CN208796096U - 一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,包括壳体和天线,所述壳体内集成有供电及保护模块、RS485模块、RS232模块、WIFI模块、Bluetooth模块、ZigBee模块、GPRS模块、Lora模块、RJ45、中央处理单元,其中,中央处理单元分别与上述各通信模块、供电及保护模块连接,上述各通信模块的通信接口用于与对应工业设备连接。本实用新型使用数据透传,通过主控芯片实现通信方式转变。该方法打破了通信协议繁杂的壁垒,具有兼容性强、可级联、传输稳定等优点。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及数据模块技术相关领域,具体是一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块。
背景技术
随着通讯技术的发展,各种通信协议随之而来,导致工业上各种设备的互联互通,数据传输,带来极大的不便,一般需多种转接板或转接线去解决这个弊端,费用和安装上成本高。
目前有据可查的相关技术专利文件有:一种可扩展的多路I/O接口板(CN205353663U)、一种模块化的通道化以太网网关(CN201220399760.0)、超分贝警示装置(201110342693.9)。上述专利中虽然能够一定程度上解决工业上各种设备的连通问题,但都是采用组网的方式来传输,具有整体结构庞大而复杂,涵盖的通讯方式不全面,兼容性差等问题。
实用新型内容
为解决目前技术的不足,本实用新型结合现有技术,从实际应用出发,提供一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,使用数据透传,通过主控芯片实现通信方式转变。该方法打破了通信协议繁杂的壁垒,具有兼容性强、可级联、传输稳定等优点。
本实用新型的技术方案如下:
一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,包括壳体和天线,所述壳体内集成有供电及保护模块、RS485模块、RS232模块、WIFI模块、Bluetooth模块、ZigBee模块、GPRS模块、Lora模块、RJ45、中央处理单元,其中,中央处理单元分别与上述各通信模块、供电及保护模块连接,上述各通信模块的通信接口用于与对应工业设备连接。
所述中央处理单元为STM32F103芯片。
所述WIFI模块、GPRS模块为集成在PCB板上。
所述Bluetooth模块、ZigBee模块、Lora模块安装在壳体内。
所述RJ45为网口模块的预留接口。
所述供电及保护模块为9-24V电压防反接供电。
所述RS485模块和所述RS232模块之间通过单刀双掷开关切换,
所述壳体内还集成有存储单元,所述存储单元与中央处理单元连接。
本实用新型的有益效果:
本实用新型主要是使用数据透传,通过主控芯片实现通信方式转变,该方法打破了通信协议繁杂的壁垒,具有兼容性强、可级联、传输稳定等优点。
中央处理单元采用STM32F103系列的ARM芯片,采用主控芯片外部独立存储参数,与它连接的包含了工业上常用的无线与有线协议:短距离WIFI和Bluetooth、可远距离多节点ZigBee和Lora、服务端GPRS、高速网口RJ45、低速稳定可多设备级的RS485,串口通信均带用防浪涌保护,RS232与RS485采用单刀双掷开关切换,供电及保护模块为9-24V电压防反接供电,能适应工工业上常用开关电源供电。
附图说明
图1是本实用新型的系统结构连接图;
图2是本实用新型的最佳实施方式中中央处理单元电路图;
图3是本实用新型的最佳实施方式中外部存储单元电路图;
图4是本实用新型的最佳实施方式中工业上常用的通信扩展模块GPRS、Bluetooth、ZigBee、Lora、RJ45;
图5是本实用新型的最佳实施方式中WIFI模块电路图;
图6是本实用新型的最佳实施方式中RS232模块电路图;
图7是本实用新型的最佳实施方式中RS485模块电路图;
图8是本实用新型的最佳实施方式中供电及保护模块电路图;
图9是本实用新型的最佳实施方式中RS232/RS485切换开关和复位按键;
图10是本实用新型的最佳实施方式中状态指示灯电路。
具体实施方式
结合附图和具体实施例,对本实用新型作进一步说明。应理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
如图1所示,一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,包括壳体、天线,壳体内集成了通信模块、接口、中央处理单元、供电及保护模块,中央处理单元分别与通信模块和接口、供电及保护模块连接。其中的通信模块包括RS485模块、RS232模块、WIFI模块、Bluetooth模块、ZigBee模块、GPRS模块、Lora模块、RJ45,其中RS485接口可多台RS485的PLC设备异步分布式级联。
图3所示为图2提供外部保存参数功能,防止调试过程中通讯模式的参数被擦除,另外可以节省主控的存储资源。
如图4所示,为异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块的通信扩展接口,ZigBee、Lora、Bluetooth、GPRS、RJ45,还有如图5所示WIFI模块,都选择了同一串口3,可以同时进行通信,实现了工业常用的多种通信方式的融合,并且实时共享数据资源。
图6和图7分别是RS232电平、RS485电平向TTL电平转化电路。RS232对外部的RX、TX采用两个P6KE18CA的双向瞬态抑制二极管保护,RS485对外部的A、B两端之间加有P6KE12CA和对GND之间都加P6KE6.8CA的双向瞬态抑制二极管保护,尤其对于多设备异步分布式通信产生的浪涌信号有极佳的保护作用。
图8所示为扩展模块的供电电路,考虑到工业上用开关电源居多,设计了DC9-24V直流宽电压可输入,带有防反接、防大电流的保护。
图9所示为RS232/485串口通信方式的切换,替代了重新拔插接线,节约了时间;防止误操作或想恢复出厂设置,特意设了复位参数这一功能。图10所示该扩展模块此时工作状态,POW常亮表示正常供电,TRS/BUSY闪烁表示在等待连接,WIFI闪烁表示WIFI模块正在收发数据,SYS闪烁表示串口正常收发数据。
Claims (8)
1.一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,包括壳体和天线,其特征在于:所述壳体内集成有供电及保护模块、RS485模块、RS232模块、WIFI模块、Bluetooth模块、ZigBee模块、GPRS模块、Lora模块、RJ45、中央处理单元,其中,中央处理单元分别与上述RS485模块、RS232模块、WIFI模块、Bluetooth模块、ZigBee模块、GPRS模块、Lora模块、RJ45、供电及保护模块连接,上述RS485模块、RS232模块、WIFI模块、Bluetooth模块、ZigBee模块、GPRS模块、Lora模块、RJ45的通信接口用于与对应工业设备连接。
2.如权利要求1所述的一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,其特征在于:所述中央处理单元为STM32F103芯片。
3.如权利要求1所述的一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,其特征在于:所述WIFI模块、GPRS模块为集成在PCB板上。
4.如权利要求1所述的一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,其特征在于:所述Bluetooth模块、ZigBee模块、Lora模块安装在壳体内。
5.如权利要求1所述的一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,其特征在于:所述RJ45为网口模块的预留接口。
6.如权利要求1所述的一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,其特征在于:所述供电及保护模块为9-24V电压防反接供电。
7.如权利要求1所述的一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,其特征在于:所述RS485模块和所述RS232模块之间通过单刀双掷开关切换。
8.如权利要求1所述的一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块,其特征在于:所述壳体内还集成有存储单元,所述存储单元与中央处理单元连接。
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CN201821720712.0U CN208796096U (zh) | 2018-10-23 | 2018-10-23 | 一种异步分布式可兼容的多路工业数采扩展模块 |
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CN110825013A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-21 | 株洲珠华水工业科技开发有限公司 | 智能远程监测预警与控制终端 |
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2018
- 2018-10-23 CN CN201821720712.0U patent/CN208796096U/zh active Active
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