[實(shí)用新型]一種本安型RS485通信和對(duì)外供電數(shù)據(jù)采集板卡

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720153976.1
• 申請(qǐng)日: 2017-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN206442392U
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史翔;劉濤;崔瑤;張祎;寇祖軍;張淑紅;靳志軍;關(guān)超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天拓?fù)涓呖萍加邢挢?zé)任公司
• 主分類號(hào): H04L12/40
• 分類號(hào): H04L12/40
• 代理公司: 北京國林貿(mào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11001
• 代理人: 杜國慶,李桂玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種本安型RS485通信和對(duì)外供電數(shù)據(jù)采集板卡。

背景技術(shù)

對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集器與被采集設(shè)備之間通過RS485通信進(jìn)行數(shù)據(jù)采集是一種常用的方式；對(duì)于燃?xì)狻⒎蹓m等爆炸危險(xiǎn)環(huán)境，“GB3836系列電氣設(shè)備防爆（強(qiáng)制性）標(biāo)準(zhǔn)”要求上述RS485通信采用本質(zhì)安全（簡稱本安）等手段實(shí)現(xiàn)防爆；對(duì)于一部分被采集設(shè)備（例如燃?xì)庥?jì)量表、流量計(jì)等），在數(shù)據(jù)通信采集過程中，其數(shù)據(jù)采集處理裝置需要由數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行供電；從低功耗的角度出發(fā)，要求采集器具有“間歇式”供電功能，即在發(fā)生數(shù)據(jù)通信時(shí)對(duì)被采集設(shè)備供電，沒有數(shù)據(jù)通信時(shí)不供電。針對(duì)上述要求，一般的數(shù)據(jù)采集器產(chǎn)品（PLC、RTU等）不具備本安的RS485通信模塊和本安的對(duì)外供電模塊，也不具備“間歇式”供電功能。因此，亟需為數(shù)據(jù)采集器研制一種具備本質(zhì)安全RS485通信和本質(zhì)安全對(duì)外供電功能，并可以進(jìn)行“間歇式”對(duì)外供電的數(shù)據(jù)采集板卡，以滿足爆炸危險(xiǎn)環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集、防爆、低功耗要求，進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種本安型RS485通信和對(duì)外供電數(shù)據(jù)采集板卡，是一種具備本質(zhì)安全RS485通信和本質(zhì)安全對(duì)外供電功能，并可以進(jìn)行“間歇式”對(duì)外供電的數(shù)據(jù)采集板卡，以滿足爆炸危險(xiǎn)環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集、防爆、低功耗要求，進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種本安型RS485通信和對(duì)外供電數(shù)據(jù)采集板卡，所述板卡上的數(shù)據(jù)采集電路包括有與數(shù)據(jù)采集器板卡連接的異步收發(fā)傳輸器電路，其中，所述數(shù)據(jù)采集電路包括至少一路信號(hào)輸出電路，所述信號(hào)輸出電路包括RS485收發(fā)器電路、本安通信電路、DC-DC隔離電源模塊、本安供電電路和本安“通信+供電”數(shù)據(jù)采集輸出接口，其中：RS485收發(fā)器電路接收異步收發(fā)傳輸器電路傳送的數(shù)據(jù)采集信號(hào)，所述本安通信電路輸入連接RS485收發(fā)器電路輸出實(shí)現(xiàn)本安的RS485通信接口，本安通信電路輸出連接本安“通信+供電”數(shù)據(jù)采集輸出接口，所述DC-DC隔離電源模塊具有輸出控制端，輸出控制端接收來自異步收發(fā)傳輸器電路的控制信號(hào)，DC-DC隔離電源模塊的輸入端連接一個(gè)DC12V，DC-DC隔離電源模塊的輸出提供一個(gè)受控的DC12V電源給本安供電電路，本安供電電路分別為RS485收發(fā)器電路、本安通信電路、本安“通信+供電”數(shù)據(jù)采集輸出接口提供DC5V本安電源。

方案進(jìn)一步是：所述本安“通信+供電”數(shù)據(jù)采集輸出接口為4線制輸出，其中兩線用于RS485通信接口，另外兩線用于本安對(duì)外供電接口。

方案進(jìn)一步是：所述異步收發(fā)傳輸器電路與信號(hào)輸出電路之間設(shè)置有串口擴(kuò)展電路，通過串口擴(kuò)展電路，所述異步收發(fā)傳輸器電路連接多路信號(hào)輸出電路。

方案進(jìn)一步是：在所述數(shù)據(jù)采集器板卡上設(shè)置有插座，所述本安型RS485通信和對(duì)外供電數(shù)據(jù)采集板卡上設(shè)置有插頭，通過插拔的方式所述本安型RS485通信和對(duì)外供電數(shù)據(jù)采集板卡與所述數(shù)據(jù)采集器板卡連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：將本安的RS485通信和本安的對(duì)外供電（提供4線制“通信+供電”接口）集成在一塊可插拔的數(shù)據(jù)采集板卡上，不但滿足爆炸危險(xiǎn)環(huán)境下的防爆要求，并且使用方便、性價(jià)比高；通過采集器CPU板卡的程序控制，可實(shí)現(xiàn)“間歇式”對(duì)外供電功能，有效降低采集器的功耗，以便在沒有市電（靠內(nèi)部電池、太陽能等進(jìn)行供電）條件下的使用，提升供電續(xù)航時(shí)間；通過串口擴(kuò)展，一塊數(shù)據(jù)采集板卡上可提供多個(gè)本安型數(shù)據(jù)采集接口，從節(jié)省采集器內(nèi)采集板卡的配置數(shù)量、提高性能價(jià)格比，并且對(duì)多個(gè)被采集設(shè)備進(jìn)行“一接口對(duì)一設(shè)備”的數(shù)據(jù)采集，避免因一個(gè)接口（通過總線）同時(shí)連接和采集多個(gè)被采集設(shè)備而產(chǎn)生的實(shí)時(shí)性低（不能并發(fā)通信）、可靠性低（單個(gè)接口故障將影響對(duì)多個(gè)設(shè)備的采集）、浪費(fèi)電耗等問題。

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集電路邏輯框圖；

圖2是DC-DC隔離電源模塊的供電開關(guān)控制電路；

圖3是本安供電電路的本安DC5V供電電路；

圖4是本安供電電路的本安DC12V供電電路；

圖5是本安RS485通信電路。

具體實(shí)施方式