CN214252544U - 一种基于modbus协议的485自检装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及PLC领域，尤其涉及一种基于modbus协议的485自检装置。通过增设485AB反向切换继电器以及AB反向功能按钮，并分别与MCU单元电连接，进而实现测试人员即便将AB线接反，可以通过按钮直接将AB线交换，无需反复拆装连接线，提高测量效率，通过可通过485通信状态指示灯和AB反向指示灯，直观判断当前测试情况，进而降低测试难度的门槛。
Description
技术领域
本实用新型涉及PLC领域，尤其涉及一种基于modbus协议的485自检装置。
背景技术
PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。可编程控制器由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成。
Modbus是由Modicon在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件，亦包括软件。它可应用于各种数据采集和过程监控。
对于PLC设备，485接口通常作为与其他外设的通信的端口，一般运行modbus协议，但如果此时线路上的设备有485接口损坏，检查起来就比较复杂，需要从其中找出一台机器先测试比对，确认找出的这台机器485口没有问题，然后在用有问题的这台逐个通讯测试，直到找到损坏的那台，如果线路上只有两套485接口设备，现场维修人员需要自备一台确认是好的机器进行测试比对，才能从中找出有问题的设备；但缺点是：检测复杂，对维护人员有一定的技术要求，还可能485 AB线接错，接错之后需要重新接线，然后重新测试，造成检测的工作量翻倍，耗费人力，增加维护成本。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于modbus协议的485自检装置，在485 AB接反的情况下，无需拆线即可实现AB线交换，提高测试效率，降低测试难度。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种基于modbus协议的485自检装置，包括485接口电路、485 AB反向切换继电器、485电平转串口电路、MCU单元、485通信状态指示灯、AB反向指示灯和AB反向功能按钮；
所述485接口电路依次通过485 AB反向切换继电器和485电平转串口电路与MCU单元电连接，所述485通信状态指示灯、AB反向指示灯、AB反向功能按钮和485 AB反向切换继电器分别与MCU单元电连接。
进一步的，所述485 AB反向切换继电器包括PMOS管Q1和继电器U2，所述MCU单元通过PMOS管Q1与继电器U2电连接，所述继电器U2分别与485接口电路和485电平转串口电路电连接。
进一步的，所述PMOS管Q1的栅极与MCU单元电连接，所述PMOS管Q1的漏极与继电器U2的第一引脚电连接，所述PMOS管Q1的源极接5V电源。
进一步的，所述继电器U2的第三引脚和第六引脚分别与485接口电路电连接。
进一步的，所述485电平转串口电路包括芯片U1；所述芯片U1的第一引脚和第四引脚分别与MCU单元电连接；
所述继电器U2的第二引脚和第五引脚分别芯片U1的第六引脚电连接，所述继电器U2的第四引脚和第七引脚分别芯片U1的第七引脚电连接。
进一步的，所述芯片U1的第二引脚和第三引脚相互电连接，且相互电连接后的一路与MCU单元电连接，相互电连接后的另一路通过电阻R1接地。
进一步的，所述485通信状态指示灯包括485通信错误指示灯和485通信正确指示灯，所述485通信错误指示灯和485通信正确指示灯分别与MCU单元电连接。
进一步的，所述MCU单元为带有modbus协议的单片机。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型提供的一种基于modbus协议的485自检装置，通过增设485 AB反向切换继电器以及AB反向功能按钮，并分别与MCU单元电连接，进而实现测试人员即便将AB线接反，可以通过按钮直接将AB线交换，无需反复拆装连接线，提高测量效率，通过可通过485通信状态指示灯和AB反向指示灯，直观判断当前测试情况，进而降低测试难度的门槛。
附图说明
图1为本实用新型一种基于modbus协议的485自检装置的连接图；
图2为本实用新型一种基于modbus协议的485自检装置的电路连接图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
参阅图1-2，本实用新型提供的一种基于modbus协议的485自检装置，包括485接口电路、485 AB反向切换继电器、485电平转串口电路、MCU单元、485通信状态指示灯、AB反向指示灯和AB反向功能按钮；所述MCU单元为带有modbus协议的单片机。
所述485接口电路依次通过485 AB反向切换继电器和485电平转串口电路与MCU单元电连接，所述485通信状态指示灯、AB反向指示灯、AB反向功能按钮和485 AB反向切换继电器分别与MCU单元电连接。
在本实施例中，所述485 AB反向切换继电器包括PMOS管Q1和继电器U2，所述MCU单元通过PMOS管Q1与继电器U2电连接，所述继电器U2分别与485接口电路和485电平转串口电路电连接。
具体的，所述PMOS管Q1的栅极与MCU单元电连接，所述PMOS管Q1的漏极与继电器U2的第一引脚电连接，所述PMOS管Q1的源极接5V电源。
所述继电器U2的第三引脚和第六引脚分别与485接口电路电连接。其中，继电器U2的第三引脚为485 A IN，继电器U2的第六引脚为485 B IN。485接口电路标号为J1。
在本实施例中，所述485电平转串口电路包括芯片U1；所述芯片U1的第一引脚和第四引脚分别与MCU单元电连接，即为与MCU单元的TX和RX引脚建立读写通信。
所述继电器U2的第二引脚和第五引脚分别芯片U1的第六引脚电连接，所述继电器U2的第四引脚和第七引脚分别芯片U1的第七引脚电连接。其中，继电器U2的第二引脚和第五引脚均为485 A OUT，继电器U2的第四引脚和第七引脚均为485 B OUT。
所述芯片U1的第二引脚和第三引脚相互电连接，且相互电连接后的一路与MCU单元电连接，相互电连接后的另一路通过电阻R1接地。电阻R1的阻值为10KΩ。所述芯片U1的第八引脚接5V电源，所述芯片U1的第五引脚接地。
所述485通信状态指示灯包括485通信错误指示灯和485通信正确指示灯，所述485通信错误指示灯和485通信正确指示灯分别与MCU单元电连接。其中485通信错误指示灯为LED1，485通信正确指示灯为LED2，AB反向指示灯为LED3。AB反向功能按钮为SW1。
本实用新型提供的一种基于modbus协议的485自检装置的工作原理为：
当待测试的设备接入到上述的485自检装置，即与485接口电路电连接，此时485自检装置的MCU将会根据modbus协议，按照单位时间例如1秒发送一个特定测试专用数据帧，待测试的设备接收到该数据帧后再将收到的信息通过modbus协议反馈给485自检装置，485自检装置将收到的信息与预设存储在MCU中正确的数据帧比对，如果一致，说明待测试的设备的485接口正常，此时LED2灯亮；
如果不一致，说明待测试的设备485通讯异常，LED1灯亮，但也有可能是485AB线接反，所以此时可以按下SW1 AB反向功能按钮，MCU检测到按钮按下，就打开PMOS管Q1，继电器U2通电后内部常闭端切换到常开端连接，从而完成485的AB线交叉对换，此时MCU会清除LED1与LED2灯的状态灭灯，点亮LED3灯用来说明此时485自检装置处于AB线的交叉对换测试状态；
MCU再次发送一个特定测试专用数据帧，进行二次检测，通讯正常说明待测试的设备485最终是没有问题的，LED2灯亮；如果二次检测通信异常，485自检装置收到的信息与预存信息还是不一致，则说明待测设备的485是损坏的，LED1灯亮。
综上所述，使用本实用新型提供的基于modbus协议的485自检装置，可以在一次接线、一个按钮，最后查看3个LED灯的状态，就可以完成对待测试设备的485接口的检测，结果准确且操作简易。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于modbus协议的485自检装置，其特征在于，包括485接口电路、485AB反向切换继电器、485电平转串口电路、MCU单元、485通信状态指示灯、AB反向指示灯和AB反向功能按钮；
所述485接口电路依次通过485AB反向切换继电器和485电平转串口电路与MCU单元电连接，所述485通信状态指示灯、AB反向指示灯、AB反向功能按钮和485AB反向切换继电器分别与MCU单元电连接。
2.根据权利要求1所述的基于modbus协议的485自检装置，其特征在于，所述485AB反向切换继电器包括PMOS管Q1和继电器U2，所述MCU单元通过PMOS管Q1与继电器U2电连接，所述继电器U2分别与485接口电路和485电平转串口电路电连接。
3.根据权利要求2所述的基于modbus协议的485自检装置，其特征在于，所述PMOS管Q1的栅极与MCU单元电连接，所述PMOS管Q1的漏极与继电器U2的第一引脚电连接，所述PMOS管Q1的源极接5V电源。
4.根据权利要求2所述的基于modbus协议的485自检装置，其特征在于，所述继电器U2的第三引脚和第六引脚分别与485接口电路电连接。
5.根据权利要求2所述的基于modbus协议的485自检装置，其特征在于，所述485电平转串口电路包括芯片U1；所述芯片U1的第一引脚和第四引脚分别与MCU单元电连接；
所述继电器U2的第二引脚和第五引脚分别芯片U1的第六引脚电连接，所述继电器U2的第四引脚和第七引脚分别芯片U1的第七引脚电连接。
6.根据权利要求5所述的基于modbus协议的485自检装置，其特征在于，所述芯片U1的第二引脚和第三引脚相互电连接，且相互电连接后的一路与MCU单元电连接，相互电连接后的另一路通过电阻R1接地。
7.根据权利要求1所述的基于modbus协议的485自检装置，其特征在于，所述485通信状态指示灯包括485通信错误指示灯和485通信正确指示灯，所述485通信错误指示灯和485通信正确指示灯分别与MCU单元电连接。
8.根据权利要求1所述的基于modbus协议的485自检装置，其特征在于，所述MCU单元为带有modbus协议的单片机。
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