一种基于RS485的新型集线器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于RS485的新型集线器，其包括有经数据集中器设置的RS485总线主干，RS485总线主干上设置有集线器，经由集线器设置有RS485总线分支，RS485总线分支上设置有集线器以对RS485总线分支进行再次拓展，还包括有设置于RS485总线主干或RS485总线分支之上的终端设备；本实用新型专利技术对RS485总线进行扩展开发，以灵活可靠的方式，增加RS485总线的传输距离和挂载能力，使用此种连接方式，数据集中器只需要接出1个RS485总线主干，在此条RS485总线主干上的任意位置既可以安装终端设备，也可以安装集线器对总线进行扩展，且扩展出的分支也可以接终端设备或者集线器以对分支进行再次扩展。

【技术实现步骤摘要】

本技术属集线器
，具体涉及一种基于RS485的新型集线器。
技术介绍
RS-485通讯距离最远的终端设备到总线起始点的连线，理论上的距离是1200米，但在实际应用中，根据现场的实际情况和干扰情况一般都只有几百米，负载的终端设备的数量取决于控制器的通讯芯片和485转换器的通讯芯片的选型，不同配置的接口负载数目不一致，一般为32个，实际应用时，考虑现场环境，通讯距离等因素，挂载数量与理论稍有偏差。RS-485总线应用于数据集中器和终端设备的数据传输中，往往受到传输距离和挂载能力的限制，为了克服这些局限，在实际应用中，需要对RS-485总线进行扩展，以增加总线的传输距离和挂载能力。如图1所示，传统的RS-485总线网络中，往往在数据集中器中增加RS-485接口，使数据集中器同时可以在若干个RS-485总线上发送数据，这样就必须增加数据集中器的硬件接口，使数据集中器的结构复杂化，而且组成的RS-485总线网络必须以数据集中器作为中心，每一路RS-485总线都围绕着数据集中器，不仅失去了RS485总线网络布局的灵活性，而且传输距离也收到很大的局限。
技术实现思路
为了克服传统传输方式的局限，本技术旨在提供一种基于RS485的新型集线器，其通过设置的集线器对RS485总线主干进行扩展，以灵活可靠的方式，增加RS485总线主干的传输距离和挂载能力，使用此种连接方式，数据集中器只需要接出1个RS485总线主干，在此条RS485总线主干上的任意位置既可以安装终端设备，也可以安装集线器，集线器在RS485总线网络上的功能主要是对总线网络的扩展作用。为实现以上技术目的，本技术所采取的技术方案如下：一种基于RS485的新型集线器，其特征在于：包括有经数据集中器设置的RS485总线主干，所述RS485总线主干上设置有集线器，经由所述总集线器设置有RS485总线分支，所述RS485总线分支上设置有集线器以对RS485总线分支进行再次拓展，还包括有终端设备，所述终端设备设置于RS485总线主干或RS485总线分支之上。进一步地，优选的是，所述RS485总线主干或同一RS485总线分支上的终端设备数量为0～32个。进一步地，优选的是，所述集线器包括一个RS485上行通讯接口和一个RS485下行通讯接口，所述RS485上行通讯接口至RS485下行通讯接口依次设置有相互连接的MCU模块及光耦隔离模块，其中所述RS485上行通讯接口和MCU模块连接至第一电源模块，所述RS485下行通讯接口连接至第二电源模块。通过以上技术方案，本技术的有益效果是：1.克服了传统方式的局限，通过集线器对RS485总线主干进行扩展，实现通过数据集中器只需要接出1个RS485总线主干，在此条RS485总线主干上的任意位置既可以安装终端设备，也可以安装集线器进行RS485总线分支的拓展，大大增加了RS485总线主干的传输距离和挂载能力；2.在集线器上设计有2个RS485接口，分别为RS485上行通讯接口和RS485下行通讯接口，RS485上行通讯接口接收到RS485总线主干或分支上的数据，经过MCU模块处理后由RS485下行通讯接口发出，完成对RS485总线主干或分支上数据的转发过程，集线器就相当于一个中转站，其在双向通讯的过程中，不仅可以把总线上的数据转发给分支，还可以把分支的数据转发回总线，达到对数据传输的扩展与延伸的作用，而且可根据实际情况在合适的位置增加集线器，同时集线器与数据集中器之间、集线器与集线器之间的RS485总线主干或分支上都可以依照实际需要安装终端设备，从而组成一个完善的、可随意扩展、不受距离和挂载数量限制的RS485总线。附图说明图1为传统RS485总线网络的连接框架图；图2为本技术的连接框架图；图3为本技术集线器的结构图。附图标记说明：1、数据集中器；2、RS485总线主干；3、RS485总线分支；4、集线器；5、终端设备；6、RS485-1接口；7、RS485-2接口；8、MCU模块；9、光耦隔离模块；10、第一电源模块；11、第二电源模块。具体实施方式为使本技术的技术特征、工作原理及有益效果易于理解，以下结合附图及实施例对本技术作进一步详细说明，但不应视为对本技术的限定。参照图2，本技术所提供的一种基于RS485的新型集线器，包括有经数据集中器1设置的RS485总线主干2以及若干RS485总线分支3，其中：RS485总线主干2上设置有至少1个以上的集线器4以及0～32个终端设备5，并且集线器4和终端设备5的位置可根据需要进行任何配置；各RS485总线分支3分别经由1个集线器4实现同RS485总线主干2的连接，各RS485总线分支3上可根据需要设置有终端设备5及集线器4以对RS485总线分支3进行再次拓展，同一RS485总线分支3上的终端设备5最多可设置32个。如图3所示，本实施例中的集线器包括一个用于上行通讯的RS485-1接口6和一个用于下行通讯的RS485-2接口7，RS485-1接口6至RS485-2接口7之间依次设置有相互连接的MCU模块8及光耦隔离模块9，RS485-1接口6和MCU模块8连接至第一电源模块10，RS485-2接口7连接至第二电源模块11；在RS485总线(包含RS485总线主干2及RS485总线分支3)中，RS485-1接口6接收RS485总线上的数据，并将数据送给MCU模块8进行处理，MCU模块8将数据处理完之后，送入RS485-2接口7，由RS485-2接口7发出，从而完成对RS485总线上的信号进行“接收-处理-发送”的过程。集线器4在数据处理过程中，均采用高速有效的数据算法，从接收到数据到数据的发出，只有1-2字节的延迟，做到了数据的即时转发，在比特率＝19200b/s时，延时时间仅为0.15-0.31ms。光耦隔离模块9是以光为媒介传输电信号，它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以它在集线器中在MCU模块8和RS485-2接口7之间产生一个光电隔离的作用，完成“电—光—电”的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，在输入和输出上使用光耦合器，是电路具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。因此，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比，在集线器中应用光耦隔离模块，可以大大增加集线器工作的可靠性。实际应用时，在一条RS485总线上可以挂载32个终端设备5，那么，在该条RS485总线上接入一个集线器4，该集线器4所在的节点就可以作为一个新的起点，在其下端又可以挂载32个终端设备5，总线上挂载的终端设备5的数量就从原来的32个，扩展为32的若干倍(最大扩展数量＝32×集线器数量)，在一个RS485总线网络中，扩展集线器4的数量是不受限制的，因此，如果在RS485总线网络中加入了集线器4，对总线网络进行扩展，该总线网络上挂载的终端设备5的数目和485信号传送的距离都可以是不受限制的。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术作任何限制，凡是根据本技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RS485的新型集线器，其特征在于：包括有经数据集中器设置的RS485总线主干，所述RS485总线主干上设置有集线器，经由所述总集线器设置有RS485总线分支，所述RS485总线分支上设置有集线器以对RS485总线分支进行再次拓展，还包括有终端设备，所述终端设备设置于RS485总线主干或RS485总线分支之上。

【技术特征摘要】
1.一种基于RS485的新型集线器，其特征在于：包括有经数据集中器设置的RS485总线主干，所述RS485总线主干上设置有集线器，经由所述总集线器设置有RS485总线分支，所述RS485总线分支上设置有集线器以对RS485总线分支进行再次拓展，还包括有终端设备，所述终端设备设置于RS485总线主干或RS485总线分支之上。2.根据权利要求1所述的一种基于RS485的新型集线器，其特征在于：所述RS48...

【专利技术属性】
技术研发人员：王阳，刘敏杰，
申请(专利权)人：陕西凯星电子科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61