CN102110067B - 用于电力ftu的高可靠rs232/rs485/rs422混合模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于电力FTU的高可靠RS232/RS485/RS422混合模块，以RS232/RS485/RS422共用同一物理端子的形式实现了串行网络的互联；具有RS485数据流自动判向功能；具有信号与电源防错接功能。其工作原理是：由模式选择模块完成对串口模式的选择，用户可将串口设置为RS232/RS485/RS422任意一种通讯模式；驱动模块根据选择的模式，选择相应的驱动接口；在RS485模式，数据流自动判向模块对RS485的收发进行自动控制；防错接模块对RS485/RS422的信号线提供保护，防止因交流220V或直流24V等与信号线错接导致的接口芯片的损坏，提供低压防护功能；使用同一接线端子，完成RS232/RS485/RS422与外部网络的连接；支持RS232全信号通讯。模式选择灵活，无需人工跳线，使用同一端子，接线方便，可靠性高。
Description
所属技术领域
本发明属于电子应用领域，具体涉及一种用于电力FTU的串行通讯RS232/RS485/RS422混合接口模块，无需跳线，以RS232/RS485/RS422接口物理共存的形式实现了串口通信系统。
背景技术
目前，因为串口通信简单实用，广泛应用于各个工业领域，尤其是电力自动化系统。对于串口通信，由于存在RS232，RS485，RS422等各种协议，要实现设备间的互联，用户需要根据不同的协议配备不同的接口模块。实际应用中，现有的实现方法均不同程度存在缺陷：
1)在设备外挂接专用转换模块。投资大，而且需要独立的安装空间。
2)在设备内设置拨动开关或跳线。需要打开设备外壳操作，不方便现场应用；而且这1)和2)两种方法因转接或跳线存在故障风险，降低了系统的可靠性。
3)申请号为“200710176238.X”的中国专利，提出了一种实现RS232和RS485兼容模块的方法。但该方法在接口转换模块中使用继电器，可靠性差，集成度低；该方法不支持RS485数据流自动判向，用户编程不方便；该方法不提供低压防护功能，潜在故障率高。
发明内容
本发明提供一种用于电力FTU的串行通讯RS232/RS485/RS422混合接口模块，在同一个物理接口上实现了RS232/RS485/RS422的兼容输出。在现场应用中，用户可根据实际情况自主选择接口方式，这样既方便了用户使用，又消除了因转接或跳线所引起的潜在故障，提高了设备的可靠性。本发明提供了RS485数据流自动判向功能，用户可透明编程。本发明提供了防接错功能，提高了系统的可靠性。
本发明的所采用的技术方案：RS232/RS485/RS422混合模块由模式选择模块，电平驱动模块，数据流自动判向模块，防错接模块组成。由模式选择模块完成对串口模式的选择，用户可将串口设置为RS232/RS485/RS422任意一种通讯模式；电平驱动模块根据选择的模式，选择相应的驱动接口；在RS485模式，数据流自动判向模块对RS485的收发进行自动控制，用户可在RS232网络和RS485网络应用同一软件；防错接模块对RS485/RS422的信号线提供保护，防止因交流220V或直流24V等与信号线错接导致的接口芯片的损坏；使用同一接线端子，完成RS-232/RS-485/RS-422与外部网络的连接；支持RS232全信号通讯。模式选择灵活，无需人工跳线，使用同一端子，接线方便，可靠性高。
附图说明：
图1：原理框图；
图2：模式选择和数据流判向模块；
图3：电平驱动模块；
图4：防错接模块；
图5：接口端子；
本发明的所采用的技术方案的工作原理：由模式选择模块，电平驱动模块，数据流自动判向模块，防错接模块组成；参见图1。
模式选择模块根据S1、S2的值选择相应的通讯模式，参见附图2。当S1和S2值为00时，选择RS232模式：置RS232_EN为高，置RS485_EN为低，RX由RS232_RX驱动；当S1和S2值为01时，选择RS485模式：置RS232_EN为低，RS485_EN则由数据流判向模块驱动，RX由RS485_RX驱动；当S1和S2值为10时，选择RS422模式：置RS232_EN为低，置RS485_EN为高，RX由RS4222_RX驱动。
电平驱动模块，可分为RS232驱动器和RS485/RS422驱动器，参见附图3。选择RS232模式时，RS232驱动器U1激活，RS485/RS422驱动器U2置为输入模式，并且接收信号RX选择RS232_RX。选择RS485模式时，RS232驱动器U1禁止，U1的所有输出信号均为高阻态；RS485/RS422驱动器U2的方向控制端RS485_EN由数据流判向模块驱动；接收信号RX选择RS485_RX。选择RS422模式时，RS232驱动器U1禁止，U1的所有输出信号均为高阻态；RS485/RS422驱动器U2置为发送模式，RS485/RS422驱动器U3置为接收模式；接收信号RX选择RS422_RX。
RS485数据流判向模块在RS485模式时，用于控制U2的接收和发送。此时，RS485_EN由发送信号TX取反得到。
防错接模块由防雷管、自复位保险丝、TVS管构成，参见附图4。RS485/RS422的信号电平被钳位在正负12V。即使在这些信号线上串入交流220V或直流电源，也不会损坏接口信号，提高了系统的可靠性。
RS232/RS485/RS422信号的输出采用同一端子输出，参见附图5。
Claims (2)
1.一种用于电力FTU的高可靠RS232／RS485／RS422混合模块，其特征是：该混合模块由模式选择模块、电平驱动模块、数据流自动判向模块和防错接模块组成；其中，模式选择模块完成对串口模式的选择，用户可将串口设置为RS232／RS485／RS422任意一种通讯模式；电平驱动模块根据选择的模式，切换至相应的驱动接口；数据流自动判向模块对RS485的收发进行自动控制，方便软件开发；防错接模块对RS485／RS422的信号线提供保护，防止因交流220V或直流24V与信号线错接导致的接口芯片的损坏。
2.根据权利要求1所述的一种用于电力FTU的高可靠RS232／RS485／RS422混合模块，其特征在于：该混合模块对同一串行通讯接口，在同一物理接线端子上提供RS232／RS485／RS422网络通讯模式，无需人工跳线。
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