CN203595923U - Rs485星型光电混合传输设备 - Google Patents
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Abstract
一种RS485星型光电混合传输设备，包括由n组光信号、m组电信号传输端口和MCU控制模块，各组光、电信号传输端口分别包括光、电接口，光、电接口适配电路，各光接口和电接口的下行信号端分别与外界相应的具有光、电接口的工业总线连接，其上行信号端分别连接相应组内的光、电接口适配电路的下行信号端，各光、电接口适配电路的输入和输出数据信号与MCU控制模块的数据口连接，各光、电接口适配电路的输入和输出控制信号与MCU控制模块的控制口连接。本实用新型可以将半双工的工业控制共享总线RS-485工业控制装置由原来固定单一的的总线型连接方式变成灵活的星型连接方式，大大方便了现场控制的连接。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及RS484工业控制共享总线的网络拓扑结构转换技术，具体地说是涉及一种可以将RS485总线形的拓扑结构转化为星型连接拓扑结构的转换设备，可以大大增强RS485总线信号的应用场合。
背景技术
RS-485是一种双向半双工总线，拓扑连接方式通常是总线型，即工业控制装置的RS485总线通信接口通过电缆连接必须采用“菊花链”串行连接，位于总线树干上，通过总线两端的终端电阻匹配，可以有效防止信号的反射，从而可靠通信。但实际在工业使用现场中，各种控制设备是分布式的，通信总线的连接拓扑方式不一定为总线式，而往往是多级星型连接方式，并且距离较远，现场的干扰信号比较大，这时如果不加处理，直接连接在一起，各个端口就会由于信号的反射作用而互相干扰，减低通信的可靠性和稳定性，甚至无法正常通信。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提出一种将RS485信号由固定单一的总线型连接变成灵活的星型连接的装置。该装置能兼容电信号接口和光信号接口，并且自动识别RS485信号通信方向，对于输入信号则同时并行地向其它端口转发、广播信号，从而实现星型拓扑连接。采取MCU控制模块实现在同一时刻只能有一个输入，其它端口被相应设置为输出。
本实用新型的技术方案是：
一种RS485星型光电混合汇聚设备，它包括由n组光信号传输端口、m组电信号传输端口和MCU控制模块，所述的各组光信号传输端口均包括光接口，光接口适配电路；各组电信号传输设备均包括电接口，电接口适配电路；
所述的各光接口和电接口的下行信号端分别与外界相应的具有光接口和电接口的工业总线连接，各光接口和电接口的上行信号端分别连接相应组内的光接口适配电路和电接口适配电路的下行信号端，各光接口适配电路、电接口适配电路的输入和输出数据信号与MCU控制模块的数据口连接，各光接口适配电路、电接口适配电路的输入和输出控制信号与MCU控制模块的控制口连接。
本实用新型的光接口适配电路和电接口适配电路与MCU控制模块之间通过归一化数据和控制总线连接。
本实用新型的有益效果：
本实用新型可以将半双工的工业控制共享总线RS-485工业控制装置由原来固定单一的的总线型连接方式变成灵活的星型连接方式，大大方便了现场控制的连接。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种RS485星型光电混合传输设备，它包括由n组光信号传输设备、m组电信号传输设备，MCU控制模块，所述的各组光信号传输端口均包括光接口，光接口适配电路；各组电信号传输端口均包括电接口，电接口适配电路；电接口是普通的2P凤凰接线端子，连接外界的2线铜缆（即RS485的A和B线），光接口可以是ST、FC、SC的光口法兰，可以是单纤和双纤，用于连接外界的RS484光信号。电接口适配电路模块主要完成RS485信号与归一化数字信号的转换，主要产生归一化的数据信号和控制信号，转换芯片可以采用TI公司的SN651780芯片；光接口适配电路模块用于归一化的数据信号和控制信号光电转换功能，主要是光模块加上若干外围电路，光模块一般为镇江奥雷公司的NDTR-L-3312或WDTR-3512，传输带宽达到2MbpS；归一化总线上的信号包含了输入/输出的数据信号和输入/输出的控制信号，信号类型被归一化成统一的数字信号，兼容TTL电平或LVTTL电平，可以被后续MCU处理芯片处理。各个端口的归一化信号统一连接到MCU处理芯片的输入和输出管脚，MCU处理单元可以采用XILINX、MAX、ALTERA等公司的CPLD或FPGA产品，可以依据不同的总线端口规模，选择合适的芯片信号，例如XC9572，XC95288，利用CPLD或FPGA内部的可编程逻辑阵列可以实现数据和控制信号的复制和分发功能。
本设备工作过程是：1)、当所有的端口上均无输入信号时，则所有的端口处于缺省等待输入状态，此时所有归一化总线的输入控制信号和输出控制信号均为低电平，各个端口可以接受输入，数据总线为低电平；2)、当某路端口（例如第1号）上有输入信号时，其此端口对应的接口适配电路立即将信号转化为数字信号，通过归一化总线的输入线部分送到MCU的数据口；接口适配电路同时将输入控制总线的输入置高电平，输出控制信号置低电平，控制信号接入MCU； 3)、MCU将除了输入端口外的其它所有端口的输出控制信号置高，输入控制信号置低，这时接口适配电路处于信号输出状态，MCU控制模块将输入的数据信号复制到除了本端口外的所有端口。接口适配电路将归一化总线上的数字信号转化为工业双向总线电信号或者光信号。4)、当输入端口上的信号传输完毕时，则接口适配电路将输入控制置为低电平，输出控制置为低电平，则所有的端口恢复等待输入状态。这样就实现了一个端口的输入信号直接转发到其它端口的目的，也就实现了星型分发的功能。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (2)
1.一种RS485星型光电混合传输设备，其特征是它包括由n组光信号传输端口、m组电信号传输端口和MCU控制模块，所述的各组光信号传输端口均包括光接口，光接口适配电路；各组电信号传输设备均包括电接口，电接口适配电路；
所述的各光接口和电接口的下行信号端分别与外界相应的具有光接口和电接口的工业总线连接，各光接口和电接口的上行信号端分别连接相应组内的光接口适配电路和电接口适配电路的下行信号端，各光接口适配电路、电接口适配电路的输入和输出数据信号与MCU控制模块的数据口连接，各光接口适配电路、电接口适配电路的输入和输出控制信号与MCU控制模块的控制口连接。
2.根据权利要求1所述的RS485星型光电混合传输设备，其特征是所述的光接口适配电路和电接口适配电路与MCU控制模块之间通过归一化数据和控制总线连接。
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| CN201420021337.6U CN203595923U (zh) | 2014-01-14 | 2014-01-14 | Rs485星型光电混合传输设备 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104243256A (zh) * | 2014-09-13 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | Rs485总线星形扩展装置及方法 |
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2014
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