CN212850528U - 一种无线串口组网器及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种无线串口组网器，包括MCU控制单元、隔离单元、无线通信单元和RS232/485通信单元；所述MCU控制单元分别与所述无线通信单元以及所述隔离单元连接，所述隔离单元还与所述RS232/485通信单元连接；所述RS232/485通信单元用于通过RS232/485通信线缆与外部设备连接；所述MCU控制单元用于检测到故障时关闭所述无线通信单元和/或所述隔离单元。通过RS232/485通信线缆与外部设备连接，当外部设备出现故障时，MCU控制单元关闭无线通信单元和/或所述隔离单元，当隔离单元断开连接，RS232/485通信单元通信线路断开，防止对其余部分造成影响，当检测到故障消除后，再重新恢复通信。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，具体一种无线串口组网器及系统。
背景技术
当工业现场的监控计算机想要实时监控智能设备或与智能设备进行数据通信时，需要将监控计算机、智能设备通过网络连接起来建立通信。
说明书附图1展示了现有技术中的工业现场组网方式，即通过RS485总线将监控计算机与智能设备相连。该种组网方式存在的问题是所有的设备都通过一根485线连接在一起，当其中任何一台设备或者是485通信线缆遭遇雷击、浪涌等电磁干扰时所有设备均会被干扰；此外，任何一台设备通信端损坏或者出现异造成在网络上持续发送数据时，将导致485总线被持续占用或时序错乱，进而引起其它设备无法正常通信，致使整个485通信网络瘫痪。
现有技术中，缺少当一个或多个设备出现故障时，能及时切断与其他设备的联系，降低干扰的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种无线串口组网器及系统，当检测到连接的设备出现故障时及时切断线路，较少故障设备对整个系统的影响。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种无线串口组网器，包括MCU控制单元、隔离单元、无线通信单元和 RS232/485通信单元；所述MCU控制单元分别与所述无线通信单元以及所述隔离单元连接，所述隔离单元还与所述RS232/485通信单元连接；
所述RS232/485通信单元用于通过RS232/485通信线缆与外部设备连接；
所述MCU控制单元用于检测到故障时关闭所述无线通信单元和/或所述隔离单元。
本实用新型的有益效果是，通过RS232/485通信线缆与外部设备连接，当外部设备出现故障时，MCU控制单元关闭无线通信单元和/或所述隔离单元，当隔离单元断开连接，RS232/485通信单元通信线路断开，防止对其余部分造成影响，当检测到故障消除后，再重新恢复通信。
进一步，所述无线通信单元与所述MCU控制单元之间设置有第一开关，所述MCU控制单元用于检测到故障时断开所述第一开关。
采用上述进一步方案的有益效果是，当检测到由于设备损坏或出现异造成在网络上持续发送数据时，MCU控制单元控制第一开关切断线路，从而隔离故障。
进一步，所述MCU控制单元与所述隔离单元之间设置有第二开关，所述MCU 控制单元用于检测到故障时断开所述第二开关。
采用上述进一步方案的有益效果是，当检测到由于设备损坏或出现异造成在网络上持续发送数据时，MCU控制单元控制第二开关切断线路，从而隔离故障。
进一步，所述隔离单元为磁隔离芯片。
采用上述进一步方案的有益效果是，磁隔离芯片具有较高的可靠性，较长寿命，正常工作条件下至少达到50年工作寿命；体积小，高性能，能够在低功耗的条件下实现150Mbps的高速数据隔离。
进一步，还包括电源管理模块，所述电源管理模块分别与所述无线通信单元、RS232/485通信单元、MCU控制单元和隔离单元连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，将电源有效分配给不同单元，降低不同单元闲置时的能耗。
进一步，还包括DC-DC隔离电源模块，所述DC-DC隔离电源模块分别与所述电源管理模块、隔离单元和RS232/485通信单元连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，对于雷击、浪涌等恶劣电磁干扰，通过DC-DC电源隔离模块和隔离单元，将RS232/485通信单元与主电路进行电气隔离，达到自身抗雷击、浪涌干扰的能力，提高其工作在恶劣工况下的可靠性与稳定性。
进一步，还包括分别与所述MCU控制单元连接的电源指示灯、故障告警指示灯、数据接收指示灯和数据发送指示灯。
采用上述进一步方案的有益效果是，当检测到设备损坏或异常造成在网络上持续发送数据时，故障告警灯点亮，方便查找存在故障的设备。
一种无线串口组网系统，包括多个上述任一所述的无线串口组网器，多个所述无线串口组网器之间进行无线通信。
本实用新型的有益效果是，通过设置多个无线串口组网器，并且之间通过无线通信，利用无线通信纯天然的隔离性，从根本上阻断了各设备之间在物理上电气连接。
进一步，还包括监控单元和多个智能设备，所述监控单元与所述多个无线串口组网器中的一个通过所述RS232/485通信线缆连接，多个所述智能设备与剩余的所述多个无线串口组网器通过所述RS232/485通信线缆连接。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置多个无线串口组网器，并且之间通过无线通信，利用无线通信纯天然的隔离性，从根本上阻断了各设备之间在物理上电气连接，因此任一设备遭遇雷击、浪涌等电磁干扰时其辐射范围都将被限制在智能设备本身和与之相连的无线串口组网器之间的局部范围之内，不会传播到网络上的其它设备，此外无线串口组网器实时对无线和 RS232/485的数据接收口进行监控，当检测到由于设备损坏或出现异造成在网络上持续发送数据时，将切断对应的故障设备线路且不影响其余线路，从而隔离故障通信端口，可在监控单元查看各个无线串口组网器的工作状态。
进一步，所述监控单元为PC机、服务器中的一种或多种。
采用上述进一步方案的有益效果是，通过PC机和、或服务器实现对各个智能设备和无线串口组网器的工作状态监控。
附图说明
图1为的现有技术中的RS-485连接关系图；
图2为本实用新型一种无线串口组网器的实施例整体框架图；
图3为本实用新型一种无线串口组网系统的连接关系图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下。
实施例1
参照图2，一种无线串口组网器，包括MCU控制单元、隔离单元、无线通信单元和RS232/485通信单元；所述MCU控制单元分别与所述无线通信单元以及所述隔离单元连接，所述隔离单元还与所述RS232/485通信单元连接；
所述RS232/485通信单元用于通过RS232/485通信线缆与外部设备连接；
所述MCU控制单元用于检测到故障时关闭所述无线通信单元和/或所述隔离单元。
通过RS232/485通信线缆与外部设备连接，当外部设备出现故障时，MCU控制单元关闭无线通信单元和/或所述隔离单元，当隔离单元断开连接，RS232/485 通信单元通信线路断开，防止对其余部分造成影响，当检测到故障消除后，再重新恢复通信。
具体实施时，参照图2，所述无线通信单元与所述MCU控制单元之间设置有第一开关，所述MCU控制单元用于检测到故障时断开所述第一开关。
当检测到由于设备损坏或出现异造成在网络上持续发送数据时，MCU控制单元控制第一开关切断线路，从而隔离故障。
具体实施时，参照图2，所述MCU控制单元与所述隔离单元之间设置有第二开关，所述MCU控制单元用于检测到故障时断开所述第二开关。
当检测到由于设备损坏或出现异造成在网络上持续发送数据时，MCU控制单元控制第二开关切断线路，从而隔离故障。
所述隔离单元为磁隔离芯片。磁隔离芯片也称磁耦隔离器，是基于芯片尺寸变压器的磁耦合器，磁耦具有较高的可靠性，消除了与光耦合器相关的不确定的电流传送比率、非线性传送特性以及随时间漂移和随温度漂移问题；具有较长寿命采用芯片级变压器技术传输信号，消除光耦传输时的器件损耗，器件内部基本不存在损耗，正常工作条件下至少达到50年工作寿命；体积小，高性能，能够在低功耗的条件下实现150Mbps的高速数据隔离。在本实施例中，隔离芯片采用深圳市科盛元电子科技有限公司提供的型号为ADUM1402的磁隔离器。
还包括电源管理模块，所述电源管理模块分别与所述无线通信单元、 RS232/485通信单元、MCU控制单元和隔离单元连接。
将电源有效分配给不同单元，降低不同单元闲置时的能耗。
还包括DC-DC隔离电源模块，所述DC-DC隔离电源模块分别与所述电源管理模块、隔离单元和RS232/485通信单元连接。
对于雷击、浪涌等恶劣电磁干扰，通过DC-DC电源隔离模块和隔离单元，将RS232/485通信单元与主电路进行电气隔离，达到自身抗雷击、浪涌干扰的能力，提高其工作在恶劣工况下的可靠性与稳定性。
还包括分别与所述MCU控制单元连接的电源指示灯、故障告警指示灯、数据接收指示灯和数据发送指示灯。
在本实施例中，MCU控制单元使用单片机，状态指示单元包括电源指示灯、故障告警指示灯、数据接收指示灯和数据发送指示灯，且分别与MCU控制单元的I/O连接。电源指示灯用于指示设备电源连接状态，通电常亮，断电熄灭；故障告警指示灯设备通信存在异常时点亮，异常消除熄灭；数据接收指示灯，无线通信单元接收数据时点亮，反之熄灭；数据发送指示灯，RS232/485通信单元接收数据时点亮，反之熄灭。当检测到设备损坏或异常造成在网络上持续发送数据时，故障告警灯点亮，方便查找存在故障的设备。
本实施例的实施原理为：当RS232/485通信线缆连接的外部设备出现故障， MCU控制单元断开第一开关和/或第二开关，切断该设备的物理线路，同时，故障指示灯亮，当故障排除，再接通第一开关和/或第二开关，通信线路恢复。
实施例2，参照图3，一种无线串口组网系统，包括多个如权利要求1-4任一所述的无线串口组网器，多个所述无线串口组网器之间进行无线通信。
通过设置多个无线串口组网器，并且之间通过无线通信，利用无线通信纯天然的隔离性，从根本上阻断了各设备之间在物理上电气连接。
还包括监控单元和多个智能设备，所述监控单元与所述多个无线串口组网器中的一个通过所述RS232/485通信线缆连接，多个所述智能设备与剩余的所述多个无线串口组网器通过所述RS232/485通信线缆连接。
通过设置多个无线串口组网器，并且之间通过无线通信，利用无线通信纯天然的隔离性，从根本上阻断了各设备之间在物理上电气连接，因此任一设备遭遇雷击、浪涌等电磁干扰时其辐射范围都将被限制在智能设备本身和与之相连的无线串口组网器之间的局部范围之内，不会传播到网络上的其它设备，此外无线串口组网器实时对无线和RS232/485的数据接收口进行监控，当检测到由于设备损坏或出现异造成在网络上持续发送数据时，将切断对应的故障设备线路且不影响其余线路，从而隔离故障通信端口，可在监控单元查看各个无线串口组网器的工作状态。
所述监控单元为PC机、服务器中的一种或多种。
通过PC机和、或服务器实现对各个智能设备和无线串口组网器的工作状态监控。
本实施例的实施原理为：参照图3，在RS-485线路中设置多个无线串口组网器，当系统中某个智能设备出现故障，通过MCU控制单元断开该智能设备线路上的第一开关和/或第二开关，对应的故障指示灯常亮，能直观的在多个无线串口组网器所在的线路中排查出故障智能设备，且由于切断了所在的线路的物理连接，进行了有效的隔离，也不影响系统其余设备的正常运行。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，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 (10)
1.一种无线串口组网器，其特征在于，包括MCU控制单元、隔离单元、无线通信单元和RS232/485通信单元；所述MCU控制单元分别与所述无线通信单元以及所述隔离单元连接，所述隔离单元还与所述RS232/485通信单元连接；
所述RS232/485通信单元用于通过RS232/485通信线缆与外部设备连接；
所述MCU控制单元用于检测到故障时关闭所述无线通信单元和/或所述隔离单元。
2.根据权利要求1所述的组网器，其特征在于，所述无线通信单元与所述MCU控制单元之间设置有第一开关，所述MCU控制单元用于检测到故障时断开所述第一开关。
3.根据权利要求1所述的组网器，其特征在于，所述MCU控制单元与所述隔离单元之间设置有第二开关，所述MCU控制单元用于检测到故障时断开所述第二开关。
4.根据权利要求1所述的组网器，其特征在于，所述隔离单元为磁隔离芯片。
5.根据权利要求1-4任一所述的组网器，其特征在于，还包括电源管理模块，所述电源管理模块分别与所述无线通信单元、RS232/485通信单元、MCU控制单元和隔离单元连接。
6.根据权利要求5所述的组网器，其特征在于，还包括DC-DC隔离电源模块，所述DC-DC隔离电源模块分别与所述电源管理模块、隔离单元和RS232/485通信单元连接。
7.根据权利要求1-4任一所述的组网器，其特征在于，还包括分别与所述MCU控制单元连接的电源指示灯、故障告警指示灯、数据接收指示灯和数据发送指示灯。
8.一种无线串口组网系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-4任一所述的无线串口组网器，多个所述无线串口组网器之间进行无线通信。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括监控单元和多个智能设备，所述监控单元与所述多个无线串口组网器中的一个通过RS232/485通信线缆连接，多个所述智能设备与剩余的所述多个无线串口组网器通过RS232/485通信线缆连接。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述监控单元为PC机、服务器中的一种或多种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202022018095.3U CN212850528U (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 一种无线串口组网器及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202022018095.3U CN212850528U (zh) | 2020-09-14 | 2020-09-14 | 一种无线串口组网器及系统 |
Publications (1)
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| CN212850528U true CN212850528U (zh) | 2021-03-30 |
Family
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2020
- 2020-09-14 CN CN202022018095.3U patent/CN212850528U/zh active Active
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