[發(fā)明專利]多節(jié)點(diǎn)電流環(huán)全雙工通信電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410463147.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105471569B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凌源;王本良;劉公卿;王強(qiáng);殷源;鄭鴻昌;蘇軍貴;王業(yè)流;申竹林;張艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L5/14
• 分類號(hào): H04L5/14
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 趙洪

本發(fā)明公開(kāi)了一種多節(jié)點(diǎn)電流環(huán)全雙工通信電路，包括：第一、二、三通信終端和中間節(jié)點(diǎn)電路。第二、三通信終端通過(guò)中間節(jié)點(diǎn)電路同時(shí)與第一通信終端進(jìn)行電流環(huán)通信。中間節(jié)點(diǎn)電路包括供電、發(fā)送和接收電路，供電電路接收由第二、三通信終端提供的電源，根據(jù)第三通信終端提供的電源控制信號(hào)為發(fā)送、接收電路提供工作電源。當(dāng)?shù)谝煌ㄐ沤K端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，接收電路接收來(lái)自于第一通信終端的電流信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換后發(fā)送至第二、三通信終端。當(dāng)?shù)谝煌ㄐ沤K端接收數(shù)據(jù)時(shí)，第二、三通信終端發(fā)送數(shù)據(jù)由發(fā)送電路轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，發(fā)送至第一通信終端。本發(fā)明適用于三終端四線制電流環(huán)全雙工通信，能夠解決現(xiàn)有電路易受外部干擾、信號(hào)受傳輸線壓降影響的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種多節(jié)點(diǎn)四線制4～20mA電流環(huán)全雙工通信電路。

背景技術(shù)

目前，常用的多節(jié)點(diǎn)通信方式通常采用電壓信號(hào)進(jìn)行傳輸，但進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，存在傳輸?shù)碾妷盒盘?hào)易受到噪聲干擾，且傳輸線的分布電阻會(huì)使電壓信號(hào)產(chǎn)生壓降，甚至影響接收端對(duì)信號(hào)的正確判斷的技術(shù)缺陷。為克服上述技術(shù)問(wèn)題，多節(jié)點(diǎn)通信還可以采用電流信號(hào)進(jìn)行傳輸。與電壓信號(hào)傳輸方式不同，4～20mA電流環(huán)通信方式采用電流信號(hào)作為信號(hào)的表征，即20mA表示信號(hào)的滿刻度，4mA表示零信號(hào)，而大于20mA或小于4mA的信號(hào)用于各種故障的報(bào)警。由于電流信號(hào)在傳輸時(shí)不存在電壓信號(hào)的傳輸線壓降問(wèn)題，因此具有傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)光電隔離的優(yōu)點(diǎn)。

常用的4～20mA電流環(huán)通信方式分為四線制和二線制兩種方式。其中，四線制4～20mA電流環(huán)通信方式的原理如附圖1所示，附圖1中的通信電纜為四根，其中兩根組成輸出電流回路，另兩根組成輸入電流回路。第一通信終端的輸出回路與第二通信終端的輸入回路相連，第一通信終端的輸入回路與第二通信終端的輸出回路相連，根據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為0或1，使回路中電流形成通和斷。二線制4～20mA電流環(huán)通信方式的原理如附圖2所示，當(dāng)?shù)谝煌ㄐ沤K端進(jìn)行發(fā)送時(shí)，第二通信終端～第N通信終端均需吸收電流信號(hào)，因此隨著通信終端的增加，對(duì)電流源的容量要求也相應(yīng)提高。此外，由于電流信號(hào)的單向流通，同一時(shí)刻只能一個(gè)通信終端進(jìn)行發(fā)送，即只能進(jìn)行半雙工通信。

雖然采用電流信號(hào)進(jìn)行傳輸可以有效規(guī)避上述技術(shù)問(wèn)題，但在目前常用的4～20mA電流環(huán)通信方式中，四線制僅能進(jìn)行兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)通信，而二線制雖可用于多節(jié)點(diǎn)間通信，但其存在通信速率低（僅能進(jìn)行半雙工通信）和消耗電流大（所有接收節(jié)點(diǎn)同時(shí)吸收電流）的技術(shù)缺陷。同時(shí)，由于兩個(gè)通信終端間的輸入回路和輸出回路需要交叉連接，因此現(xiàn)有的四線制4～20mA電流環(huán)通信方式無(wú)法在多個(gè)通信終端間進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種多節(jié)點(diǎn)電流環(huán)全雙工通信電路，能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)通信終端間的四線制4～20mA電流環(huán)全雙工通信，解決現(xiàn)有電路易受外部干擾、信號(hào)受傳輸線壓降影響的技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種多節(jié)點(diǎn)電流環(huán)全雙工通信電路的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種多節(jié)點(diǎn)電流環(huán)全雙工通信電路，包括：

第一通信終端、第二通信終端、第三通信終端和中間節(jié)點(diǎn)電路，所述第二通信終端、第三通信終端通過(guò)所述中間節(jié)點(diǎn)電路同時(shí)與所述第一通信終端進(jìn)行電流環(huán)通信。

優(yōu)選的，所述中間節(jié)點(diǎn)電路包括供電電路、發(fā)送電路和接收電路。所述供電電路接收由所述第二通信終端和第三通信終端提供的電源，并根據(jù)所述第三通信終端提供的電源控制信號(hào)為所述發(fā)送電路和接收電路提供工作電源。當(dāng)所述第一通信終端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，所述接收電路接收來(lái)自于所述第一通信終端的電流信號(hào)，并將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送至所述第二通信終端和第三通信終端。當(dāng)所述第一通信終端接收數(shù)據(jù)時(shí)，所述第二通信終端和第三通信終端發(fā)送的數(shù)據(jù)由所述發(fā)送電路轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，并發(fā)送至所述第一通信終端。