一种防断路的基于RS485总线的环形网络制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防断路的基于RS485总线的环形网络，克服现有技术中现有的RS485单点故障导致通讯异常、冗余网络结构复杂的问题，包括RS485主机模块和RS485从机模块，所述RS485主机模块包括控制模块以及与控制模块连接的串口模块，所述串口模块还连接有2个RS485电路模块；RS485从机模块包括若干个节点，所述节点之间相互连接，首尾两个节点分别与一个RS485电路模块连接，构成环形组网。当其中任一个节点总线电缆松动时，所有的节点照样正常通讯；提高了总线信号的质量，有利于提高系统可靠性。靠性。靠性。

An anti open circuit ring network based on RS485 bus

【技术实现步骤摘要】
一种防断路的基于RS485总线的环形网络


[0001]本技术涉及RS485网络通讯
，特别涉及了一种防断路的基于RS485总线的环形网络。

技术介绍

[0002]RS485总线采用差分信号传输，具有极强的抗共模能力，支持多个节点，通讯距离可达1200米等优良特点，在分布式控制系统中应用越来越广泛。工程实际使用时一般采用手牵手的总线拓扑结构，但是由于RS485转换器本身的驱动能力不足、 RS485总线布线施工接线不良等因素导致通讯时好时坏的现象时常发生，给系统的稳定性带来了很大的隐患。
[0003]采用传统RS485总线的系统具有以下缺点：
[0004]（1）电缆松动、脱落时，有可能导致该节点后面所有的节点通讯异常，扩大事故面积；
[0005]（2）在多节点、长距离场合需对网络进行阻抗匹配的调试，增添工程复杂性；
[0006]（3）在多节点、长距离，设备需要走RS485通讯线缆供电的场合，远离RS485主机的设备由于电缆损耗，供电电压不足容易导致设备工作不稳定。
[0007]而目前虽然提出的RS485冗余系统，虽然具有单点故障自动切换功能，但是，网络结构复杂，始端箱和插接箱需要双485口支持，成本高。

技术实现思路

[0008]本技术的目的是克服现有技术中存在的问题，提供了一种防断路的基于RS485总线的环形网络，当其中任一个节点总线电缆松动时，所有的节点照样正常通讯；提高了总线信号的质量，有利于提高系统可靠性。
[0009]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：包括RS485主机模块和RS485从机模块，所述RS485主机模块包括控制模块以及与控制模块连接的串口模块，所述串口模块还连接有2个RS485电路模块；RS485从机模块包括若干个节点，所述节点之间相互连接，首尾两个节点分别与一个RS485电路模块连接，构成环形组网。
[0010]所述的2个RS485电路模块包括RS485_1和RS485_2，RS485_1和RS485_2分别是RS485从机模块的起点和终点，所述RS485_1与第一个节点连接，若干个节点之间依次串联，最后一个节点与RS485_2连接组成环形网络。RS485_1和RS485_2分别是RS485从机模块的起点和终点，但两者之间并不区分，起点和终点只是一种说法。本技术采用1路串口模块转成2路RS485电路的结构设计，且两路RS485电路与RS485从机模块的若干个节点采用环形组网，当其中任意两个节点之间总线电缆松动或者脱落时，该故障电缆两端的节点分别通过一路RS485电路完成正常通讯，从而实现，当发生某一处故障时，所有节点照常可以通讯，提高了总线信号的质量，有利于提高系统可靠性。
[0011]作为优选，所述的RS485电路模块包括一个匹配电阻R。这样在系统组网时，工程人员不需要再加阻抗匹配，降低了工程的复杂性。
[0012]作为优选，所述的控制模块包括故障判断模块以及链路切换模块，所述故障判断模块与链路切换模块连接。故障判断模块用于判断节点之间是否出现断路，若出现，则将信息传递给链路切换模块，由链路切换模块进行链路切换：该节点之前的数据由RS485_1读取，该节点之后的数据由RS485_2读取，保证通信的正常，提高系统稳定性。
[0013]作为优选，所述的故障判断模块包括数据读取模块以及数据对比模块，数据读取模块与数据对比模块连接，数据对比模块与链路切换模块连接。
[0014]作为优选，故障判断模块包括数据读取模块以及数据对比模块，数据读取模块可以实时监测串口模块收发数据引脚波形的宽度、时延等参数判断总线波形质量以及节点数据读取情况，并将其传递给数据对比模块，数据对比模块对其进行分析，判断波形质量以及节点之间的通断，若出现问题，则将故障传递给链路切换模块，链路切换模块可以自动调整通讯波特率，使系统RS485总线工作在一个最佳状态，达到改善通讯质量的目的或者切换通信链路，保证通信正常。
[0015]作为优选，还包括存储模块，所述存储模块与故障判断模块连接。存储模块用于存储RS485通信中的故障，方便查看故障信息。
[0016]作为优选，还包括LED灯模块，所述LED灯模块包括故障灯与正常灯，所述故障灯与正常灯均与控制模块中的数据对比模块连接，若网络正常则正常灯亮；若出现故障，则故障灯亮，提示工作人员需要对电缆进行检测、维护。
[0017]作为优选，所述的串口模块为USART接收模块或UART接收模块，USART接收模块是同步/异步收发器，UART接收模块是异步收发器。
[0018]作为优选，所述的两路RS485任意时刻都是同时工作的。这样在其中一个节点的电缆松动时，所有的节点照样可以正常通讯。
[0019]作为优选，所述的控制模块还包括存储单元，用于存储RS485通信中的软件故障。方便查看故障信息。
[0020]作为优选，还包括显示模块，所述显示模块为显示屏，用于显示是哪两个节点之间的电缆出现故障，便于工作人员精准定位。
[0021]因此，本技术具有如下有益效果：1、总线带载能力增强为原来的2倍，有利于RS485接收器正确地识别信号；2、环形组网方式，当其中一个节点的电缆松动时，所有的节点照样可以正常通讯；3、2路RS485自身带匹配电阻，降低了工程的复杂性；4、在多节点、长距离，设备需要走RS485通讯线缆供电的场合，由于环形组网，降低了电缆的损耗，有效保护设备的正常工作；5、波特率自动配置单元通过分析总线信号，自动调整总线通讯波特率，使系统RS485总线工作在一个最佳状态。
附图说明
[0022]图1是本技术的结构示意图；
[0023]图2是本技术的单个节点故障示意图；
[0024]图中：1、控制模块；2、串口模块；3、RS485主机模块；4、RS485从机模块。
具体实施方式
[0025]下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述：
[0026]本实施例为一种防断路的基于RS485总线的环形网络，如图1所示，包括RS485主机模块3和RS485从机模块4，左边的RS485主机模块包括控制模块1和串口模块2，控制模块和串口模块交互信息，串口模块转成2路RS485电路：RS485
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1和RS485_2，总线带载能力增强为原来的2倍，有利于RS485接收器正确地识别信号。RS485电路上加有匹配电阻R，这样在系统组网时，工程人员不需要再加阻抗匹配。右边的RS485从机模块包括若干个节点，节点1到节点m+1通过手牵手的方式形成环形组网，降低了电缆的损耗，有效保护设备的正常工作。
[0027]串口模块可以是USART收发器或者UART收发器，USART是同步/异步收发器，UART是异步收发器。所述的控制模块包括故障判断模块以及链路切换模块，故障判断模块包括数据读取模块以及数据对比模块，数据读取模块可以实时监测串口模块收发数据引脚波形的宽度、时延等参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防断路的基于RS485总线的环形网络，其特征在于，包括RS485主机模块和RS485从机模块，所述RS485主机模块包括控制模块以及与控制模块连接的串口模块，所述串口模块还连接有2个RS485电路模块；RS485从机模块包括若干个节点，所述节点之间相互连接，首尾两个节点分别与一个RS485电路模块连接，构成环形组网。2.根据权利要求1所述的一种防断路的基于RS485总线的环形网络，其特征在于，所述的RS485电路模块包括一个匹配电阻R。3.根据权利要求1或2所述的一种防断路的基于RS485总线的环形网络，其特征在于，所述的控制模块包括故障判断模块以及链路切换模块，所述故障判断模块与链路切换模块连接。4.根据权利要求3所述的一种防断路的基于RS485总线的环形网络，其特征在于，所述的故障判断模块包括数据读取模块以及数据对比模块，数据读取模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛亮华，褚伟腾，
申请(专利权)人：杭州奥能电源设备有限公司，
类型：新型
国别省市：