一种总线隔离传输和保护系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种总线隔离传输和保护系统，包含总线控制器及通过传输线与总线控制连接的终端，所述总线控制器通过传输线向终端发送控制信号，接收终端的回码信号，总线控制器包括中央处理单元、总线解码电路、两块驱动电路以及保护及抗干扰电路，中央处理单元通过总线解码电路接收终端的回码信号，所述中央处理单元与两块驱动电路连接，两块驱动电路通过传输线向终端发送控制信号；所述保护及抗干扰电路设置在总线控制器与传输线之间；两块驱动电路的电路结构相同，电源供电电压不同。本实用新型专利技术提高了系统的抗干扰能力，总线通过场效应管和终端设备通信，负载能力强，通信误码率低，数据传输可靠，传输线可用的铜芯线，输出距离可达3km以上。

【技术实现步骤摘要】
一种总线隔离传输和保护系统
本技术涉及数据传输领域，特别涉及一种总线隔离传输和保护系统。
技术介绍
总线传输是数据远距离传输的一种技术，在工业控制，数据通信等领域应用普遍，现有的几种比较常用的有RS232，RS484/422等。现有技术的总线传输系统结构，一般包含总线控制器及其通信传输线与总线接收器连接的终端设备。总线控制器通过传输线向终端设备发送控制信号，并向总线控制器传输回码信号，这些总线传输系统中，总线控制器和终端设备一般采用专用的编码芯片，如果要提高系统的通信质量，必须要提供相应的隔离电源，远距离传输时，现场的高的共模电压危害系统可靠性，使其应用受到了一定限制，不适合一些特殊场合的应用。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，提供一种总线隔离传输和保护系统，降低系统成本，并通过光耦和限流功能，提高系统可靠性；该系统通过分离原件实现总线通信，普通光耦实现总线隔离通信，采用大电流传输，既可延长通信距离，也进行总线供电。本技术采用的技术方案如下：一种总线隔离传输和保护系统，包含总线控制器及通过传输线与总线控制连接的终端，所述总线控制器通过传输线向终端发送控制信号，接收终端的回码信号，所述总线控制器包括中央处理单元、总线解码电路、两块驱动电路以及保护及抗干扰电路，所述中央处理单元通过总线解码电路接收终端的回码信号，所述中央处理单元与两块驱动电路连接，经两块驱动电路、传输线向终端发送控制信号；所述保护及抗干扰电路设置在总线控制器与传输线之间；所述两块驱动电路的电路结构相同，电源供电电压不同。r>进一步的，所述保护及抗干扰电路包括输入保护电路和输出保护电路。进一步的，所述输入保护电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二自恢复保险丝及第二瞬变二极管，所述第一电阻与第二自恢复保险丝连接串联在传输线与总线电路之间，第二电阻和第二电容的一端接至第一电阻与总线解码电路连接的一端，另一端接地；所述第二瞬变二极管阴极接至第二自恢复保险丝与传输线连接的一端，另一端接地。进一步的，所述输出保护电路包括限流器、第一瞬变二极管、第一抗干扰电阻及第二抗干扰电阻，所述限流器设置在传输线与驱动电路之间，所述第一瞬变二极管阳极接地，阴极接至限流器与传输线连接的一端；所述第一抗干扰电阻与第二抗干扰电阻串联再与第二瞬变二极管并联。进一步的，所述驱动电路由场效应管、第一二极管、第二二极管、第一三极管、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第四偏置电阻组成，所述第三偏置电阻的一端与总线编码电路连接，另一端连接第二二极管阳极和第四偏置电阻的一端；第二二极管阴极接至第一三极管基极，第一三极管发射极和第四偏置电阻的另一端接地；第一三极管集电极与第一偏置电阻、第二偏置电阻的一端连接，第二偏置电阻的另一端接至场效应管栅极，场效应管漏极与第一偏置电阻均与电源连接，场效应管源极接至第一二极管阳极通过第一二极管阴极与传输线连接。进一步的，所述两块驱动电路电源供电电压分别为9V和24V。进一步的，所述终端为气体探测器所述气体探测器包括控制器和编解码器，所述控制器与编解码器连接，编解码器与传输线连接，控制器接收编解码器输出的控制信号，并向编解码器传输回码信号，回码信号经编解码器编码传输到传输线上，所述气体探测器由总线控制器通过传输线供电。进一步的，所述编解码器由探测器总线整流电路、探测器总线时钟解码电路、探测器总线数据解码电路、探测器总线回码电路四部分组成，总线信号通过探测器总线整流电路、探测器总线时钟解码电路、探测器总线数据解码电路进行解码，经过探测器数据解析后产生回码信号，回码信号通过探测器总线回码电路传输至传输线；所述探测器总线整流电路由第一磁珠、第二磁珠构成；所述探测器总线时钟解码电路包括限流保护电路、第三二极管、第一光电耦合器；所述探测器数据解码电路包括限流保护电路和第二光电耦合器及第三光电耦合器；所述探测器总线回码电路包括回码限流保护电路、第四光电耦合器。进一步的，所述限流保护电路由第二三极管、第三三极管、第三电阻、第四电阻组成，所述第二三极管集电极与基极分别于第三电阻的两端连接，第二三极管基极与第三三极管集电极连接，第二三极管发射极与第四电阻的一端和第三三极管基极连接，第四电阻的另一端与第三三极管发射极连接。进一步的，所述限流保护电路由第四三极管、第五三极管、第五电阻、第六电阻组成，所述第四三极管集电极与基极分别于第五电阻的两端连接，第四三极管基极与第五三极管集电极连接，第四三极管发射极与第六电阻的一端和第五三极管基极连接，第六电阻的另一端与第五三极管发射极连接。与现有技术相比，本技术的有益效果为：1、总线控制器可以通过传输线向终端设备提供电流，并且通过光耦实现隔离通信，无须专用的隔离芯片，提高了系统的抗干扰能力。2、总线通过场效应管编码和终端设备通信，负载能力强，通信误码率低，数据传输可靠，传输线可以采用普通的铜芯线，输出距离可达3km以上。附图说明图1为本技术的系统接口图。图2为本技术的信号传输示意图。图3为本技术的保护及抗干扰电路。图4为本技术的驱动电路图。图5为本技术的气体探测器的编解码器示意图。图6为本技术的总线控制器中总线解码电路图。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。总线传输系统，主要用于总线控制器与终端设备的远程数据传输，该总线传输系统主从控制方式，实现总线控制与终端设备之间的实时数据通信。本实施例以气体探测器作为终端设备，描述总线传输系统的技术方案，但不限于气体探测器。本实施例总线传输系统包括总线控制及其通过传输线与总线控制连接的其它探测器，总线控制器与终端为一对多关系，具体方案如下：如图1、2所示，一种总线隔离传输和保护系统，包含总线控制器及通过传输线与总线控制连接的终端，所述总线控制器通过传输线向终端发送控制信号，接收终端的回码信号，所述总线控制器包括中央处理单元、总线解码电路、两块驱动电路、与两个驱动电路连接的电源以及保护及抗干扰电路，所述中央处理单元通过总线解码电路接收终端的回码信号，所述中央处理单元与两块驱动电路连接，两块驱动电路通过传输线向终端发送控制信号；所述保护及抗干扰电路设置在总线控制器与传输线之间；所述两块驱动电路的电路结构相同，电源供电电压不同。所述保护及抗干扰电路分为输入保护电路和输出保护电路。在一个优选实施例中，如图3所示，所述输入保护电路包括第一电阻R12、第二电阻R13、第一电容C、第二自恢复保险丝F2及第二瞬变二极管D6，所述第一电阻R12与第二自恢复保险丝F2连接串联在传输线与总线电路之间，第二电阻R13和第二电容C的一端接至第一电阻R12与总线解码电路连接的一端，另一端接地；所述第二瞬变二极管D6阴极接至第二自恢复保险丝F2与传输线连接的一端，另一端接地。在本实施例的输入保护电路中，第一电阻R12为输入限流电阻，第二电阻R13为电平抑制电阻，第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种总线隔离传输和保护系统，包含总线控制器及通过传输线与总线控制连接的终端，所述总线控制器通过传输线向终端发送控制信号，接收终端的回码信号，其特征在于，所述总线控制器包括中央处理单元、总线解码电路、两块驱动电路以及保护及抗干扰电路，所述中央处理单元通过总线解码电路接收终端的回码信号，所述中央处理单元与两块驱动电路连接，经两块驱动电路、传输线向终端发送控制信号；所述保护及抗干扰电路设置在总线控制器与传输线之间；所述两块驱动电路的电路结构相同，电源供电电压不同。/n

【技术特征摘要】
1.一种总线隔离传输和保护系统，包含总线控制器及通过传输线与总线控制连接的终端，所述总线控制器通过传输线向终端发送控制信号，接收终端的回码信号，其特征在于，所述总线控制器包括中央处理单元、总线解码电路、两块驱动电路以及保护及抗干扰电路，所述中央处理单元通过总线解码电路接收终端的回码信号，所述中央处理单元与两块驱动电路连接，经两块驱动电路、传输线向终端发送控制信号；所述保护及抗干扰电路设置在总线控制器与传输线之间；所述两块驱动电路的电路结构相同，电源供电电压不同。


2.根据权利要求1所述的总线隔离传输和保护系统，其特征在于，所述保护及抗干扰电路包括输入保护电路和输出保护电路。


3.根据权利要求2所述的总线隔离传输和保护系统，其特征在于，所述输入保护电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二自恢复保险丝及第二瞬变二极管，所述第一电阻与第二自恢复保险丝连接串联在传输线与总线电路之间，第二电阻和第二电容的一端接至第一电阻与总线解码电路连接的一端，另一端接地；所述第二瞬变二极管阴极接至第二自恢复保险丝与传输线连接的一端，另一端接地。


4.根据权利要求3所述的总线隔离传输和保护系统，其特征在于，所述输出保护电路包括限流器、第一瞬变二极管、第一抗干扰电阻及第二抗干扰电阻，所述限流器设置在传输线与驱动电路之间，所述第一瞬变二极管阳极接地，阴极接至限流器与传输线连接的一端；所述第一抗干扰电阻与第二抗干扰电阻串联再与第二瞬变二极管并联。


5.根据权利要求1-4任一所述的总线隔离传输和保护系统，其特征在于，所述驱动电路由场效应管、第一二极管、第二二极管、第一三极管、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第四偏置电阻组成，所述第三偏置电阻的一端与总线编码电路连接，另一端连接第二二极管阳极和第四偏置电阻的一端；第二二极管阴极接至第一三极管基极，第一三极管发射极和第四偏置电阻的另一端接地；第一三极管集电极与第一偏置电阻、第二偏置电阻的一端连接，第二偏置电阻的另一端接至场效应管栅极，场效应管漏极与第一偏置电阻均与电源连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运科，魏季水，
申请(专利权)人：成都安可信电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51