一种RS485半双工输入RS232全双工输出隔离栅制造技术

本实用新型专利技术公开了一种RS485半双工输入RS232全双工输出隔离栅，包括电源电路和信号处理电路。24V电源输入经过线性稳压电源电路和NCP1030高压开关稳压器电路连接ECP19隔离变压器，ECP19隔离变压器连接两路5V隔离电源输出电路和一路24V本安配电输出电路。RS485半双工本安输入经过本安防爆电路和RS485输入电路连接光耦隔离电路的RS485端，光耦隔离电路的RS232端连接发送接收指示灯电路和RS232输出电路。本实用新型专利技术能够将工业现场RS485信号有效的从危险区传输经过转换成RS232信号到安全区，能有效的防止信号传输因为恶劣的工业环境发生爆炸，从而保证了工业现场的安全。

RS485 half duplex input RS232 full duplex output isolation gate

The utility model discloses a RS485 half duplex input RS232 full duplex output isolation gate, which comprises a power supply circuit and a signal processing circuit. 24V power input through the linear regulated power supply circuit and NCP1030 high voltage switching regulator circuit is connected with the ECP19 transformer, ECP19 transformer connected with two 5V isolated power output circuit and a power output circuit 24V benan. Half duplex RS485 intrinsically safe explosion-proof circuit and the RS485 input through the input circuit is connected with the RS485 end of the optocoupler isolation circuit, optocoupler isolation circuit RS232 is connected to send and receive the indicator light circuit and the output circuit of RS232. The utility model RS485 signal can be effective in industrial field from the dangerous area after transfer into RS232 signal to the security zone, can effectively prevent the signal transmission because of the harsh industrial environment explosion, so as to ensure the safety of industrial field.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于工业控制设备，涉及安全栅，尤其涉及一种RS485半双工输入RS232全双工输出隔离栅。
技术介绍
安全栅是保证过程控制系统具有安全火花防爆性能的关键仪表，它必须安装在控制室内，作为控制室仪表及装置与现场仪表的关联设备，它一方面起信号传输的作用；另一方面它还用于限制流入危险场所的能量。本安回路的安全接口，它能在安全区(非本质安全)和危险区(本质安全)之间双向传递电信号，并可限制因故障引起的安全区向危险区的能量转递。一般安全栅有齐纳式和隔离式，广泛应用于石油石化自动化发电等场合。安全栅主要有齐纳式安全栅和隔离式安全栅两大类。齐纳式安全栅的核心元件为齐纳二极管，限流电阻及快速熔断丝。隔离式安全栅不但有限能的功能，还有隔离功能，它主要由回路限能单元，信号和电源隔离单元、信号处理单元组成。安全栅的主要功能为限流限压，保证现场仪表可得到的能量在安全范围内。目前，对于危险区的RS485半双工输入信号和安全区的RS232全双工输出信号的隔离，还没有合适的解决方案。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种RS485半双工输入RS232全双工输出隔离栅，接收来自危险区的RS485半双工差分信号，隔离传输到安全侧RS232全双工差分输出，同时可以为危险区设备提供一路本安配电输出。本产品需要独立供电，电源、输入和输出三者隔离。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：一种RS485半双工输入RS232全双工输出隔离栅，包括电源电路和信号处理电路；电源电路包括线性稳压电源电路、NCP1030高压开关稳压器电路、ECP19隔离变压器、第一路5V隔离电源输出电路、第二路5V隔离电源输出电路以及24V本安配电输出电路；24V电源输入经过线性稳压电源电路和NCP1030高压开关稳压器电路连接ECP19隔离变压器的1-2绕
组，ECP19隔离变压器的5-6绕组连接第一路5V隔离电源输出电路，ECP19隔离变压器的7-8绕组连接第二路5V隔离电源输出电路，第一路5V隔离电源输出电路和第二路5V隔离电源输出电路分别为RS485和RS232供电，ECP19隔离变压器的11-12绕组连接24V本安配电输出电路；信号处理电路包括本安防爆电路、RS485输入电路、光耦隔离电路、发送接收指示灯电路以及RS232输出电路；RS485半双工本安输入经过本安防爆电路和RS485输入电路连接光耦隔离电路的RS485端，光耦隔离电路的RS232端连接发送接收指示灯电路，并通过RS232输出电路连接RS232输出端。本技术实施的优点：采用本技术，工业现场RS485信号能够有效的从危险区传输经过转换成RS232信号到安全区，能有效的防止信号传输因为恶劣的工业环境发生爆炸，从而保证了工业现场的安全。本技术通过了防爆认证。防爆认证如下：国家防爆电气质量检验监督中心(CQST)防爆标志：【Ex ia Ga】IIC认证参数：(9，10端子间)附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术的外壳主视图。图2是本技术的外壳俯视图。图3是本技术的接线图。图4是本技术的电源电路原理图。图5是本技术的信号处理电路原理图。图6是本技术的变压器总装图。图7是本技术的变压器绕组图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。图1和图2示出了本技术的外壳。外壳左下部分的部位能使本技术挂接在滑轨上。本技术的接线部分有电源输入、电源输出、信号输入与信号输出线。图3示出了本技术详细的接线图。如图3所示，本技术具有端子3、4、5、6、7、9、10、11、12。其中，端子3和端子4是24V电源输入端口，端子9和端子10是给外部设备配电的输出端口，端子11和端子12是RS485半双工输入端口，端子11是RS485的A，端子12是RS485的B，端子5、6、7是RS232的全双工输出端口，端子5为RS232的TXD，端子6为RS232的RXD，端子7为RS232的GND。本技术的技术参数如下：供电电压：18-35V DC通道数：一路输入，一路输出输入：RS485半双工输出：RS232全双工配电；24V(其他电压订货时说明)传输波特率：≦56kbps(受限于RS23波特率)传输距离：≦1km(RS485端)≦30m(RS232端)绝缘电阻：≧100MΩ绝缘强度：≧2500V AC/1min电磁兼容性：符合GBT18268安装设备所处的区域：安装在安全场所，可与具有ⅡA，ⅡB，ⅡC危险气体T4-T6温度组别的0区，1区，2区危险场所本安仪表相连。工作温度：-20℃-60℃本技术的电路部分主要包括电源电路和信号处理电路，以下分别进行说明：图4示出了本技术的电源电路。如图4所示，包括线性稳压电源电路101、NCP1030高压开关稳压器电路102、ECP19隔离变压器103、第一路5V隔离电源输出电路104、第二路5V隔离电源输出电路105以及24V本安配电输出电路106。24V电源输入经过Q1串联型线性稳压电源电路101和NCP1030高压开关稳压器电路102连接ECP19隔离变压器103的1-2绕组，ECP19隔离变压器103的5-6绕组连接第一路5V隔离电源输出电路104，ECP19隔离变压器103的7-8绕组连接第二路5V隔离电源输出电路105，ECP19隔离变压器103的11-12绕组连接24V本安配电输出电路106。单路24V电源通过ECP19隔离变压器103分出3路独立的电源输出，图4中ECP19隔离变压器103的5-6绕组、7-8绕组两路提供给了两路独立的电源，分别给RS485和RS232供电，绕组11-12这部分给了独立的配电输出，保证了外部的配电也是经过隔离的电源。经过了隔离之后，危险区和安全区电源系统互相独立，隔离的安全性能大大的提高。ECP19隔离变压器103的绝缘电压为2500V，即本产品输入输出两端加上2500V电压也不会损坏。图5示出了本技术的信号处理电路。如图5所示，包括本安防爆电路201、RS485输入电路202、光耦隔离电路203、发送接收指示灯电路204以及RS232输出电路205。RS485半双工本安输入经过本安防爆电路201和RS485输入电路202连接光耦隔离电路203的RS485端，光耦隔离电路203的RS232端连接发送接收指示灯电路204，并通
过RS232输出电路205连接RS232输出端。信号通过RS485半双工本安输入，经过两个10R的电阻限流防浪涌，然后通过六个稳压二极管和电阻R28、R29构成本安防爆电路，图中5一共有6个失效点，将电压钳位。电阻R28、R29限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RS485半双工输入RS232全双工输出隔离栅，其特征在于，包括电源电路和信号处理电路；电源电路包括线性稳压电源电路(101)、NCP1030高压开关稳压器电路(102)、ECP19隔离变压器(103)、第一路5V隔离电源输出电路(104)、第二路5V隔离电源输出电路(105)以及24V本安配电输出电路(106)；24V电源输入经过线性稳压电源电路(101)和NCP1030高压开关稳压器电路(102)连接ECP19隔离变压器(103)的1‑2绕组，ECP19隔离变压器(103)的5‑6绕组连接第一路5V隔离电源输出电路(104)，ECP19隔离变压器(103)的7‑8绕组连接第二路5V隔离电源输出电路(105)，第一路5V隔离电源输出电路(104)和第二路5V隔离电源输出电路(105)分别为RS485和RS232供电，ECP19隔离变压器(103)的11‑12绕组连接24V本安配电输出电路(106)；信号处理电路包括本安防爆电路(201)、RS485输入电路(202)、光耦隔离电路(203)、发送接收指示灯电路(204)以及RS232输出电路(205)；RS485半双工本安输入经过本安防爆电路(201)和RS485输入电路(202)连接光耦隔离电路(203)的RS485端，光耦隔离电路(203)的RS232端连接发送接收指示灯电路(204)，并通过RS232输出电路(205)连接RS232输出端。...

【技术特征摘要】
1.一种RS485半双工输入RS232全双工输出隔离栅，其特征在于，包括电源电路和信号处理电路；电源电路包括线性稳压电源电路(101)、NCP1030高压开关稳压器电路(102)、ECP19隔离变压器(103)、第一路5V隔离电源输出电路(104)、第二路5V隔离电源输出电路(105)以及24V本安配电输出电路(106)；24V电源输入经过线性稳压电源电路(101)和NCP1030高压开关稳压器电路(102)连接ECP19隔离变压器(103)的1-2绕组，ECP19隔离变压器(103)的5-6绕组连接第一路5V隔离电源输出电路(104)，ECP19隔离变压器(103)的7-8绕组连接第二路5V隔离电源输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒯明，杨传斌，赵殿波，
申请(专利权)人：上海培创机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31