CN204929350U - 一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供的一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置，包括MCU微控制器单元；Pyxos？FT通信单元；继电器输出单元；耦合隔离单元；电源管理单元；本实用新型提供一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置，除具有一般智能照明开关控制器的控制功能和通信功能外，通过设计增加Pyxos？FT通信单元和耦合隔离单元，使得智能照明开关控制器通信总线链路具有供电功能，并且链路通信端口不分极性，简化现场安装布线难度；设备现场总线通信速率可达到312.5KBPS，大大提高控制系统的实时性。

Description

一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置
技术领域
本实用新型涉及智能照明开关控制装置技术领域，特别涉及一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置。
背景技术
PyxosFT(自由拓扑)平台是美国埃施朗(Echlon)公司的最新一代嵌入式控制网络平台，利用PyxosFT平台能够开发出和远程传感器、执行器相互通讯的智能设备和控制器。用户可将PyxosFT平台可作为一种低成本、高性能的传感器和执行器I/O总线，从而将任何一种控制系统或者控制网络延伸到更广泛、更多种多样的传感器和执行器领域。
利用PyxosFT平台能够取代现有的布线方式或者更安规的布线解决方案，这只需要一对双绞线就可以实现。基于PyxosFT平台的嵌入式控制网络能够降低产品安装、维护和总生命周期成本。
目前，常见的RS485总线或CAN总线类型的智能照明开关控制装置，电源端口和通信端口分别独立设计，分别由2芯电源线和2芯通信双绞线连接，并且通信端口连接具有正负极性。这样智能照明开关控制装置联网通信时需要分别布设电源和通信链路，安装接线时容易出错。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置，除具有一般智能照明开关控制器的控制功能和通信功能外，通过设计增加PyxosFT通信单元和耦合隔离单元，使得智能照明开关控制器通信总线链路具有供电功能，并且链路通信端口不分极性，简化现场安装布线难度；设备现场总线通信速率可达到312.5Kbps，大大提高控制系统的实时性。
本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：
本实用新型提供的一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置，包括用于完成照明回路的开关控制、与PyxosFT通信单元进行信息交互处理、完成系统功能参数的设置和继电器输出信号在现场总线中的传输的MCU微控制器单元；处理现场通信总线信号，与MCU微控制器单元进行功能参数的双向交互的PyxosFT通信单元；用于根据pyxosFT通信单元进行信息处理的结果，执行输出控制命令，并分别执行控制继电器输出单元中八个继电器的开闭的继电器输出单元；用于将现场总线中的电源信号与通信信号进行隔离的耦合隔离单元；用于将现场总线中隔离出的电源信号进行变换处理，输出系统控制电路使用的电源的电源管理单元；
所述继电器输出单元与MCU微控制器单元电连接；所述MCU微控制器单元与PyxosFT通信单元电连接；所述PyxosFT通信单元与耦合隔离单元电连接；所述耦合隔离单元与电源管理单元电连接；所述电源管理单元分别与MCU微控制器单元和PyxosFT通信单元电连接。
所述智能照明开关控制装置的供电通过PyxosFT芯片的收发器端经过线路从耦合隔离单元和电源管理单元获取。
所述MCU微控制器单元通过SPI总线与所述PyxosFT通信单元中的PyxosFT芯片进行协议数据交互，将智能照明开关控制装置的通信数据帧通过高速现场总线进行传输。
所述PyxosFT通信单元中的PyxosFT芯片内嵌了通信协议处理器和现场总线网络收发器。
所述智能照明开关控制器的通信链路为无极性双绞线连接。
本实用新型所述的一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置具有以下有益效果：
本实用新型提供一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制器，除具有一般智能照明开关控制器的控制灯光回路开闭功能外，通信总线链路具有供电功能，并且链路不分正负极性。即在智能照明开关控制器2芯总线端子上既能传输电源信号又能传输通信信号，且2芯接线端子不分极性，任意连接。这样，安装接线时不仅减少安装的工作量，同时能轻易避免安装接线错误，降低安装难度。另外，本设备现场总线通信速率可达到312.5Kbps，大大提高控制系统的实时性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
术语“第一”至“第九”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”至“第九”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
以下将结合附图对本实用新型进行详细说明，如图1所示：本实施例所述的一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置，其特征在于：用于完成照明回路的开关控制、与PyxosFT通信单元进行信息交互处理、完成系统功能参数的设置和继电器输出信号在现场总线中的传输的MCU微控制器单元；处理现场通信总线信号，与MCU微控制器单元进行功能参数的双向交互的PyxosFT通信单元；用于根据PyxosFT通信单元进行信息处理的结果，执行输出控制命令，并分别执行控制继电器输出单元中八个继电器的开闭的继电器输出单元；用于将现场总线中的电源信号与通信信号进行隔离的耦合隔离单元；用于将现场总线中隔离出的电源信号进行变换处理，输出系统控制电路使用的电源管理单元；所述继电器输出单元与MCU微控制器单元电连接；所述MCU微控制器单元与PyxosFT通信单元电连接；所述PyxosFT通信单元与耦合隔离单元电连接；所述耦合隔离单元与电源管理单元连接；所述电源管理单元分别与MCU微控制器单元和PyxosFT通信单元电连接。
本实施例采用在照明开关控制器功能电路设计基础上，通过基于PyxosFT通信单元，采用PyxosFT芯片设计电路作为本智能照明开关控制器的现场总线通信接口链路。由于PyxosFT芯片特性为内嵌了通信协议处理器和现场总线网络收发器，支持在一对2芯双绞线上传输24VAC/DC电源，并且通信信号及供电无极性，传输速率高(312.5Kbps)。本设计中，智能照明开关控制器的供电能够通过PyxosFT芯片的收发器端经过线路耦合隔离和电源管理电路获取。并且，智能照明开关控制器系统的MCU微控制器通过与PyxosFT芯片进行协议数据交互，将智能照明开关控制器的通信数据帧通过高速现场总线进行传输。因此，本设计的智能照明开关控制器除具有常规智能照明开关控制器功能外，还能够支持通信链路供电，并且通信链路为无极性双绞线连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述智能照明开关控制装置的供电通过PyxosFT芯片的收发器端经过线路从耦合隔离单元和电源管理单元获取。
作为上述技术方案的进一步改进，所述MCU微控制器单元通过SPI总线与所述PyxosFT通信单元中的PyxosFT芯片进行协议数据交互，将智能照明开关控制装置的通信数据帧通过高速现场总线进行传输。
作为上述技术方案的进一步改进，所述PyxosFT通信单元中的PyxosFT芯片内嵌了通信协议处理器和现场总线网络收发器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述智能照明开关控制器的通信链路为无极性双绞线连接。
具体的说，本实施例的具体实现如下：
1、通过智能照明开关控制器耦合隔离单元，将2芯无极性双绞通信线路中的24VDC/AC电源信号分离，然后经过电源管理单元中DC-DC降压成5VDC，提供给智能照明开关控制器系统功能电路(图中矩形框部分)。
2、MCU微控制器的8个通用IO端口作为智能照明开关控制器8个继电器控制信号输出端口。系统功能电路通电后，MCU微控制器根据pyxosFT通信单元进行信息处理的结果执行IO控制输出，并通过光隔驱动继电器开闭。当IO端口输出高电平时，继电器闭合，输出低电平时，继电器断开。
3、PyxosFT通信单元工作原理：智能照明开关控制器的MCU微控制器单元通过SPI总线与PyxosFT通信单元进行协议数据交互，将智能照明开关控制器的数据通过现场总线接口与总线上的其他设备模块进行交互传输。
4、耦合隔离单元原理：Pyxos总线上既传输通信信号又传输24VAC/DC电源信号，因此需要将通信和电源信号进行分离。由于Pyxos总线数据信号为高频载波信号，因此将2芯现场双绞总线经过共模电感隔离，隔离出通信信号。
5、电源管理单元工作原理：通信链路中的电源为24VAC/DC信号，经过整流桥整流后送至DC-DC降压芯片，变换成5VDC信号，作为智能照明开关控制器的系统电源。
综上，本实施例提供的一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制器，除具有一般智能照明开关控制器的控制功能和通信功能外，通过设计增加PyxosFT通信单元和耦合隔离单元，使得智能照明开关控制器通信总线链路具有供电功能，并且链路通信端口不分极性，简化现场安装布线难度；设备现场总线通信速率可达到312.5Kbps，大大提高控制系统的实时性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置，其特征在于：包括用于完成照明回路的开关控制、与pyxosFT通信单元进行信息交互处理、完成系统功能参数的设置和继电器输出信号在现场总线中的传输的MCU微控制器单元；处理现场通信总线信号，与MCU微控制器单元进行功能参数的双向交互的PyxosFT通信单元；用于根据pyxosFT通信单元进行信息处理的结果，执行输出控制命令，并分别执行控制继电器输出单元中八个继电器的开闭的继电器输出单元；用于将现场总线中的电源信号与通信信号进行隔离的耦合隔离单元；用于将现场总线中隔离出的电源信号进行变换处理，输出系统控制电路使用的电源的电源管理单元；
所述继电器输出单元与MCU微控制器单元电连接；所述MCU微控制器单元与pyxosFT通信单元电连接；所述pyxosFT通信单元与耦合隔离单元电连接；所述耦合隔离单元与电源管理单元电连接；所述电源管理单元分别与MCU微控制器单元和pyxosFT通信单元电连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置，其特征在于：所述智能照明开关控制装置的供电通过PyxosFT芯片的收发器端经过线路从耦合隔离单元和电源管理单元获取。
3.根据权利要求1所述的一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置，其特征在于：所述MCU微控制器单元通过SPI总线与所述PyxosFT通信单元中的PyxosFT芯片进行协议数据交互，将智能照明开关控制装置的通信数据帧通过高速现场总线进行传输。
4.根据权利要求1所述的一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置，其特征在于：所述PyxosFT通信单元中的PyxosFT芯片内嵌了通信协议处理器和现场总线网络收发器。
5.根据权利要求1所述的一种具有通信链路供电功能的智能照明开关控制装置，其特征在于：所述智能照明开关控制器的通信链路为无极性双绞线连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111629499A (zh) * 2020-07-02 2020-09-04 陕西榆林能源集团横山煤电有限公司 一种用于照明节能的智能控制系统

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