD协议，全双工模式下支持IEEE802.4MAC控制层协议。

采用RTL8201作为以太网的物理层接口，采用S3C4510B和RTL8201之间的MII接口，信号定义比较明确连接方便。由于RS-232-C标准所定义的高低电平信号与S3C4510B的定义完全不同因此要采用MAX232芯片进行转换。对于DB9和光口电路，都是采用此方案解决。

软件采用VxWorks嵌入式实时操作系统作为开发平台，实现了TCP Server、TCP Client和UDP模式下与串口设备进行通信的能力。利用VxWorks操作系统自带的TCP/IP协议栈，结合串口驱动程序开发出满足功能的应用程序：把串口返回的数据封装成IP数据包通过以太网传输给上位机，把以太网传输的IP数据包解包转换为串口数据下发给风机控制器。