[发明专利]RS485总线/节点保护器及其方法

说明书

技术领域

本发明设计开发了电子信息技术领域的，针对广泛使用的RS485总线/节点进行保护的设备。将它连接在RS485设备和总线之间，或者下级总线和上级总线之间，保护设备所在级总线不因设备端的RS485异常或者短路而使得整个总线不能正常通信，同也可以保护前一级RS485总线的损坏或者短路而不影响后一级RS485总线的正常通信。

背景技术

在RS485的多级总线系统或单级总线系统中，单级总线系统中某一个设备短路或者出现故障，由于RS485的差分传输特性使得单级不能正常通信；多级总线系统中由于下一级总线中某一个设备短路或者出现故障，导致多级总线系统不能正常通信。这些情况的出现对于对实时性和通信稳定性都要求相对较高的RS485总线系统是必须避免的，也是代价极大的。

当RS485出现故障时，维护/维修人员需要逐个RS485设备进行检测、分别进行排除，不但烦琐、工作量大，而且一个设备的问题导致网络其他设备无法正常工作，需要分别对每个支路的设备进行检修，找到故障设备后才能重新启动总线上设备运行。

正是在这种需求下该发明孕育耳生，市场上目前没有同类型的产品出现。首先将我们的产品接在节点设备和总线之间可以在节点设备出现问题时自动将节点和总线之间断开，避免因一个设备的短路等故障导致连接的总线不能正常通信；其次将我们的设备接在上下级总线之间能隔离下级总线设备故障对上级总线通信的影响；另外设备或者连接下级总线故障时的LED灯闪烁或者常亮红灯提示也很好的解决了故障的快速排查。

RS485节点/总线保护器还在外侧接总线端加了工业级的防雷及浪涌保护，可以预防雷击致使整个总线的设备烧坏或者通信不正常的可能，也使得保护器可以在干扰或者电磁波较强的环境正常工作。

设备可广泛应用于工业控制、智能电网、智能楼宇、自助银行、停车场系统、智能卡系统、POS系统、监控及数据采集系统等。

发明内容

1、要解决的技术问题

RS485总线/节点保护器是基于STC 12C52的处理器进行开发的485总线节点保护器。用于防护485总线因其中一个设备损坏或不工作而造成总线上其他的设备工作异常。

基于STC12C52处理器进行数据处理、分析及采集。

RS485总线/节点保护器，用于工业控制、停车场系统、考勤系统等等领域。

拟解决的技术问题，具体归类为三大类问题。

基于STC12C52微控制器进行数据处理、分析及采集。

加入工业防雷功能。

解决宽电压输入、低功耗、高传输等问题。

2、技术方案

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：每一个485设备都连接一个RS485总线/节点保护器，在485总线上，只要有任何一个485设备出故障或者短路，节点保护器立马关断设备与其总线的连接，保证总线上的其他485设备不受影响，保证总线通讯的正常，一旦该设备恢复正常，节点保护器也能自动开启，解除设备与总线连接。

采用增强型51单片机进行数据处理、分析及采集。

支持全双工（2个节点保护器并行）、半双工RS422及RS485接口。

采用工业级设计，具有防雷、浪涌保护功能，更好保障485设备正常工作运行。

智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断，究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口，最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能，随后出现的RS485解决了这个问题。

但是RS485在布网的同时也会遇到一旦其中的一个设备出现损坏或者短路，则导致整个485网络都将无法工作，所以在RS485接口广泛应用的情况下，在每一个485设备的节点处加上保护器显得尤为重要，在其中任意一个485网络的设备出现问题，RS485总线/节点保护器马上启动工作，将损坏的设备过滤，使得不损坏整个网络的工作。

RS485是现在工业上最常用的一种接口连接方式，其特点是实施简单方便、传输距离远、抗干扰强，并且支持RS485的设备非常之多比，特别是在楼宇系统、工业控制、运程传输等应用领域均使用485总线进行数据传输，所以RS485在近几年的市场占有率将会大幅提升。

附图说明

图1. RS485总线/节点保护器系统框图

图2. RS485总线/节点保护器在节点保护上使用连接图