[实用新型]一种应用于煤场控制设备的串行通信防护装置、PCB板

说明书

本实用新型属于防护通信设备技术领域，公开了一种应用于煤场控制设备的串行通信防护装置、PCB板，微控制器通过电信号与RS485隔离收发器连接，RS485隔离收发器通过电信号与第一防护电连接，第一防护电路通过电信号与第一3.5mm端子；微控制器通过电信号与电平转换电路连接，电平转换电路通过电信号与RS232隔离收发器连接，RS232隔离收发器通过电信号与第二防护电路连接，第二防护电路通过电信号与第二3.5mm端子连接。本实用新型解决了RS232隔离后电平不匹配问题，常规使用直接连接会降低器件寿命，带来稳定性风险。

技术领域

本实用新型属防护通信设备技术领域，尤其涉及一种应用于煤场控制设备的串行通信防护装置。

背景技术

一直以来RS485和RS232在煤场检测控制设备中都有广泛使用，RS485的优点在于其采用平衡发送与差分接收的方式，因此具有抑制共模干扰的能力；而且其通信只需两条线缆，易于组网和长距离传输。RS232是通信中常见的串行接口通信总线，优点在于其结构简单，常应用于常规设备的短距离设备间通信。

一般应用中对串行总线的隔离和防护不能体现其重要性，在煤场的复杂电磁环境中对其隔离和防护就显得尤为重要，其涉及到大重量、高风险的设备控制和检测，因此加强电磁防护和隔离非常必要。

目前，常规的防护方案主要有光电隔离、电阻匹配等，对于煤场这种专用环境显得力不从心，面对可能受到的雷击、设备间的高压交流电干扰、大电流冲击等就显得无能为力。

综上所述，现有技术存在的问题是：

常规的防护可能受到的雷击、设备间的高压交流电干扰、大电流冲击等问题。

解决上述技术问题的难度：

解决难度在于器件的选型和合理的设计，首先增加新电路会引入设计风险，同时设计不合理引入不稳定因素也会对可靠性有影响，所以合理的选型和严格的设计是解决以上问题的核心。

解决上述技术问题的意义：

1、本实用新型能提高设备的可靠性和耐用性。

2、本实用新型能降低操作风险，减少因设备故障导致的经济财产损失。

3、本实用新型能降低维护成本。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种应用于煤场控制设备的串行通信防护装置；本实用新型主要解决通信隔离、大电压冲击防护、大电流防护等问题，保证串行通信在复杂电磁环境下正常工作，即使受到冲击也力保主要控制电路正常运行，将故障隔离在接口端，易于定位故障和维修维护。

本实用新型是这样实现的，一种应用于煤场控制设备的串行通信防护装置设置有：

微控制器；

微控制器通过UART引脚与RS485隔离收发器连接，RS485隔离收发器通过电信号与第一防护电连接，第一防护电路通过电信号与第一3.5mm端子；

微控制器通过UART引脚与电平转换电路连接，电平转换电路通过电信号与RS232隔离收发器连接，RS232隔离收发器通过电信号与第二防护电路连接，第二防护电路通过电信号与第二3.5mm端子连接；

微控制器通过JTAG引脚与光电隔离电路连接，光电隔离电路通过电信号与20PINJTAG连接。

本实用新型通过3.5mm间距的接线端子对外通信；本实用新型中的气体放电管会将串进来的大电压、电流对地释放，其次大电流会短时间断开自恢复保险，二次大电压会通过TVS继续到地释放，干扰消除以后全部电路恢复正常，保证通信的稳定可靠；同时采用芯片全部为成熟验证的器件，设备的等级为工业级，其性能完全满足煤场环境。