本安关联串口服务器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种本安关联串口服务器，其特征在于：包括核心板、FPGA芯片、RS485/RS422自适应电路、本安关联电路和电源；所述核心板与FPGA芯片之间进行串口通讯；核心板连接网口；FPGA芯片与RS485/RS422自适应电路通过串口进行数据收发；电源连接有本安关联电路。本实用新型专利技术的本安关联串口服务器通过本安关联电路适用于危险场所，实现自适应收发、解决数据交互时不丢包情况和支持TCP/IP协议的以太网数据传输。

Safety related serial server

【技术实现步骤摘要】
本安关联串口服务器
本技术涉及一种串口服务器，特别是一种本安关联串口服务器。
技术介绍
串口服务器提供串口转网络功能，能够将RS-232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口，实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输。使得串口设备能够立即具备TCP/IP网络接口功能，连接网络进行数据通信，极大的扩展串口设备的通信距离。现有的串口服务器都不带本安关联电路，运用到危险场所时需要单独加安全栅，增加设备的复杂性和成本；同时串行数据接口需要手动选择RS482或RS422传输模式，无形中降低工作效率；在数据大量交互时难免会出现丢包或通道堵塞现象，造成数据传输不畅和安全性降低的问题。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种适用于危险场所的本安关联电路、RS422/RS485自适应电路、解决数据交互时不丢包情况和支持TCP/IP协议的以太网数据传输的本安关联串口服务器。本技术采用的技术方案如下：本技术本安关联串口服务器，包括核心板、FPGA芯片、RS485/RS422自适应电路、本安关联电路和电源；所述核心板与FPGA芯片之间进行串口通讯；核心板连接网口；FPGA芯片与RS485/RS422自适应电路通过串口进行数据收发；电源上连接有本安关联电路；本安关联电路连接RS485/RS422自适应电路；电源为核心板与FPGA芯片供电。进一步，所述RS485/RS422自适应电路包括RS485/RS422自收发电路、RS485/RS422保护电路、隔离电路和RS485/RS422接口电路。以上RS485/RS422自适应电路集成了RS485自适应电路和RS422自适应电路，不需要手动选择收发模式，根据连线的类型，自动选择RS485或RS422。进一步，所述RS485/RS422自适应电路为16路RS485/RS422自适应电路。进一步，所述RS485/RS422自收发电路，包括两个RS485芯片和外围电路；RS485芯片与RS485/RS422接口电路之间连接有RS485/RS422保护电路；外围电路通过隔离电路连接FPGA串口。以上隔离电路，采用光耦合器，隔离RS485/422电路，以及前端的核心板和FPGA，保护前端电路，防止干扰。进一步，所述本安关联电路包括保险丝、限流电阻和稳压管；稳压管分别与保险丝和限流电阻并接，保险丝和限流电阻串接。以上本安关联电路，通过保险丝、限流电阻和稳压管限制到达危险场所的电压和电流，有效的保护危险场所的现场设备。进一步，所述FPGA芯片采用EP4CE15E22I7N；用于作为核心板M287与16路自适应电路通讯的桥梁，能够提升数据收发的准确性和传输的速率。进一步，所述核心板采用M287，与FPGA芯片之间设有两路串口通讯；将获得的数据进行整理打包，然后通过以太网传输到上位机；同时上位机下发的数据也能通过核心板解包后传输到FPGA芯片进行后续的操作；两路串口分别控制后端的8路RS485/422。进一步，所述核心板上设有调试串口和USB接口。进一步，所述核心板上还设有指示灯；所述指示灯包括运行、故障和通讯指示灯；通过指示灯能够直观的查看串口服务器的工作状况。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1、实现16路RS485/RS422自适应收发，不需要手动选择收发模式。2、实现串口服务器在危险场所的安全使用，本安关联电路保护危险场所的现场设备，提高设备的可靠性和安全性。3、数据传输过程中不会出现丢包现象；串口服务器采用透传模式，接收数据直接打包上传，避免数据大量交互时会出现丢包或通道堵塞。附图说明图1是本技术本安关联串口服务器的结构示意图。图2是本安关联电路图。图3是RS485/RS422自收发电路图。图4是实施例三RS485/RS422保护电路图。图5是隔离电路图。图6是RS485/RS422接口电路图。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，本安关联串口服务器，包括核心板、FPGA芯片、RS485/RS422自适应电路、本安关联电路和电源；所述核心板与FPGA芯片之间进行串口通讯；核心板连接网口；FPGA芯片与RS485/RS422自适应电路通过串口进行数据收发；电源上连接有本安关联电路；本安关联电路连接RS485/RS422自适应电路；电源为核心板与FPGA芯片供电。串口服务器采用透传模式，核心板接收数据直接打包上传，避免数据大量交互时会出现丢包或通道堵塞。所述RS485/RS422自适应电路包括RS485/RS422自收发电路、RS485/RS422保护电路、隔离电路和RS485/RS422接口电路；所述RS485/RS422自适应电路为16路RS485/RS422自适应电路。如图2所示，所述本安关联电路包括保险丝F2、限流金属薄膜电阻R34和稳压管；稳压管分别与保险丝F2和限流金属薄膜电阻R34并接，保险丝F2和限流金属薄膜电阻R34串接；稳压管包括3个并联的稳压管D34、D28和D29；本安关联电路连接电源模块ZY0505FS-1W，形成5V隔离电源。如图3所示，所述RS485/RS422自收发电路，包括两个RS485芯片和外围电路；所述外围电路包括正与门SN74AHC1G08电路、单个斯密特触发反相器74HC14电路和多个斯密特触发反相器74HC14电路。如图4所示，所述RS485/RS422保护电路包括隧道二极管D3、D6、D10、D15、D18和D22，以及电阻R2、R8、R18和R22；D3、D10、D15和D22分别串接R2、R8、R18和R22组成并联电路；D3、D6和D10依次连接；D15、D18和D22依次连接。如图5所示，所述隔离电路包括两个光电耦合器6N137电路，光电耦合器包括U6和U14；U6一端连接RS485/RS422自收发电路RXD，另一端通过串口RX16连接FPGA；U14一端连接RS485/RS422自收发电路TXD，另一端通过串口TX13连接FPGA。如图6所示，所述RS485/RS422接口电路连接RS485/RS422保护电路，再连接RS485/RS422自收发电路；RS485/422的接口电路，采用网口，传输和使用方便，通过网线传输485/422信号。本技术本安关联串口服务器，所述FPGA芯片采用EP4CE15E22I7N；所述核心板上设有调试串口和USB接口；所述核心板上还设有指示灯；所述指示灯包括运行、故障和通讯指示灯。所述核心板采用M287，与FPGA芯片之间通过两路串口通讯，每路串口控制8路，然后FPGA由两路串口扩展为16路串口，16路串口与后端的RS485/422进行数据收发。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
本安关联串口服务器，其特征在于：包括核心板、FPGA芯片、RS485/RS422自适应电路、本安关联电路和电源；所述核心板与FPGA芯片之间进行串口通讯；核心板连接网口；FPGA芯片与RS485/RS422自适应电路通过串口进行数据收发；电源上连接有本安关联电路；本安关联电路连接RS485/RS422自适应电路；电源为核心板与FPGA芯片供电。

【技术特征摘要】
1.本安关联串口服务器，其特征在于：包括核心板、FPGA芯片、RS485/RS422自适应电路、本安关联电路和电源；所述核心板与FPGA芯片之间进行串口通讯；核心板连接网口；FPGA芯片与RS485/RS422自适应电路通过串口进行数据收发；电源上连接有本安关联电路；本安关联电路连接RS485/RS422自适应电路；电源为核心板与FPGA芯片供电。2.根据权利要求1所述的本安关联串口服务器，其特征在于：所述RS485/RS422自适应电路包括RS485/RS422自收发电路、RS485/RS422保护电路、隔离电路和RS485/RS422接口电路。3.根据权利要求2所述的本安关联串口服务器，其特征在于：所述RS485/RS422自适应电路为16路RS485/RS422自适应电路。4.根据权利要求2所述的本安关联串口服务器，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓亮，周浩，李彦坤，李俊，曾章龙，
申请(专利权)人：成都华气厚普电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51