[發(fā)明專利]一種RS-485總線通信硬件阻斷電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310737038.2
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103905031A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 趙世平;桑勝田;張栗偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱安天科技股份有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及工業(yè)控制系統(tǒng)安全領域，尤其涉及一種RS-485總線通信硬件阻斷電路。

背景技術

RS-485總線是目前在現(xiàn)場總線領域應用最為廣泛的現(xiàn)場總線物理層之一，多種現(xiàn)場總線協(xié)議，包括Profibus（Profibus-DP）、MODBUS（MODBUS串行鏈路協(xié)議）以及自定義協(xié)議等，均可基于RS-485總線物理層。

為了保證工業(yè)控制系統(tǒng)中基于RS-485總線物理層現(xiàn)場總線的安全性，需要在檢測到基于RS-485總線物理層的現(xiàn)場總線上出現(xiàn)異常通信時，及時阻斷RS-485總線通信；在進行RS-485總線通信測試時，有時也需要阻斷RS-485總線通信。這種阻斷應該在不切斷總線通信硬件電路（線路）以及不破壞原有總線硬件連接的情況下進行。

發(fā)明內容

針對上述技術問題，本發(fā)明提供了一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，基于信號發(fā)生電路、隔離電路和功率驅動電路實現(xiàn)，可以瞬間阻斷RS-485總線通信，不切斷總線通信硬件線路，不破壞原有總線硬件連接。

本發(fā)明提供電路如下：一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，包括：

信號發(fā)生電路，用于產(chǎn)生標準TTL或者CMOS電平信號；所述信號可以是干擾信號，也可以是固定的高電平或者低電平；

隔離電路，用于隔離信號發(fā)生電路和功率驅動電路；用于保證信號發(fā)生電路安全，做到完全隔離；

功率驅動電路，包括正負雙路輸出可調穩(wěn)壓電源和功率輸出器件；功率驅動電路輸入端通過隔離電路與信號發(fā)生電路相連；功率驅動電路輸出端并接在RS-485總線上；

當信號發(fā)生電路輸出電平信號時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至預設絕對值以上，阻斷RS-485總線通信。

進一步地，所述當信號發(fā)生電路輸出電平信號時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至預設絕對值以上包括：

當所述信號發(fā)生電路輸出高電平時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至+6V以上；

當所述信號發(fā)生電路輸出低電平時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至-6V以下。

進一步地，所述隔離電路由光電耦合器件實現(xiàn)。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，由信號發(fā)生電路、隔離電路和功率驅動電路組成。所述信號發(fā)生電路用于產(chǎn)生標準電平信號；所述隔離電路用于將信號發(fā)生電路與功率驅動電路隔離開，保證信號發(fā)生電路的安全；所述功率驅動電路，根據(jù)信號發(fā)生電路發(fā)出的信號，將RS-485總線A、B兩線間的壓力差強驅動至某一預設值，使得RS-485總線接口電路無力在功率驅動電路進行強驅動的情況下，改變A、B兩線之間的電壓極性，從而阻斷RS-485總線上其他設備的通信，并且所述功率驅動電路的強驅動能力是可調的。本發(fā)明所述方法及系統(tǒng)不需要切斷硬件電路或者破壞原有硬件連接情況，就可有效阻斷RS-485總線通信。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的一種RS-485總線通信硬件阻斷電路實現(xiàn)框圖。

具體實施方式

本發(fā)明給出了一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明實施例中的技術方案，并使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明中技術方案作進一步詳細的說明：

本發(fā)明首先提供了一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，如圖1所示，包括：

信號發(fā)生電路101，用于產(chǎn)生標準TTL或者CMOS電平信號；所述信號可以是干擾信號，也可以是固定的高電平或者低電平；所述信號發(fā)生電路可以基于MCU、可編程邏輯器件（例如：CPLD或者FPGA）或者74和4000系列數(shù)字電路實現(xiàn)；

隔離電路102，用于隔離信號發(fā)生電路101和功率驅動電路103；用于保證信號發(fā)生電路安全，做到完全隔離；

功率驅動電路103，包括正負雙路輸出可調穩(wěn)壓電源和功率輸出器件；功率驅動電路103輸入端通過隔離電路102與信號發(fā)生電路101相連；功率驅動電路103輸出端并接在RS-485總線上；所述功率輸出器件可以為PA25等功率型運算放大器；