一种RS485通信模件的制作方法

文档编号:14478180
研发日期:2018/5/19

本实用新型涉及一种通信模件,具体为一种RS485通信模件,属于通信模件应用技术领域。



背景技术:

近年来,由于PC-based的工业计算机(简称工业PC)的发展,以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成的自动化系统得到了迅速普及,工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制,如今已进入网络时代,工业控制器联网也为网络管理提供了方便,RS485通信模件得到大量使用,现有的各种RS485通信模件大都体积较大,使用单一,不够智能,随着市场需求和技术应用的不断升级改变,现在的一些产品很难很好的予以满足,应用上受到一定的限制,因此,针对上述问题提出一种RS485通信模件。



技术实现要素:

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种RS485通信模件,结构简单、体积小、能够实现高度智能化的信号通信及数据处理,可灵活配置以适应不同市场需求和技术应用,并达到多通信协议功能。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的,一种RS485通信模件,包括模板外壳,所述模板外壳包括上壳体和下壳体,上壳体上设有模件面板,且所述模件面板一侧固定有模件左侧外部接口,另一侧上固定有模件右侧外部接口,且所述模件面板上设有RET按钮、STA指示灯和USB接口;下壳体上固定有模件基座连接器和模件固定扣;

所述模板外壳内部设有具有两路接口的两路信号隔离RS485通信接口,其中一端连接至外部RS485通信接口,另一端连接位于MCU处理单元内部的通道协议选择接口;所述MCU处理单元的FLINK协议模块接口通过串口连接FLINK通信接口的一端;所述MCU处理单元的外存接口模块通过串行总线连接RAM存储器;所述MCU处理单元的USB协议模块通过USB驱动器连接USB通信接口;所述两路信号隔离RS485通信接口连接隔离接口电源,且所述隔离接口电源连接内部电源变换模块;所述内部电源变换模块连接位于所述MCU处理单元内部的A/D检测模块。

优选的,所述FLINK通信接口以串行总线形式插入外壳内底座上。

优选的,所述MCU处理单元还包括:与所述通道协议选择连接的逻辑处理模块,且所述逻辑处理模块连接A/D检测模块;与所述RAM存储器连接的外存接口模块,且所述外存接口模块连接状态诊断模块、代码通讯模块、参数通讯模块、时钟模块、掉电路保护模块和记录通讯模块;所述记录通讯模块连接通道协议选择,且所述记录通讯模块连接所述USB协议模块。

优选的,所述RS485通信模件还包括一个上电防电流冲击电路。

优选的,所述两路信号隔离RS485通信接口信号采用隔离,接口采用DB9标准接口。

优选的,所述RS485通信模件还包括一个模件状态指示灯。

优选的,所述两路信号隔离RS485通信接口可配置多种通信波特率。

优选的,所述状态诊断模块、代码通讯模块、参数通讯模块、时钟模块、掉电路保护模块连接所述FLINK协议模块。

优选的,所述通道协议选择包括ModbusRTU主站协议、ModbusRTU从站协议及自定义简单通信协议。

优选的,所述状态诊断模块连接状态指示。

本实用新型的有益效果是:外形为卡扣设计,安装便捷、牢固,模件状态指示简单直观,通信协议配置灵活,支持带电操作、硬件更换方便,支持模件双重化配置,具有逻辑组态功能,高度智能化,软件维护方便,有良好的经济效益和社会效益,适合推广使用。

附图说明

图1所示为本实用新型RS485通信模件的原理框图;

图2为图1所示RS485通信模件的两路信号隔离RS485通信接口的电气原理图;

图3为图1所示RS485通信模件的FLINK通信接口的电气原理图;

图4为图1所示RS485通信模件的隔离接口电源的电气原理图;

图5为图1所示RS485通信模件的USB通信接口的电气原理图;

图6为图1所示RS485通信模件的外壳结构示意图。

图中:100、模板外壳,1、两路信号隔离RS485通信接口,2、MCU处理单元,3、FLINK通信接口,4、RAM存储器,5、隔离接口电源,6、内部电源变换模块,7、状态指示,8、USB通信接口,9、模件面板,10、模件左侧外部接口,11、RET按钮,12、模件基座连接器,13、STA指示灯,14、模件右侧外部接口,15、USB接口,16、模件固定扣。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6所示,所述RS485通信模件100为两路信号隔离型RS485通信模件,包括:其包括两路信号隔离RS485通信接口1、MCU处理单元2、FLINK通信接口3、RAM存储器4、隔离接口电源5、内部电源变换6、状态指示7、USB通信接口8及模板外壳100。所述模板外壳100包括上壳体和下壳体,上壳体上设有模件面板9,且所述模件面板9一侧固定有模件左侧外部接口10,另一侧上固定有模件右侧外部接口14,且所述模件面板9上设有RET按钮11、STA指示灯13和USB接口15;下壳体上固定有模件基座连接器12和模件固定扣16。

请参阅图2,所述两路信号隔离RS485通信接口1具有两路通道,该两路通道可进行电磁隔离。且其中一端连接至外部RS485通信接口用于引入外部通信信号。所述两路通道,每一路通道由九个电阻R1-R4和R5-R10、四个电容C1-C3和C6、一个信号隔离芯片U2、一个485驱动芯片U3和一个DB9标准接头P1组成。其中R3、R4和R6用于上拉,R2、R8和R10用于下拉,R7和R9用于限流,DB9标准接头P1用于外接外部通信信号,485驱动芯片U3用于将信号的电平进行转换,信号隔离芯片U2用于电磁隔离,其将外部通信信号与内部信号隔离开送入CPU处理。

所述MCU处理单元2为核心处理部件,其包括通道协议选择,逻辑处理模块,外存接口模块,A/D检测模块,FLINK协议模块,USB协议模块,记录通讯模块,时钟模块,参数通讯模块,代码通讯模块,掉电保护模块。所述通道协议选择用于为RS485通信接口选择不同的通信协议,逻辑处理模块支持逻辑组态功能,外存接口模块连接外存,A/D检测模块可检测模件节点号,可对模件的电流、电压及温度进行监测,FLINK协议模块用于与外部FLINK通信总线上的其他节点进行通信,USB协议模块用于与外部USB通信模块连接,记录通讯模块可进行实时记录,时钟模块可同步系统时钟,参数通讯模块可在线设定模件参数,代码通讯模块可在线更新模件固件,状态诊断模块可进行模件诊断,掉电保护模块可快速检测出掉电并将有用数据保存起来。所述MCU处理单元2的通道协议选择收集到经所述两路信号隔离RS485通信接口通信来的信息,根据选择的协议类型进行信息处理并记录下异常记录,同时进行通信故障检测,处理后数据及记录通过FLINK通信接口发送出去,同时,通过FLINK通信接口接收到的信息可对本模件件进行参数设定、固件升级以及对本模件时钟进行同步,保证记录的实时性,通过RAM存储器可对记录暂存起来。

请参阅图3,所述FLINK通信接口,由十四个电阻R11-R13、R15和R17-R26、四个电容C7-C10、四个二极管D1-D4、两个与非门U4、U6和两个485驱动芯片U7、U8组成。其中十个电阻R11-R13、R15和R17-R22、两个电容C7、C8、四个二极管D1-D4和两个与非门U4、U6共同组成FLINK通信接口用于接收发送的控制电路,R24、R25用于上拉,R23、R26用于下拉,C9、C10用于滤波,485驱动芯片U7、U8用于将信号的电平进行转换。所述FLINK通信接口以串行总线形式插入具有Flink网络的任意F8B基座上,用于模件间的数据信息交换。

请参阅图4,所述隔离接口电源5,由一个DC-DC芯片U1、一个电阻R5、两个电容C4、C5和一个三极管Q1组成。所述隔离接口电源5为5V隔离电源。一个24V转5V的DC-DC隔离电源芯片U1提供5V,R5用于限流,C4、C5用于滤波,Q1用于防电流冲击。所述隔离接口电源5为外部通信接口供电。

请参阅图5,所述USB通信接口8,由一个USB MicroAB接插头J1、两个限流电阻R14、R16和一个静电保护芯片U5组成,用于与外部USB通信模块连接。

所述状态指示7包括一对发光二极管和一个电阻,所述发光二极管的一端连接至所述电阻的一端,另一端和电阻的另一端连接至MCU处理单元的状态诊断模块。由MCU处理单元控制发光二极管的发光颜色及亮灭,由此可得知模件的状态。

所述MCU处理单元2和RAM存储器4为两种不同的集成芯片,它们通过串行总线连接在一起。MCU可编程,实现模件的智能化。

所述上述各部件的连接关系为所述两路信号隔离RS485通信接口1的其中一端连接至外部RS485通信接口用于引入外部通信信号,另一端连接至所述MCU处理单元2的通道协议选择。MCU处理单元2的FLINK协议模块与FLINK通信接口3的一端相连。FLINK通信接口3的另一端则以串行总线形式插入具有FLINK网络的任意F8B基座上。RAM存储器4,通过串行总线连接至所述MCU处理单元的外存接口模块。隔离接口电源5为两路信号隔离RS485通信接口1的隔离侧供电。USB通信接口8与MCU处理单元2的USB协议模块相连。

本实用新型RS485通信模件可适用于FLINK网络总线;外形为卡扣设计,带一外壳、两个卡扣和一个模件面板贴膜;通道具有多协议功能,可配置为ModbusRTU主站协议、ModbusRTU从站协议及自定义简单通信协议;模件状态指示由一个指示灯的发光颜色及亮灭实现;内置隔离的接口电源为通信信号隔离;支持带电插拔,无须任何其它操作;可同步系统时钟、可进行实时记录;可灵活配置逻辑组态;可暂存大量历史记录;具有通信诊断功能;可在线更新参数和模板固件。

对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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