[發明專利]一種用于用電信息采集系統的RS485通信適配器及控制方法

在審

• 申請號: 201911002102.6
• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號: CN111127867A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 周靈江;陳林云;李劍;陳新;楊帆;金雙勇;葛維標;丁道敏;何占;丁小洪;鄭劍波;朱陽;丁虹引;朱佳釗;盧華明;章家會;徐勛;金辰;朱鴻博;鄭旦陽;王林挺
• 申請（專利權）人: 國網浙江臨海市供電有限公司;國網浙江省電力有限公司臺州供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00;H04Q9/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 方艷

本發明提供一種用于用電信息采集系統的RS485通信適配器及控制方法，屬于通信領域，包括電源模塊、單片機和至少3個MAX485通信芯片，MAX485通信芯片分為主從等級，單片機采用自由總線令牌機制控制MAX485通信芯片實現有序收發數據狀態以及收發狀態切換；在MAX485通信芯片進入發送狀態時，由單片機進行隔離計時，避免出現發送節點故障，一直霸占信道的情況出現；并且在主MAX485接收TTL電平為“1”時，通過上拉電阻R7、下拉R8的共同作用，使總線保持高電平輸出狀態，達到了發送“1”的效果。

技術領域

本發明屬于通信領域，尤其涉及一種用于用電信息采集系統的RS485通信適配器及控制方法。

背景技術

隨著國家電網公司用電信息采集系統建設的推進，對采集成功率的要求越來越高。RS485作為國際通用串口通信標準，其總線通信模式具有結構簡單、價格低廉、通信距離和數據傳輸速率適當等特點，在用電信息采集系統中得到了廣泛應用，對電能表乃至整個用電采集系統的安全經濟運行都有重要意義。

由于普通RS485總線采用主從式通信方式，各從節點完全不受其他節點制約，如有兩個或兩個以上節點同時向總線發送數據，將會發生總線競爭，導致通信數據錯誤，導致用電信息采集的數據錯誤；且某節點若出現通信故障，則可能出現該節點長期獨占總線的情況。如某一個節點故障會引起整個總線癱瘓。RS485總線的問題給用電信息采集系統故障的發現帶來一定難度，增加了現場運維人員的工作量。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺點和不足，本發明提供一種用于用電信息采集系統的RS485通信適配器，所述RS485通信適配器的一端連接數據集中器，另一端連接電能表，所述RS485通訊適配器包括電源模塊、單片機和MAX485通信模塊；所述MAX485通信模塊分為主MAX485通信芯片和第一從MAX485通信芯片、第二從MAX485通信芯片；所述單片機通過自由令牌機制控制MAX485通信芯片進行收發模式切換；

所述單片機的第一DI、RO、DE接口分別與主MAX485通信芯片的DI、RO、DE接口一一對應連接；所述單片機的第二DI、RO、DE接口分別與第一從MAX485通信芯片的DI、RO、DE接口一一對應連接；所述單片機的第二DI接口還連接第二從MAX485通信芯片的DI接口，所述單片機的第二DE接口還連接第二從MAX485通信芯片的DE接口，所述單片機的第三RO接口連接所述第二從MAX485通信芯片的RO接口。

優選的是，所述電源模塊包括交流整流橋和兩組線性穩壓芯片。

更優選的是，所述線性穩壓芯片分別為正固定式穩壓器L78M05ABDT-TR和低壓差線性穩壓AMS1117-3.3。

優選的是，所述MAX485通信模塊分為主MAX485通信芯片和至少兩個從MAX485通信芯片。

優選的是，所述單片機為STM32F103VGT6芯片。

一種用于用電信息采集系統的RS485通信適配器的控制方法，包括以下步驟：

當RS485通訊總線處于空閑狀態時，各節點自由接收數據并傳送至單片機；

當單片機接收到第一個“0”數據后，單片機置當前發送節點所處的總線為忙狀態，單片機發送令牌至當前節點，僅允許持有令牌的節點發送數據，并對該節點進行隔離計時；

當隔離計時超過設定值，則單片機判定該節點故障并隔離此通信節點；

當單片機收到數據“1”時，單片機控制所有MAX485通信芯片進入接收使能狀態，開始空閑計時；

空閑計時至總線限定時間，置當前總線為空閑狀態。