CN201022202Y - 防锁死功能的集线器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种防锁死功能的集线器，包括：依次相连的外部接口单元、光电隔离单元、内部接口单元、防锁死功能单元、内部总线，其中所述集线器可为RS－485/RS－422集线器，所述外部接口单元可为外部RS－485/RS－422接口单元，所述内部总线可为内部RS－485/RS－422总线；其中防锁死功能单元用于控制要接入内部总线的每路的电气连接的闭合和断开，从而在某路设备故障时可控制该路断离内部总线，避免出现内部总线锁死现象，从而避免整个系统工作瘫痪。
Description
技术领域
本实用新型涉及RS-485/RS-422集线器技术领域，特别是指一种防锁死功能的集线器。
背景技术
RS-485是串行数据接口标准。其中，RS-485可支持多个节点，因此可通过RS-485集线器构成总线型的网络。由RS-485集线器构建网络时，RS-485集线器的内部总线上通过并联多个RS-485设备进行通信。RS-485构成的网络可广泛应用于过程控制系统、远程数据采集系统、安防系统、小区门禁系统、智能大厦、实验室自动化等领域。
RS-485集线器是一种集成式的RS-485中继器，它不仅具有放大信号、提高总线驱动能力，同时它给用户提供了集成布线功能，使现场布线整齐。集线器上每路端口对应一台RS-485设备或一个小的RS-485网络。这些设备和网络，在集线器内部是连接在同一个总线上的，同一个时刻只允许一台设备或网络向RS-485集线器发送数据，其他设备或网络处于接收状态。数据发送完毕后，释放总线控制权。
外部RS-485设备、集线器内部的某一路死机或接口芯片烧坏时有发生，当外部RS-485设备或小的RS-485网络由于某种原因死机或接口芯片烧坏时，不能及时释放总线控制权，则RS-485集线器内部总线数据一直被拉至“1”状态或一直被拉至“0”状态，即出现内部总线锁死现象，总线上连接的其他设备无法通信，造成整个系统瘫痪，给用户带来巨大的经济损失。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种防锁死功能的集线器，有效避免出现总线锁死的现象。
本实用新型提供的防锁死功能的集线器，包括各路外部接口单元、内部总线，还包括：
防锁死功能单元，连接在各路外部接口单元和内部总线之间，用于控制各路外部接口单元和内部总线之间连接的断开和闭合。
其中，各路外部接口单元和防锁死功能单元之间进一步包括：依次相连的光电隔离单元和内部接口单元，用于实现外部接口单元接入内部总线的光电隔离。
其中，所述的防锁死功能单元包括：拨码开关单元、防锁死控制单元和切换开关单元；其中，防锁死控制单元用于根据拨码开关的断开或闭合状态控制相应路的切换开关单元的断开或闭合。
其中，所述的防锁死功能单元包括：锁死检测单元、防锁死控制单元和切换开关单元；其中，锁死检测单元用于检测各路是否出现锁死状态；防锁死控制单元根据锁死检测单元的检测的是否锁死的结果控制相应路的切换开关单元的断开或闭合。
其中，该集线器可进一步包括：报警指示单元，用于接收防锁死功能单元的控制进行报警指示。
其中，所述集线器为RS-485/RS-422集线器，所述外部接口单元为外部RS-485/RS-422接口单元，所述内部总线为内部RS-485/RS-422总线。
由上可以看出，本实用新型提出的防锁死功能的RS-485集线器，在某一路死机或接口芯片烧坏时，可及时将该路断离总线，使连接在其他路的设备可以继续运行工作，能够防止RS-485总线数据出现锁死现象。同时采用先进的光电隔离技术，使设备之间彼此电气隔离，给RS-485总线营造一个安全、稳定的工作环境。
附图说明
图1是RS-485集线器的原理图；
图2是防锁死功能的RS-485集线器的第一实施例的内部结构图；
图3是防锁死功能的RS-485集线器的第二实施例的内部结构图。
具体实施方式
考虑到当外部RS-485设备、集线器内部某一路死机或接口芯片烧坏时，若能及时将该路找到，并将该路断离总线，则连接在其他路的设备可以继续运行工作，这样大大降低了整个系统瘫痪造成的经济损失。下面参见附图，对本实用新型的防锁死功能的RS-485集线器原理进行说明。
图1示出了本实用新型的RS-485集线器的基本原理，在每路外部设备接入内部RS-485总线时，需要首先接入防锁死电路，经过防锁死电路控制后，再接入内部RS-485总线。其中，防锁死电路内部针对每一路都设计了切换开关电路，当某路设备出现故障时，在不影响其他各路工作的情况下能将该路设备与总线断开连接，这样总线就可以继续工作了。
下面对图2示出的防锁死功能的RS-485集线器进行详细说明，包括：依次相连的外部RS-485接口单元、光电隔离单元、内部RS-485接口单元、防锁死功能单元、内部RS-485总线。其中：
外部RS-485接口单元用于连接外部RS-485设备，完成外部设备数据的RS-485电平与集线器内部TTL电平的相互转换。
光电隔离单元用于将外部RS-485接口单元的TTL电平与内部RS-485接口单元的TTL电平彼此电气隔离。
内部RS-485接口单元用于完成发送给内部RS-485接口单元TTL电平与内部RS-485总线的RS-485电平的相互转换。
防锁死功能单元，用于控制要接入内部RS-485总线的每路的电气连接的闭合和断开，从而在某路设备故障时可控制该路断离内部RS-485总线，防止内部RS-485总线锁死现象，避免整个系统工作瘫痪。
内部RS-485总线，用于将内部RS-485接口单元连接为总线结构，实现各路以总线方式的通信。
其中，防锁死功能单元可以采用如下的结构：包括一拨码开关单元、防锁死控制单元及切换开关单元，由拨码开关一对一控制各路的闭合与断开。某一路拨码开关拨至ON，即“开”位置时，防锁死控制单元控制该路对应的切换开关单元闭合，即实现该路RS-485设备接入内部RS-485总线；某一路开关拨至OFF，即“关”位置，防锁死控制单元控制该路对应的切换开关单元断开，即该路RS-485设备与内部RS-485总线断开连接。这样，当通信出现问题时，用户可以找到出故障的一路，通过手动调整拨码开关将该路从总线断开，让连接在总线的其他设备继续工作。当该路故障排除后，可再通过手动调整拨码开关将该路接入RS-485总线。
图3为本实用新型的防锁死功能的RS-485集线器的另一种实施方式。防锁死功能单元可包括防锁死控制单元、锁死检测单元、切换开关单元。还可另设一报警指示单元。锁死检测单元不断检测各路内部RS-485接口芯片的收发状态是否正常，并将检测结果通知防锁死控制单元，由防锁死控制单元根据检索结果控制各路切换开关单元的断开或闭合。当检测结果正常时则闭合相应的切换开关单元，检测不正常或一直处于发状态，断开相应的切换开关单元，并通知报警指示单元进行报警指示。当故障排除后，即检测恢复正常时，则防锁死控制单元控制切换开关单元闭合。
具体来说，可由锁死检测单元检测各路的内部RS-485接口芯片的发送控制端。内部RS-485接口芯片的发送控制端在空闲时处于低电平，当向总线发送数据时，发送控制端为高电平，数据发送到总线上；数据发送结束后，发送控制端回到低电平。同一个时刻，最多只允许一路的发送控制端为高电平，否则会出现数据丢失。因此锁死检测单元对各路内部RS-485接口芯片的发送控制端进行电平监测即可，各路的切换开关单元在总线正常时为闭合状态，当检测到出现两路或两路以上的发送控制端同时为高电平时，则认为总线出现锁死现象，由防锁死控制单元根据锁死检测单元的检测结果控制切换开关单元切断对应的开关，报警指示单元发出指示信号。工作人员排除故障后，检测到该路内部RS-485接口芯片的发送控制端为低电平，防锁死控制单元根据锁死检测单元的检测结果控制该路切换单元开关自动闭合，并指示报警指示单元取消告警指示信号。
可以看出，通过该实施例可实现实时监测总线工作状态，当出故障时及时切断相应的切换单元的开关，从而其他各路可以继续工作，同时可对该路进行报警指示，使工作人员能够及时知道故障，缩短维修时间，大大减低经济损失。
由上可以看出，本实用新型提出的防锁死功能的RS-485集线器，能够防止总线数据出现锁死现象，同时采用先进的光电隔离技术，使设备之间彼此隔离，给RS-485总线营造一个安全、稳定的工作环境。
防锁死功能单元同样可以应用到RS-422集线器中，其工作原理同防锁死功能的RS-485集线器，在此不再做赘述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种防锁死功能的集线器，包括各路外部接口单元、内部总线，其特征在于，还包括：
防锁死功能单元，连接在各路外部接口单元和内部总线之间，用于控制各路外部接口单元和内部总线之间连接的断开和闭合。
2.根据权利要求1所述的集线器，其特征在于，各路外部接口单元和防锁死功能单元之间进一步包括：
依次相连的光电隔离单元和内部接口单元，用于实现外部接口单元接入内部总线的光电隔离。
3.根据权利要求1或2所述的集线器，其特征在于，所述的防锁死功能单元包括：拨码开关单元、防锁死控制单元和切换开关单元；其中，
防锁死控制单元用于根据拨码开关的断开或闭合状态控制相应路的切换开关单元的断开或闭合。
4.根据权利要求1或2所述的集线器，其特征在于，所述的防锁死功能单元包括：锁死检测单元、防锁死控制单元和切换开关单元；其中，
锁死检测单元用于检测各路是否出现锁死状态；
防锁死控制单元根据锁死检测单元的检测的是否锁死的结果控制相应路的切换开关单元的断开或闭合。
5.根据权利要求3或4所述的集线器，其特征在于，进一步包括：
报警指示单元，用于接收防锁死功能单元的控制进行报警指示。
6.根据权利要求1所述的集线器，其特征在于，所述集线器为RS-485/RS-422集线器，所述外部接口单元为外部RS-485/RS-422接口单元，所述内部总线为内部RS-485/RS-422总线。
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| CN104135398A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-11-05 | 常州凯锐能源科技有限公司 | 一种智能rs485集线器及总线锁死检测方法 |
| CN113377698A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-09-10 | 四川湖山电器股份有限公司 | 一种新型的rs-485物理接口 |
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