專利名稱：三線饋電通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種通信設(shè)備，具體來說，涉及一種利用三芯線作為數(shù)據(jù)傳輸媒 介的具有饋電功能的通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)場控制和自動化生產(chǎn)等領(lǐng)域，通常需要對各種設(shè)備進行遠程或同步控制，為 了滿足這些應(yīng)用，產(chǎn)生了各種控制系統(tǒng)，但總體上還各自存在一些缺陷，給應(yīng)用帶來了很多 不便。而傳統(tǒng)的常用通訊手段是采用無線電信號或多芯線進行傳輸，由于各種無線通訊設(shè) 備的增多，導(dǎo)致電磁環(huán)境變得越來越差，無線通訊設(shè)備容易受到干擾，導(dǎo)致工作穩(wěn)定性變 差，而目前采用多芯線傳輸信號的系統(tǒng)普遍是一個信號通道至少占用一根線，當(dāng)需要通訊 的設(shè)備增多時，將使整個通訊系統(tǒng)變得龐大且成本偏高，同時布線也變得多且復(fù)雜，不方便 設(shè)備的安裝與維護，同時通訊設(shè)備需要獨立的供電，故設(shè)備受到信號線，電源線的限制，移 動性偏差。

實用新型內(nèi)容針對以上的不足，本實用新型提供了一種利用三芯線作為數(shù)據(jù)傳輸媒介的具有饋 電功能的通信系統(tǒng)，在穩(wěn)定性得到保證的同時，極大地簡化了系統(tǒng)的安裝使用。本實用新型 的三線饋電通信系統(tǒng)包括一個主設(shè)備和數(shù)個分設(shè)備(理論上可達128個)，主設(shè)備與每一 分設(shè)備之間通過三芯線連接，三芯線的A線和B線作為與各分設(shè)備通信的通信總線，B線和 DC線作為給各分設(shè)備供電的供電總線，主設(shè)備定時給每個分設(shè)備發(fā)送查詢命令幀，并根據(jù) 各分設(shè)備的響應(yīng)，將通信總線的占用權(quán)交給該分設(shè)備。每一所述分設(shè)備設(shè)有一個唯一的分機地址，主設(shè)備與各分設(shè)備的通信的數(shù)據(jù)格 式分機地址，操作命令，數(shù)據(jù)1，數(shù)據(jù)2，……，數(shù)據(jù)η，其中η為自然數(shù)。所述主設(shè)備與各分設(shè)備之間以RS485差分形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。所述各分設(shè)備與主設(shè)備之間采用串聯(lián)或者星形方式連接。所述主設(shè)備包括發(fā)送查詢命令幀和控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)男酒琔l，以及在供電總線上形 成饋電電壓的總線電源電路。所述每一所述分設(shè)備包括接收主設(shè)備控制信號，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男酒琔2，以及 與供電總線連接的電壓轉(zhuǎn)換電路，所述電壓轉(zhuǎn)換電路將供電總線的饋電電壓轉(zhuǎn)換成該分設(shè) 備所需的供電電壓。所述主設(shè)備和每一分設(shè)備分別設(shè)有信號接口 RXD和TXD，以及發(fā)送或接收控制接 Π RX/TX。所述信號接口為通用異步串行接口。本實用新型的有益效果本實用新型的主設(shè)備和各分設(shè)備之間通過三芯線連接， 各分設(shè)備采用多通道編碼(分機地址)，這樣不但實現(xiàn)了兩條芯線上進行多通道的通信，簡 化了線路的安裝、接入和維護，極大的減少了成本；同時由于主設(shè)備能夠為各分設(shè)備提供供電電壓，使得分設(shè)備具有一定的安裝靈活性和小范圍的移動性。
圖1為本實用新型的系統(tǒng)構(gòu)成的原理框圖；圖2為本實用新型的主設(shè)備電路原理圖；圖3為本實用新型的分設(shè)備電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步闡述。如圖1所示，本實用新型的三線饋電通信系統(tǒng)包括一個主設(shè)備和數(shù)個分設(shè)備，主 設(shè)備與各分設(shè)備之間通過三芯線連接，各分設(shè)備與主設(shè)備之間的連接方式為串聯(lián)或者星 形，理論上可接入達到128個分設(shè)備，三芯線包括A、B和DC三條線，其中A線和B線作為主 設(shè)備與各分設(shè)備通信的通信總線，B線和DC線作為給各分設(shè)備供電的供電總線，A線和B線 是RS485差分信號傳輸線，同時B線也作為饋電電源的正電源端，DC線便是饋電電源的負 電源端(一般接地，在卡農(nóng)線中作為屏蔽線，可以屏蔽外部電磁干擾對A和B線上信號的干 擾)。其工作原理為主設(shè)備定時向各分設(shè)備發(fā)送查詢命令幀，如果某個分設(shè)備有數(shù)據(jù)傳輸 需要，則該分設(shè)備向主設(shè)備發(fā)送應(yīng)答幀，主設(shè)備收到響應(yīng)后，把通信總線的占用權(quán)交給該分 設(shè)備，該分設(shè)備便開始傳輸數(shù)據(jù)，這樣保證了各分設(shè)備跟主設(shè)備的通信互不干擾，即在兩條 芯線上實現(xiàn)多通道的通信。為了實現(xiàn)主設(shè)備與各分設(shè)備之間的多通道通信，首先需要對各分設(shè)備進行統(tǒng)一編 碼，即給每個分設(shè)備設(shè)定一個唯一的分機地址，主設(shè)備根據(jù)分設(shè)備的分機地址輪流向各分 設(shè)備發(fā)送查詢命令信號，以確認分設(shè)備是否需要占用通信總線，如分設(shè)備需要占用總線，則 主設(shè)備把總線占用權(quán)交給該分設(shè)備使用，從而實現(xiàn)了主設(shè)備與各分設(shè)備間的獨立通信。主 設(shè)備與各分設(shè)備的通信的數(shù)據(jù)格式分機地址，操作命令，數(shù)據(jù)1，數(shù)據(jù)2，……，數(shù)據(jù)n，其 中η為自然數(shù)。主設(shè)備與各分設(shè)備之間以RS485差分形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，故具有抗共模干 能力強，即抗噪聲干擾性好，使控制信號的傳輸距離更遠，更可靠。為了實現(xiàn)上述功能，主設(shè)備包括發(fā)送查詢命令幀和控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)男酒?U1(MAX485ESA)，以及在供電總線上形成饋電電壓的總線電源電路，Ul的引腳1和4分別為 信號接口 RXD和TXD，引腳2和3為發(fā)送或接收控制接口 RX/TX，引腳6接A線，引腳7接B 線和總線電源，引腳8接信號電源，其中總線電源為24ν(或者自己定義的其它值的電壓)， 信號電源為5ν。分設(shè)備包括接收主設(shè)備控制信號，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男酒琔2 (MAX485ESA)， U2的引腳1為和4分別為信號接口 RXD和TXD，引腳2和3為發(fā)送或接收控制接口 RX/TX， 引腳6接A線，引腳7接B線和總線電源，引腳8接分設(shè)備5V供電電源，由于主設(shè)備和分設(shè) 備供電共用B線，為了實現(xiàn)兩者的獨立傳輸，我們在分設(shè)備端采用了隔離供電，分設(shè)備的供 電電源與供電總線之間連接有電壓轉(zhuǎn)換電路，電壓轉(zhuǎn)換電路將供電總線的饋電電壓轉(zhuǎn)換成 該分設(shè)備所需的供電電壓，上述所有信號接口為異步串行接口?？偩€饋電可以使分設(shè)備不 需再額外提供供電，使分設(shè)備不需要固定在供電電源附近，使設(shè)備具有了一定的安裝靈活 性和小范圍的移動性。
權(quán)利要求一種三線饋電通信系統(tǒng)，它包括一個主設(shè)備和數(shù)個分設(shè)備，其特征在于，主設(shè)備與每一分設(shè)備之間通過公共的三芯線連接，三芯線的A線和B線作為主設(shè)備與各分設(shè)備通信的通信總線，B線和DC線作為給各分設(shè)備供電的供電總線，主設(shè)備定時給每個分設(shè)備發(fā)送查詢命令幀，并根據(jù)各分設(shè)備的響應(yīng)，將通信總線的占用權(quán)交給該分設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三線饋電通信系統(tǒng)，其特征在于，每一所述分設(shè)備設(shè)有一個 唯一的分機地址，主設(shè)備與各分設(shè)備的通信的數(shù)據(jù)格式分機地址，操作命令，數(shù)據(jù)1，數(shù)據(jù) 2，……，數(shù)據(jù)n，其中η為自然數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三線饋電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主設(shè)備與各分設(shè)備之 間以RS485差分形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的三線饋電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述各分設(shè)備與主設(shè) 備之間可采用串聯(lián)或者星形方式連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三線饋電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主設(shè)備包括發(fā)送查詢 命令幀和控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)男酒琔1，以及在供電總線上形成饋電電壓的總線電源電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三線饋電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述每一所述分設(shè)備包括 接收主設(shè)備控制信號，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男酒琔2，以及與供電總線連接的隔離式電壓轉(zhuǎn)換 電路，所述電壓轉(zhuǎn)換電路將供電總線的饋電電壓轉(zhuǎn)換成該分設(shè)備所需的供電電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三線饋電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主設(shè)備和每一分設(shè)備 分別設(shè)有信號接口 RXD和TXD，以及發(fā)送或接收控制接口 RX/TX。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三線饋電通信系統(tǒng)，其特征在于，所述信號接口為通用的異 步串行接口。
專利摘要本實用新型提供了一種利用三芯線作為數(shù)據(jù)傳輸媒介的具有饋電功能的通信系統(tǒng)，它包括一個主設(shè)備，以及通過三芯線與其連接的數(shù)個分設(shè)備，各分設(shè)備與主設(shè)備之間的連接方式可為串聯(lián)或者星形，三芯線的A線和B線作為主設(shè)備與各分設(shè)備通信的通信總線，同時B線也作為饋電電源的正電源端，DC線為負電源端，其工作原理為主設(shè)備通過三芯線中的饋電線向分設(shè)備提供電源，并通過三芯線中的信號總線定時向各分設(shè)備發(fā)送查詢命令幀，如果某個分設(shè)備有數(shù)據(jù)傳輸需要，則該分設(shè)備向主設(shè)備發(fā)送應(yīng)答幀，主設(shè)備收到響應(yīng)后，把通信總線的占用權(quán)交給該分設(shè)備，該分設(shè)備便開始傳輸數(shù)據(jù)，這樣保證了各分設(shè)備跟主設(shè)備的通信互不干擾，即在兩條芯線上實現(xiàn)多通道的通信。
文檔編號H04L12/10GK201742434SQ201020239200
公開日2011年2月9日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者李志雄 申請人:廣州勵豐聲光科技有限公司