CN217445370U - 一种带通讯控制及电源监测并隔离的rs485接口电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带通讯控制及电源监测并隔离的RS485接口电路，包括通讯接口芯片和5伏电源芯片，通讯接口芯片的RS485信号端与RS485通讯网络连接，所述RS485接口电路还包括一个双通道数字隔离芯片和两个光耦隔离芯片，双通道数字隔离芯片的隔离通道3.3伏侧输入、输出端连接本地电机控制器通讯模块，双通道数字隔离芯片的隔离通道5伏侧输入、输出端连接通讯接口芯片的数据收、发信号端，本实用新型保证了RS485接口电路本地设备与远方设备间的电气隔离，避免RS485总线上其它设备的干扰信号及意外电流造成本地电机控制器损坏导致电机失控，保证了在设备退出时不向通信网络发出错误信号。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种带通讯控制及电源监测并隔离的RS485接口电路。
背景技术
在工业控制系统中，RS485网络是各工业设备通信的常用通信网络，而由于网络覆盖面积广、内部连接设备多，需要对自身设备进行保护以避免外部干扰信号或有害电流侵入到自身设备造成自身设备的损坏或无法正常运行，而且在自身设备出现问题时应禁止设备发出错误信号影响RS485网络上其它设备的正常运行，因此实现既能控制信号可靠发出又能与外部通信设备隔离的RS485电路具有重要意义。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种带通讯控制及电源监测并隔离的RS485接口电路，用于本地设备的电机控制器与远方通讯设备之间的通讯隔离保护，通过采用单独的供电电源及可靠地隔离器件，实现了在满足电机控制器与远方RS485通信设备正常数据通信的同时，保证电机控制器与远方通信设备间的电气隔离，避免通信网络内其它设备的干扰信号及意外电流造成电机控制器的损坏，从而避免了电机失控。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种带通讯控制及电源监测并隔离的RS485接口电路，置于本地设备的电机控制器通讯模块与远端RS485通讯设备之间，所述RS485接口电路包括通讯接口芯片和5伏电源芯片，5伏电源芯片为通讯接口芯片提供电源，通讯接口芯片的RS485信号端与远端RS485通讯设备连接，其中：在电机控制器中设置有监控器，所述RS485接口电路还包括一个双通道数字隔离芯片和两个光耦隔离芯片，两个光耦隔离芯片分别为第一光耦隔离芯片和第二光耦隔离芯片，5伏电源芯片与本地电机控制器3.3伏电源分别为双通道数字隔离芯片提供电源，双通道数字隔离芯片的3.3V侧隔离通道输入、输出端连接本地电机控制器的通讯模块，双通道数字隔离芯片的5伏侧隔离通道输入、输出端连接通讯接口芯片的数据信号收、发端，所述第一光耦隔离芯片的隔离信号输入端连接5伏电源芯片的5伏输出，第一光耦隔离芯片的隔离信号输出端连接本地电机控制器的监控器用于监测5伏电源芯片的工作状态，所述第二光耦隔离芯片的隔离信号输入端连接所述监控器，第二光耦隔离芯片隔离信号输出端连接在5伏电源芯片的5伏输出与通讯接口芯片的工作控制端之间，由所述电机控制器的监控器控制5伏电源芯片的5伏输出与通讯接口芯片工作控制端的接通与断开，进而控制通讯接口芯片的工作状态。
方案进一步是：所述通讯接口芯片是型号为SN65LBC184的具有集成瞬态电压抑制功能的 RS-485 收发器。
方案进一步是：所述双通道数字隔离芯片是型号为ADUM1201的双通道数字隔离器。
方案进一步是：所述光耦隔离芯片是型号为TLP185的光电隔离电路。
本实用新型的有益效果是：本实用新型保证了本地电机控制器与远方通信设备间的电气隔离，避免RS485总线上其它设备的干扰信号及意外电流造成本地电机控制器的损坏，同时可以通过对通信芯片的数据发出使能信号的控制，保证了在设备退出时不向通信网络发出错误信号。
附图说明
图1为本实用新型连接位置示意图；
图2为本实用新型电路结构示意图。
具体实施方式
一种带通讯控制及电源监测并隔离的RS485接口电路，用于本地设备的电机控制器2与远端RS485通讯设备3之间的通讯隔离保护，电机控制器2是已有设备，电机控制器2中有与远端RS485通讯设备进行数据交换传递的通讯模块201，如图1所示，带通讯控制及电源监测并隔离的RS485接口电路1置于本地电机控制器2的通讯模块201与远端RS485通讯设备3之间，本地电机控制器2中还设置有一个监控器202，监控器202用于监控RS485接口电路1；如图2所示，所述RS485接口电路1包括通讯接口芯片101和5伏电源芯片102，5伏电源芯片102型号为SPR01N-05，将输入的24伏直流转变为直流5伏电压输出，直流5伏电压输出连接电容C1和C2提供稳定的电压，所述通讯接口芯片101是型号为SN65LBC184的具有集成瞬态电压抑制功能的 RS-485 收发器，5伏电源芯片102的5伏电压输出连接通讯接口芯片101的V2脚和GND2脚为通讯接口芯片101提供电源，通讯接口芯片101的RS485信号端A脚和B脚与远端RS485通讯设备3连接，其中，所述RS485接口电路1还包括一个双通道数字隔离芯片103和两个光耦隔离芯片，光耦隔离芯片是型号为TLP185的光电隔离电路，双通道数字隔离芯片103是型号为ADUM1201的双通道数字隔离器，两个光耦隔离芯片分别为第一光耦隔离芯片104和第二光耦隔离芯片105，5伏电源芯片102的5伏电压输出连接双通道数字隔离芯片103的V2脚和GND2脚为双通道数字隔离芯片103的5伏侧隔离通道输入、输出端提供5伏电源（与通讯接口芯片101信号电压配合），双通道数字隔离芯片103的3.3伏侧隔离通道输入输出端的输入端OUT1脚和IN1脚连接本地电机控制器2的通讯模块201（其侧的电源V1脚和GND1脚从监控器202引入3.3伏电压配合通讯模块201的3.3伏信号电压），双通道数字隔离芯片103的5伏侧隔离通道输入端IN2脚和输出端OUT2脚连接通讯接口芯片101的数据接收信号的R脚和数据发送信号D脚，所述第一光耦隔离芯片104的隔离信号输入端连接5伏电源芯片的5伏输出，第一光耦隔离芯片104的隔离信号输出端连接本地电机控制器的监控器202用于监测5伏电源芯片102的工作状态，所述第二光耦隔离芯片105的隔离信号输入端连接所述电机控制器的监控器202，第二光耦隔离芯片105隔离信号输出端连接在5伏电源芯片的5伏输出与通讯接口芯片101的工作控制端DE（使能端）之间，由所述电机控制器的监控器202控制5伏电源芯片102的5伏输出与通讯接口芯片工作控制端DE的接通与断开，进而控制通讯接口芯片101的工作状态。
实施例中的在电机控制器2中增加设置的监控器202设置了3.3伏的标准电源以及对于第一光耦隔离芯片104信号的识别电路和对第二光耦隔离芯片105的控制驱动电路，监控器202受控于电机控制器2的微处理器芯片，或者，监控器202也可以是独立于电机控制器2的外部控制器有自身的微处理器芯片，外部控制器伴随RS485接口电路1设置在通讯设备与RS485接口电路1之间，用以在电机控制器2与远端RS485通讯设备3进行数据通信的时候监控RS485接口电路1。
本实施例工作原理是：通过5V电源芯片为RS485通信接口电路提供5V电源，并且与本地电机控制器2隔离；通过光耦隔离芯片104和105将通信接口电路的电源监控信号与通信控制信号与外部控制器的信号隔离；通过通信芯片101实现与远端RS485网络主站通信的功能，并通过高速光耦隔离芯片103将通信芯片101的数据隔离发送/接收至电机控制器2的通讯模块201接口。该电路具有结构简单、成本较低、通信稳定可靠等特点。是一种简单、小巧、实用并且可靠的与外部通信设备隔离的RS485电路优选方案。
Claims (4)
1.一种带通讯控制及电源监测并隔离的RS485接口电路，置于本地设备的电机控制器通讯模块与远端RS485通讯设备之间，所述RS485接口电路包括通讯接口芯片和5伏电源芯片，5伏电源芯片为通讯接口芯片提供电源，通讯接口芯片的RS485信号端与远端RS485通讯设备连接，其特征在于，在电机控制器中设置有监控器，所述RS485接口电路还包括一个双通道数字隔离芯片和两个光耦隔离芯片，两个光耦隔离芯片分别为第一光耦隔离芯片和第二光耦隔离芯片，5伏电源芯片与本地电机控制器3.3伏电源分别为双通道数字隔离芯片提供电源，双通道数字隔离芯片的3.3V侧隔离通道输入、输出端连接本地电机控制器的通讯模块，双通道数字隔离芯片的5伏侧隔离通道输入、输出端连接通讯接口芯片的数据信号收、发端，所述第一光耦隔离芯片的隔离信号输入端连接5伏电源芯片的5伏输出，第一光耦隔离芯片的隔离信号输出端连接本地电机控制器的监控器用于监测5伏电源芯片的工作状态，所述第二光耦隔离芯片的隔离信号输入端连接所述监控器，第二光耦隔离芯片隔离信号输出端连接在5伏电源芯片的5伏输出与通讯接口芯片的工作控制端之间，由所述电机控制器的监控器控制5伏电源芯片的5伏输出与通讯接口芯片工作控制端的接通与断开，进而控制通讯接口芯片的工作状态。
2.根据权利要求1所述的带通讯控制及电源监测并隔离的RS485接口电路，其特征在于，所述通讯接口芯片是型号为SN65LBC184的具有集成瞬态电压抑制功能的 RS-485 收发器。
3.根据权利要求1所述的带通讯控制及电源监测并隔离的RS485接口电路，其特征在于，所述双通道数字隔离芯片是型号为ADUM1201的双通道数字隔离器。
4.根据权利要求1所述的带通讯控制及电源监测并隔离的RS485接口电路，其特征在于，所述光耦隔离芯片是型号为TLP185的光电隔离电路。
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- 2022-06-17 CN CN202221513244.6U patent/CN217445370U/zh active Active
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