【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工控，具体为一种自抗干扰实时电力总线装置。
技术介绍
1、电力总线装置(power bus device)是一种用于管理工业自动化系统中的电力和通信信号的设备。它通常由一个电源和多个电力分支组成，可以集中控制和管理自动化系统中的所有电力供应和传输，电力总线装置可以通过总线通信协议与其他设备进行通信，例如plc、hmi等。它可以提供多种不同的电压和电流输出，以满足各种不同的电力需求。另外，它还可以提供状态信息和故障报警，以帮助用户及时发现和解决问题。
2、传统plc布线复杂，接线要求繁多，无法多人同时安装接线调试，导致传统电箱电柜接线、日常维护、错误排查等需要大量人力成本和时间成本，且plc的can、rs485、以太网、ethercat通讯线缆在进行长距离传输时，存在通讯速率低，抗干扰性能差，运输距离短、实时性差等问题，无法运用在高精度的机械设备上，也无法在极端恶劣的环境中进行工作。
3、传统ethercat(以太网控制自动化技术)是一种工业通信协议，在ethercat工业应用中，主站将数据和控制命令封装为ethercat数据帧，整个网络可能只有一个数据帧，数据帧就像火车一样，从主站开出，途经各个从站，把对于从站的数据放下或者带上，最后回到主站。主站接收从站的响应后，可以根据需要再次发送控制命令和数据给从站，实现实时的控制和通信。
4、同时传统ethercat通讯的性能和稳定性受制于网络环境，如果电磁环境恶劣，会导致通讯速度降低或通讯中断。主站每次发送一个ethercat数据帧，在
5、ethercat的分布式dc周期同步，主站将数据和控制命令封装为ethercat数据帧，数据包中携带64位同步时钟，供主从站进行分布式时钟同步。依赖单个总线数据包从主站发出到一级级从然后再回到主站，如果数据包被干扰crc效验出错造成下一级从站或者主站无法收到数据包，而出现dc同步抖动，以及同步出错，dc会出现同步周期报警停机。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种自抗干扰实时电力总线装置，解决了传统plc布线复杂，安全风险大、模块与节点之间距离受限、抗干扰能力差、传输速度慢、收发延时大、实时性差等一系列问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种自抗干扰实时电力总线装置，包括电力总线、电力分离模块、低通隔离电路、dc-dc模块、电力载波模块和plc控制模块，所述电力总线的设备或分布式i/o模块，所述电力总线与电力分离模块连接，所述电力分离模块的供电端口与dc-dc模块的输入端口连接，所述dc-dc模块将电力分离模块传输的电力转换成24v、5v、3.3v和1.2v四个电压等级，且与plc控制模块的cpu连接。
5、通过上述技术方案，电力总线与电力分离模块连接，用于将电力和控制信号进行分开，dc-dc模块与plc控制模块的cpu连接，可以为其提供电力。
6、优选的，所述低通隔离电路的输出端是电力分离模块的信号输出端，且与plc控制模块的cpu信号端口连接，所述plc控制模块的cpu信号输出端口通过电力载波模块将控制信号结合到电力总线上传输。
7、通过上述技术方案，plc控制模块的cpu信号输出端口通过电力载波模块将控制信号结合到电力总线上继续传输，用于传输电力和信号。
8、优选的，所述电力总线设置有隔离屏蔽层，所述电力总线用于连接主站和从站。
9、通过上述技术方案，电力总线设置有隔离屏蔽层，是为了隔离电力和控制信号，防止互相干扰，电力总线可以传输数据和电源。
10、优选的，若干所述plc控制模块之间均通过电力总线连接，所述电力总线上的电力和控制信号的传递为双向传递。
11、优选的，所述电力总线的安全电压为48v，所述电力总线可以传输24v和48v两种规格的电压。
12、优选的，所述电力总线上固定安装有电源模块，所述电力总线上的模块可以相互供电，所述电源模块为24/48v直流电源模块。
13、有益效果
14、本专利技术提供了一种自抗干扰实时电力总线装置。具备以下有益效果：
15、1、本专利技术通过使用分布式控制架构，可以实现非常高的数据传输速度和低延迟，满足实时控制的要求，具有高效的实时性，能够同时处理多个节点的数据传输，提供高效的网络通信能力，且该装置可以简化布线，同时布线降低因线缆庞杂造成的巨额材料成本和安装调试的时间、人力成本，提高可装配和可维护性，避免了因线缆庞杂、易老化损坏而引起的漏电、短路等电路安全问题，同时电力总线上还安装有有电源模块，用于进行总线的电力供应，避免总线供电不足需额外接线补充电力的问题，电力总线将电源和信号合二为一，通过一根线进行供电和数据传输，简化了系统的布线和维护工作，并减少了线缆的使用量。
16、2、本专利技术通过采用分布式时钟同步机制通过一系列算法和协议确保各个节点的时钟保持近乎一致的状态，以达到精确的时钟同步，以提高电力总线的同步精度和稳定性，且该装置有很强的抗干扰能力，plc主机控制器持续发出数据包，若因外界干扰损坏了一个数据包，下一个数据包会与从站交互，不影响总线的运行，同时该装置又有很高的稳定性，plc主机控制器持续不间断的发出和接收数据包，形成数据包冗余，可提高容错性和稳定性，
17、3、本专利技术通过电力总线主站从站同步，主站持续发出的每个数据包里面都有对应时间的64位同步时钟信息，如果一个或几个数据包被干扰crc效验出错，紧接着的冗余数据包会恢复同步时钟，不会出现同步抖动、同步出错，更不会同步周期报警停机。
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1.一种自抗干扰实时电力总线装置，包括电力总线(1)、电力分离模块(2)、低通隔离电路(6)、DC-DC模块(3)、电力载波模块(4)和PLC控制模块(5)，其特征在于：所述电力总线(1)的设备或分布式I/O模块，所述电力总线(1)与电力分离模块(2)连接，所述电力分离模块(2)的供电端口与DC-DC模块(3)的输入端口连接，所述DC-DC模块(3)将电力分离模块(2)传输的电力转换成24V、5V、3.3V和1.2V四个电压等级，且与PLC控制模块(5)的CPU连接。
2.根据权利要求1所述的一种自抗干扰实时电力总线装置，其特征在于：所述低通隔离电路(6)的输出端是电力分离模块(2)的信号输出端，且与PLC控制模块(5)的CPU信号端口连接，所述PLC控制模块(5)的CPU信号输出端口通过电力载波模块(4)将控制信号结合到电力总线(1)上传输。
3.根据权利要求1所述的一种自抗干扰实时电力总线装置，其特征在于：所述电力总线(1)设置有隔离屏蔽层，所述电力总线(1)用于连接主站和从站。
4.根据权利要求1所述的一种自抗干扰实时电力总线装置，其特征
5.根据权利要求1所述的一种自抗干扰实时电力总线装置，其特征在于：所述电力总线(1)的安全电压为48V，所述电力总线(1)传输24V和48V两种规格的电压。
6.根据权利要求1所述的一种自抗干扰实时电力总线装置，其特征在于：所述电力总线(1)上固定安装有电源模块，所述电力总线(1)上的模块相互供电，所述电源模块为24/48V直流电源模块。
...【技术特征摘要】
1.一种自抗干扰实时电力总线装置，包括电力总线(1)、电力分离模块(2)、低通隔离电路(6)、dc-dc模块(3)、电力载波模块(4)和plc控制模块(5)，其特征在于：所述电力总线(1)的设备或分布式i/o模块，所述电力总线(1)与电力分离模块(2)连接，所述电力分离模块(2)的供电端口与dc-dc模块(3)的输入端口连接，所述dc-dc模块(3)将电力分离模块(2)传输的电力转换成24v、5v、3.3v和1.2v四个电压等级，且与plc控制模块(5)的cpu连接。
2.根据权利要求1所述的一种自抗干扰实时电力总线装置，其特征在于：所述低通隔离电路(6)的输出端是电力分离模块(2)的信号输出端，且与plc控制模块(5)的cpu信号端口连接，所述plc控制模块(5)的cpu信号输出端口通过电力载波模块(4)将控制信号结...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘可德，
申请(专利权)人：东莞中研电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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