[實用新型]具備光電隔離及防止RS485通訊總線占死故障功能的電力儀表

有效

• 申請號: 201520909397.6
• 申請日: 2015-11-16
• 公開（公告）號: CN205123764U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 錢晟
• 申請（專利權）人: 杭州佳和電氣股份有限公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/40;G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.具備光電隔離及防止RS485通訊總線占死故障功能的電力儀表，包括主CPU模塊，交流電流電壓輸入模塊，存儲模塊，通訊隔離模塊，通訊保護模塊，RS485通訊接口模塊，電源模塊以及指示燈；

所述主CPU模塊用于對輸入的交流信號進行采樣計算，得到電力儀表各種電力數據，同時接收RS485通訊接口模塊的通訊報文，并將應答報文通過RS485通訊接口模塊發送出去；

所述交流電流電壓輸入模塊用于對交流電流電壓信號進行轉換；

所述的存儲模塊用于存儲儀表配置信息，如通訊地址、調試參數等；

所述的通訊隔離模塊用于對主CPU模塊的通訊信號進行光電隔離，主CPU模塊的通訊信號包括通訊發送信號TXD和通訊接收信號RXD；

所述的通訊保護模塊用于維護RS485通訊接口的收發狀態，防止RS485通訊接口長期處于發送狀態而導致RS485通訊總線的占死；

所述的RS485通訊模塊用于實現RS485信號的轉換；

其特征在于：

所述的通訊保護模塊由主CPU模塊的通訊發送信號下降沿觸發，自動將“發送使能”信號置為1，使RS485通訊接口模塊狀態自動切換到發送狀態，以便主CPU模塊的通訊發送信號能夠輸出到RS485通訊總線上；

所述的通訊保護模塊在主CPU模塊的通訊發送停止后，延時T毫秒后自動將“發送使能”信號置為0，從而將RS485通訊接口模塊切換到接收狀態；

所述的通訊保護模塊由主CPU模塊的通訊發送信號的下降沿觸發，并且在通訊發送信號保持某種電平時延時T毫秒就自動關斷，可以有效防止如CPU異常或電路異常導致的發送使能信號處于常態1的狀態；

所述的通訊保護模塊可以利用CPU模塊的通訊發送信號自動產生“發送使能”信號，無須CPU模塊控制RS485通訊的發送和接收狀態，可以降低通訊隔離成本；

所述的通訊隔離模塊可以將主CPU模塊和外部通訊接口隔離開，避免外部通訊線干擾主CPU模塊的正常工作，同時，在多個儀表共用一條RS485通訊總線時，使各個儀表之間的電源隔離，防止安全隱患。

2.如權利要求1所述的具備光電隔離及防止RS485通訊總線占死故障功能的電力儀表，其特征在于：

所述的通訊保護模塊由一個單穩電路構成，其輸出脈沖寬度T可以調節；

所述的通訊保護模塊輸入控制端為經過通訊隔離模塊隔離過的主CPU模塊的通訊發送信號TXD，采用下降沿觸發；

所述的通訊保護模塊輸出信號為RS485發送使能信號TEN，直接接入RS485接口芯片發送使能管腳；

所述的通訊保護模塊在首次接收到TXD信號下降沿后將TEN置為1；如果在T時間內未再次接收到TXD信號下降沿，則TEN自動復歸為0；如果在T時間內再次接收到TXD信號下降沿，則使其輸出脈沖得以延展到距此次下降沿T后TEN自動復歸為0。

3.如權利要求2所述的具備光電隔離及防止RS485通訊總線占死故障功能的電力儀表，其特征在于：

所述的通訊保護模塊的單穩電路可以采用硬件方式構成，也可以采用硬件定時器方式構成。

4.如權利要求2所述的具備光電隔離及防止RS485通訊總線占死故障功能的電力儀表，其特征在于：

所述的通訊保護模塊通訊發送信號TXD作為發送使能的觸發信號，省卻了現有技術中CPU控制通訊使能信號及相應的隔離芯片。

5.如權利要求1所述的具備光電隔離及防止RS485通訊總線占死故障功能的電力儀表，其特征還在于：

所述的主CPU模塊由MSP430及外圍電路構成，采用的通訊信號為MSP430芯片內置的通用異步接收/發送裝置的通訊信號TXD、RXD；

所述的通訊隔離模塊采用光電隔離芯片6N137，將TXD、RXD信號進行隔離；

所述的通訊保護模塊采用施密特觸發器74HC123，隔離后的通訊發送信號TXD接入通訊保護單元的施密特觸發器74HC123的下降沿觸發引腳；采用調整施密特觸發器74HC123外接電阻電容來調節單穩電路輸出脈沖寬度T；其輸出的通訊發送使能信號接入RS485通訊接口模塊；

所述的RS485通訊接口模塊由RS485電平轉換芯片65LBC184和外圍過壓保護電路構成；其發送使能端由通訊保護模塊控制，通訊接口模塊的輸出端A、B通過通訊接口模塊的過壓保護電路接到外部通訊線路上；

所述的指示燈包括裝置運行指示燈、RS485通訊指示燈。