[实用新型]Can与Modbus的协议转换模块和智能断路器

说明书

技术领域

本实用新型属于智能断路器技术领域，具体涉及一种Can与Modbus的协议转换模块和智能断路器。 

背景技术

控制器局域网(Controller Area Network，CAN)是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，主要应用在汽车监控、开关量控制、制造业等领域内的数据通信。CAN属于总线式串行通信网络，由于采用了许多新技术和独特的设计，与一般的通信总线相比，它的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性^[35，36]。CAN总线作为国际上应用最广泛的现场总线之一，在工业控制领域得到了普遍应用，并被认为是最有前途的现场总线之一。 

相比于CAN总线，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CAN协议转换的过渡产品^[37]。在Modbus协议与CAN协议的转换中，由于CAN协议中规定一帧CAN报文中，只包含8个字节数据^[38]，但是在现场中，Modbus协议所包含的数据量远大于CAN协议可携带的数据。 

相比于Can，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Can协议转换的过渡产品。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种使用户可以通过Can总线对Modbus设备进行实时监 测和控制的协议转换模块。 

本实用新型的另一个目的是提供使用户可以通过Can总线对其进行实时监测和控制的智能断路器。 

实现本实用新型第一个目的的技术方案是：一种Can与Modbus的协议转换模块，包括内嵌CAN控制器的MCU，与MCU相连的RS485驱动模块、DC/DC双隔离稳压电源、光耦、配置按键、通讯指示灯，与光耦和DC/DC双隔离稳压电源相连的CAN驱动模块，所述DC/DC双隔离稳压电源还与RS485驱动模块相连。 

上述方案中，还包括液晶显示屏。 

实现本实用新型第二个目的的技术方案是：一种断路器包括塑壳断路器本体、远程动作执行机构和Can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Can与Modbus的协议转换模块包括内嵌CAN控制器的MCU，与MCU相连的RS485驱动模块、DC/DC双隔离稳压电源、光耦、配置按键、通讯指示灯，与光耦和DC/DC双隔离稳压电源相连的CAN驱动模块，所述DC/DC双隔离稳压电源还与RS485驱动模块相连。 

上述方案中，所述PROFIUBS接口芯片是PROFIUBS-DP接口芯片。 

上述方案中，还包括液晶显示屏。 

上述方案中，指示单元包括液晶显示屏和调试按钮；所述塑壳断路器本体的上盖包括面板和侧壁，该面板和侧壁上设有一个缺口，所述Can与Modbus的协议转换模块位于该缺口中。 

本实用新型中协议转换模块的结构较为合理简化，占用空间较小，且性能较为稳定可靠。本实用新型中的智能断路器由于设置有Can与Modbus的协议转换模块，使得使用者可以通过Can总线对其进行实时监测和控制，既能够拓展其适用范围，还能够有效降低硬件成本和开发难度。 

附图说明

图1是本实用新型中协议转换模块的一种电路结构框图； 

图2是图1所示协议转换模块的一种电路原理图； 

图3是图1所示协议转换模块的主程序流程图； 

图4是图1所示协议转换模块的工作原理图； 

图5是本实用新型中智能断路器第一种结构的一种立体结构示意图； 

图6是图5所示智能断路器中协议转化模块的一种立体结构示意图； 

图7是图6所示协议转化模块从另一角度观察时的一种立体结构示意图；