基于modbusrtu协议的智能低压断路器设计

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1、基于ModbusRTU协议的智能低压断路器设计刘美俊吴燕练伟刘爱禹厦门理工学院电气工程与自动化学院（福建厦门361024）摘要：为了满足低压电器的通信需求，提出了一种应用ModbusRTU协议的智能断路器设计方法，简要论述了断路器的系统组成和智能控制器的工作原理；详细介绍了Modbus通信模块的实现方法，包括通信接口电路的设计、Modbus帧处理以及数据校验程序设计，测试结果表明：采用这种方法设计的智能断路器通信准确、保护可靠，具有抗干扰能力强等特点，这种设计方法具有良好的应用前景和推广价值。关键词：ModbusRTU协议；智能控制器；通信模块；数据校验；测试分析；中图分类

2、号：TP311；TM52文献标识码：ADesignofIntelligentLowVoltageCircuit-BreakerBasedonModbusRTUProtocolLIUMei-junWUyanLIANWeiLIUAi-yuSchoolofElectricalandAutomationEngineeringXiamenuniversityoftechnology(Xiamen361024FujianProvince，China)Abstract：Inordertomeettheneedsoflowvoltageelectricalapparatuscommunic

3、ationfunction，arealizationofintelligentcircuit-breakerbasedonModbusRTUprotocolisproposed．Thesystemcomponentsandtheprincipleofintelligentcontrollerarediscussedbriefly．Therealizationofthecommunicationmoduleisintroducedindetail．itincludesthedesignofinterfacecircuit,ModbusFrameprocessingFramep

4、rocessingframeprocessingandprogramdesignofdatacheckdatachecking，Thetestresultshowsthattheintelligentlowvoltagecircuit-breakercanbeusedtocarryoutasafe，accurate，reliabletestforthecommunicationfunction,andhasthepropertiesofstronganti-interference,Themethodhasgreatpracticalvalueandapplicationp

5、rospect．Keywords：ModbusRTUprotocol；Intelligentcontroller；Communicationmodule；Datachecking;Testanalysisanalysis0引言断路器作为低压配电的基础元件，负责电能的分配、传输以及用电设备的保护控制等，对电力系统的可靠运行起着举足重轻的作用；随着智能电网及工业自动化应用的深入，断路器除了具备传统功能之外，还需实现实时电能质量监测、运行状态监控、动态配置及分级保护等功能，因此对智能断路器通信功能提出了高速、双向、实时、集成的技术要求，而当前智能断路器在长期的实际运行中表现出传输

6、速度低、实时性差、配置扩展性不好等缺点，制约了断路器的监控与保护功能及应用范围[1]。随着微电子技术、数字通信技术、现场总线技术等新技术的应用，低压电器产品向性能高、可靠性高、自动化程度高的智能化方向发展，如西门子自动化与驱动集团、施耐德电气公司、ABB公司、穆勒公司、GE公司等一些大的电气公司新开发的智能低压电器产品都具有通信接口，通过通信接口(或称通信适配器)与Modbus、Profibus-DP或DeviceNet等不同现场总线系统连接，使得若干个低压电器通过网络可组成智能供配电系统，不仅提高了低压配电与控制系统的自动化程度，同时实现了信息化，智能化和网络化，使低压配

7、电、控制系统的调度、操作和维护实现远程监控；智能低压电器的通信功能好坏直接关系到整个低压配电与控制系统能否稳定、可靠运行。7MODBUS协议是一种工业控制系统串行通信协议，由于其简单可靠，得到了众多硬件厂商的支持，基本成为一种通用的工业标准，本文采用ModbusRTU通信协议设计新型智能断路器，实现电器产品的通信功能，即“四遥”(遥控、遥信、遥测、遥调)，实现了低压输、配电系统智能化、网络化。1智能断路器总体设计1.1系统结构为满足设计要求，体现通用化、模块化、扩展性和操作简单实用的设计思想，基于Modbus的智能