基于WP3X00系统的风电机组双串口通信装置制造方法及图纸

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。本实用新型专利技术有效满足数据传输要求、稳定性良好。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于风力发电机组，尤其涉及一种风电机组通信装置。
技术介绍
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，就会弓丨起整个环网的风机无法监控。·
技术实现思路
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，本技术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。本技术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。本技术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。本技术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I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。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。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ARMRISC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/⑶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, TCPClient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。Vxfforks负责对应用程序进行解释、翻译、任务调度、主从机通信。Tornado是PC上的开发工具，配置并翻译适合目标板的Vxworks可执行代码，然后下载到目标板中去运行。B00TR0M上电后硬件调度VxWorks，加载驱动程序和初始化，基于ROM的VxWorks可以实现上电自动加载系统及应用。Tornado开发过程分为以下几步1、新建工程类型Bootable和Download 2、添加应用文件C或者C++3、建立主从通信串口、网络、ICE 4、编译和下载5、调试和执行。生成BootRom过程分为以下几步1、安装S3C4510B的BSP包wrSbcArm72、建立Bootable, project 3、配置 config. h 文件，设置启动参数 4、BuildBootRom,生成 bootrom.bin 文件(bsp 包目录下)5、用 s jf4510 烧写 bootrom. bin 到 Flash。串口驱动程序是基于中断方式实现的，为了平衡高速的以太网传输，使用了数据队列来做数据缓存，在内存中分配了 IKB的发送缓冲池和2KB的接收缓冲池，使以太网部件无需等待串口部件。采用模块化设计方法，上层应用程序只需要调用发送函数和接受函数就可以实现对串口数据的读写。通过VxWorks操作系统编写串口驱动模块，为应用程序的设计建立了一个很好的平台，应用程序的编写只需调用系统服务或者是调用各种API函数，大大简化了应用程序的设计复杂度。在应用程序中，初始化各个全局变量后，调用SocketAPI函数建立了服务器的通信方式通信过程中，本系统作为服务器，监听客户端的连接。建立连接后，该任务把客户端通过以太网发送来的数据保存到串口发送缓冲池，串口驱动程序就会自动把数据发送给串口设备。程序判断串口接收缓冲池是否有数据，如有就调用SocketAPI中的sendtoO函数把串口接收缓冲池的数据转发给以太网，送到客户端。该任务一直处于这样一个循环中，从而实现串口数据的网络传输。双串口系统的每个串口都可以独立建立自己的工作模式，以太网IP地址共用。仅以可设置的端口号来区分和定义两个不同的串口。TCP/IP包含的工作模式包括UTCP Server模式,系统首先与网关通信，同时监听本机端口，当有连接请求时响应并创建连接，最多可同时建立4路连接。串口收到数据后将同时发给所有与系统建立连接的设备。2、TCP Client模式，系统通过网关找寻TCP Server服务器，然后建立长连接，之后的数据进行透明传输。在此模式下，TCP Server的IP需要设置为可PING通。 3,UDP模式下，系统不主动建立连接，当有数据传入时则转发到串口并且直接转发到目标IP地址，实现非可靠的连接。在风电场SCADA上位机软件，进行了三项测试。都能实现既定目标，速度和稳定性都符合预期。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于：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。

【技术特征摘要】
1.一种基于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，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴建军，赵国群，
申请(专利权)人：浙江运达风电股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：