一種工控總線結構的製作方法
2023-05-12 16:39:31 2
專利名稱：一種工控總線結構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於工業控制技術設備領域，尤其是涉及一種工控總線結構。
背景技術：
在工業控制系統中，高可靠、高抗幹擾的通信總線是十分重要的。目前，多數總線採用共模傳輸的422/485通信方式，而通信的信息格式多採用異步串口通信格式，而這種通信存在著一些難以克服的問題。首先，採用422/485通信雖然克服了共模的幹擾，但存在著設備之間的電器聯接，對於較大的電源幹擾或高壓衝擊無法實現抗幹擾和保護；其次，這種通訊方式必須要求有異步串口通信硬體的支持在很多工業處理器中，特別是廉價處理機串口通信資源十分緊缺；再次，在異步串口通信中，雖然通信雙方不需要時鐘同步，但通信雙方必須有嚴格的速·率約定，不能動態無極調節，在幹擾陣發出現的地方，往往不適應或通過整體降低速率來達到可靠通信的目的，而異步串口通信方式中，對單碼(一位數據的脈衝)沒有任何抗幹擾措施，只在一個信息包後加有CRC校驗碼或累加和效驗等，不能有效的對抗幹擾。
發明內容為了彌補上述工控總線在抗幹擾、使用條件苛刻、應用範圍小的缺陷，本實用新型提出一種工控總線結構。其技術方案為，一種工控總線結構，包括發送端和與發送端電連接的接收端，所述發送端包括同相緩衝門和分別連接同相緩門的同相緩衝驅動門、反相緩衝驅動門，所述接收端包括光電隔離耦合組件和與光電隔離耦合組件連接的接收緩衝電路，所述同相緩衝驅動門和反相緩衝驅動門分別與光電隔離耦合組件連接。本技術方案中，發送端同相緩衝驅動門和反相緩衝驅動門為反相邏輯，在脈衝信號進入後，同時驅動同相緩衝驅動門和反相緩衝驅動門，產生信號相同相位相反的電流驅動信號，該信號隨著輸入的脈衝信號的變化而輸出極性和方向完全相反的電流信號，電流信號進入接收端，經過光電隔離耦合組件和接收緩衝電路後輸出，傳輸距離遠，信號可靠，信息容量大。所述光電隔離耦合組件包括兩個連接在一起的光電隔離耦合電路，同相緩衝驅動門和反相緩衝驅動門分別與兩個光電耦合隔離電路連接，接收緩衝輸出電路採用推挽方式與兩個光電隔離耦合電路連接。本實用新型的有益效果為本實用新型通訊的雙方採用光電隔離，無任何電氣通路和共地，消除了通信雙方的電源幹擾；本新型傳輸採用共模推挽電路型驅動方式，接收端阻抗接近於零歐姆，大大減少了共模的幹擾；在使用的時候，本新型採用累加積分鑑別方式，大大提高了可靠識別信號的能力；本新型的通信速率可以根據環境的情況動態進行調整，應用範圍廣泛。
[0008]圖I為本實用新型的一種實施方式的結構示意圖；圖2為本實用新型的一種實施例的採樣波形圖；圖中，I、發送端；11、同相緩衝門；12、同相緩衝驅動門；13、反相緩衝驅動門；2、接收端；21、光電隔離耦合組件；22、接收緩衝電路。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型內容做進一步說明。參照圖1，本實用新型的一種實施例。一種工控總線結構，包括發送端I和與發送端電連接的接收端2，所述發送端包括同相緩衝門11和分別連接同相緩門的同相緩衝驅動 門12、反相緩衝驅動門13，所述接收端包括光電隔離耦合組件21和與光電隔離耦合組件連接的接收緩衝電路22，同相緩衝驅動門和反相緩衝驅動門分別與光電隔離耦合組件連接。所述光電隔離耦合組件包括兩個連接在一起的光電隔離耦合電路，同相緩衝驅動門和反相緩衝驅動門分別與兩個光電耦合隔離電路連接，接收緩衝輸出電路採用推挽方式與兩個光電隔離耦合電路連接。本新型的接收緩電路一般情況下採用同相緩衝門或反相緩衝門。本新型在使用的時候，脈衝信號進入同相緩衝門，通過同相緩衝驅動門和反相緩衝驅動門後分別產生信號相同，相位相反的共模電流驅動信號，該信號隨著輸入脈衝的高低電平變化分別輸出極性和方向完全相反的電流信號。由於接收端的輸入阻抗極低，所以傳輸距離可以很遠(可達到5km以上)。接收端的光電隔離耦合電路接收到信號後通過推挽方式驅動接收緩衝電路輸出接收到的信號，接收緩衝電路的輸出弓I線直接連接到處理機的PIO輸入接線，處理機對輸入信號進行採樣和處理。本實施例中，通信信號採用前沿同步方式，而信息內容是由大於六倍於信號速率的採樣進行鑑別的。採樣算法為積分累加方式，
權利要求1.一種工控總線結構，包括發送端(I)和與發送端電連接的接收端(2)，其特徵在於，所述發送端包括同相緩衝門(11)和分別連接同相緩門的同相緩衝驅動門(12)、反相緩衝驅動門(13)，所述接收端包括光電隔離耦合組件(21)和與光電隔離耦合組件連接的接收緩衝電路(22)，所述同相緩衝驅動門和反相緩衝驅動門分別與光電隔離耦合組件連接。
2.根據權利要求I所述的工控總線結構，其特徵在於，所述光電隔離耦合組件包括兩個連接在一起的光電隔離耦合電路，同相緩衝驅動門和反相緩衝驅動門分別與兩個光電耦合隔離電路連接，接收緩衝輸出電路採用推挽方式與兩個光電隔離耦合電路連接。
專利摘要本實用新型提出一種工控總線結構，包括發送端和與發送端電連接的接收端，所述發送端包括同相緩衝門和分別連接同相緩門的同相緩衝驅動門、反相緩衝驅動門，所述接收端包括光電隔離耦合組件和與光電隔離耦合組件連接的接收緩衝電路，所述同相緩衝驅動門和反相緩衝驅動門分別與光電隔離耦合組件連接。本實用新型的有益效果為本實用新型通訊的雙方採用光電隔離，無任何電氣通路和共地，消除了通信雙方的電源幹擾；本新型傳輸採用共模推挽電路型驅動方式，接收端阻抗接近於零歐姆，減少了共模的幹擾；在使用的時候，本新型採用累加積分鑑別方式，提高了可靠識別信號的能力；本新型的通信速率可以根據環境的情況動態進行調整，應用範圍廣泛。
文檔編號H03K19/14GK202798661SQ20122039296
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月9日 優先權日2012年8月9日
發明者王維毅, 王維加 申請人:王維毅, 王維加, 劉貴生