一种二总线的环形组网方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种二总线的环形组网方法及系统，用于现场二总线中回路控制卡与现场回路设备组成环形网络。
【背景技术】
[0002]在消防行业，市场上的火灾探测报警系统产品普遍采用现场二总线制，控制器通过现场二总线与数百个总线回路设备并联连接，这样的总线形式成本低、施工方便。
[0003]在对火灾探测报警系统的产品研究和工程实践过程中，国内火灾探测报警系统的现场二总线只支持树形组网或分支形组网，控制器通过二总线连接回路设备直至最末端的设备;工程应用中施工布线完成后，现场二总线的某一处断开时，该断点后级的所有设备均无法工作，系统将出现故障，系统无法有效实施监视。
[0004]在总线传输的技术中，有诸如RS485总线的防止短路、断路的环形总线结构，但其只适用于含有RS 485总线的通讯节点，不适合市场上火灾探测报警系统产品的总线通信机制;且在消防行业中，每一个回路设备对产品成本敏感，在每一个回路设备增加此类总线结构，将极大得增加工程造价。
【发明内容】
[0005]本发明其目的就在于提供一种二总线的环形组网方法及系统，解决了现场二总线的组网技术问题，二总线中任意一处线路或回路设备断开，总线回路中的所有设备均不受影响，保持正常工作，具有工程应用中布线施工简单、可靠性高的特点。
[0006]实现上述目的而采取的技术方案，用于现场二总线中回路控制卡与现场回路设备组成环形网络，网络断路时保持通讯正常，包括控制单元、驱动电路、环网接口电路，所述驱动电路与环网接口电路连接，驱动电路产生回路控制卡的电压脉冲信号，自环形网络接口电路的第一端口直接输出至现场二总线;所述控制单元控制电压脉冲信号是否自环网接口电路第二端口输出，环形网络开路时，控制单元控制电压脉冲自环网接口电路第一端口、第二端口同步输出。
[0007]有益效果
与现有技术相比本发明具有以下优点。
[0008]1、彻底解决了现场二总线的组网技术问题，提出了现场二总线系统的环形物理结构，以及判断方法和控制策略；
2、根据工程应用可选择环形组网、树形组网和分支形组网，提高工程应用的配置灵活性；
3、采用在回路控制卡设置环形总线结构，环形总线组网只需要通过一个继电器即可实施控制，对于系统的成本增加不大。
【附图说明】
[0009]下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0010]图1为本发明所述技术方案的二总线的环形组网的结构示意图；
图2为本发明所述技术方案中的控制电路原理图；
图3为本发明所述技术方案中环线组网发生断路后的实施例电路原理图。
【具体实施方式】
[0011]本方法及系统用于现场二总线中回路控制卡与现场回路设备组成环形网络，网络断路时保持通讯正常，包括控制单元、驱动电路、环网接口电路，如图1所示，所述驱动电路与环网接口电路连接，驱动电路产生回路控制卡的电压脉冲信号，自环形网络接口电路的第一端口直接输出至现场二总线;所述控制单元控制电压脉冲信号是否自环网接口电路第二端口输出，环形网络开路时，控制单元控制电压脉冲自环网接口电路第一端口、第二端口同步输出。
[0012]所述控制单元通过三极管和继电器控制驱动电路的电压脉冲信号与环网接口电路的第二端口的电气连接。
[0013]回路控制卡上电后，所述环网接口电路自第一端口发出电压脉冲信号，经过二总线的回路设备后，由第二端口接收电压信号及回路设备回答的电流信号;所述控制单元根据第二端口接收的电压信号与第一端口发出的电压信号进行比较，第二端口与第一端口的电压信号值一致，判断二总线的环形网络正常;现场二总线中的线路发生断开时，第二端口接收的电压信号与第一端口的电压信号值不相等，所述控制单元判断二总线的环形网络发生开路，控制单元控制继电器动作，打开驱动电路与第二端口的电气连接;环网接口电路同时自第一端口、第二端口发出电压脉冲信号，形成两个二总线树形网络，经过总线的回路设备后，分别接收第一树形网络、第二树形网络中回路设备回答的电流信号。
[0014]所述控制单元控制与环网接口连接的继电器为动合型常开继电器。
实施例
[0015]—种二总线的环形组网方法及系统，用于现场二总线中回路控制卡与现场回路设备组成环形网络，网络断路时保持通讯正常，包括控制单元、驱动电路、环网接口电路，回路控制卡上电后，所述环网接口电路自第一端口发出电压脉冲信号，经过二总线的回路设备后，由第二端口接收电压信号及回路设备回答的电流信号;现场二总线中的线路发生断开时，环网接口电路同时自第一端口、第二端口发出电压脉冲信号，形成两个二总线树形网络，经过总线的回路设备后，分别接收第一树形网络、第二树形网络中回路设备回答的电流信号。
[0016]如图1所示，本发明提供一种二总线的环形组网系统，用于现场二总线中回路控制卡与现场回路设备组成环形网络，网络断路时保持通讯正常，包括控制单元、驱动电路、环网接口电路;驱动电路产生回路控制卡的电压脉冲信号，输出至环形总线接口；控制单元与环形总线接口连接，控制环形总线接口的第一端口、第二端口的信号输出；组成环形网络时，环形总线接口通过第一端口输出电压脉冲信号至现场二总线，经过回路设备后返回第二端口进行接收;控制单元分别采集第一端口、第二端口同时刻的电压信号，判断环形网络是否断开或发生故障。
[0017]如图2所示，现场二总线组成环形网络时，驱动电路输出电压脉冲信号，叠加在L+、L-电源线上;控制单元通过单片机的I/O口输出低电平，控制三极管关闭，继电器线圈上不通过电流，继电器的触点处于断开状态，L+、L_电源线与第二端口电气隔离，第二端口不向二总线输出电压信号;L+、L_电源线与环形接口的第一端口直接连接，输出电压脉冲信号；电压脉冲信号经过二总线后返回至第二端口，由此总线在物理结构上连接成环形;控制单元在同一时刻分别采集第一端口、第二端口的输出电压信号，根据第二端口接收的电压信号与第一端口发出的电压信号进行比较，第二端口与第一端口的电压信号值是否一致，判断二总线的环形网络是否正常;若第一端口与第二端口的电压信号值一致，则二总线的环形网络正常，控制单元的单片机输出低电平，控制继电器断开。
[0018]如图3所示，现场二总线组成的环形网络断开、发生开路时，第一端口输出电压信号，由于环形网络断开，第二端口无法接收二总线上的电源和电压信号，控制单元在第二端口采集的电压信号值为0，与第一端口采集的电压信号值不一致，控制单元判断环形网络发生开路故障;控制单元向单片机的I/O 口输出高电平，三极管导通工作，继电器的线圈流过电流，继电器的触点闭合;驱动电路输出的电压脉冲信号通过继电器的闭合触点输出至第二端口；此时第一端口、第二端口同时向二总线发出电压脉冲信号，形成了两个独立的树形网络，经过总线的回路设备后，分别接收第一树形网络、第二树形网络中回路设备回答的电流信号;现场二总线上的所有设备均可接收总线上的电压信号，保持正常工作，向总线发出回答电流信号。
【主权项】
1.一种二总线的环形组网方法及系统，用于现场二总线中回路控制卡与现场回路设备组成环形网络，网络断路时保持通讯正常，包括控制单元、驱动电路、环网接口电路，其特征在于，所述驱动电路与环网接口电路连接，驱动电路产生回路控制卡的电压脉冲信号，自环形网络接口电路的第一端口直接输出至现场二总线;所述控制单元控制电压脉冲信号是否自环网接口电路第二端口输出，环形网络开路时，控制单元控制电压脉冲自环网接口电路第一端口、第二端口同步输出。2.根据权利要求1所述的一种二总线的环形组网方法及系统，其特征在于，所述控制单元通过三极管和继电器控制驱动电路的电压脉冲信号与环网接口电路的第二端口的电气连接。3.根据权利要求1或2所述的一种二总线的环形组网方法及系统，其特征在于，回路控制卡上电后，所述环网接口电路自第一端口发出电压脉冲信号，经过二总线的回路设备后，由第二端口接收电压信号及回路设备回答的电流信号;所述控制单元根据第二端口接收的电压信号与第一端口发出的电压信号进行比较，第二端口与第一端口的电压信号值一致，判断二总线的环形网络正常;现场二总线中的线路发生断开时，第二端口接收的电压信号与第一端口的电压信号值不相等，所述控制单元判断二总线的环形网络发生开路，控制单元控制继电器动作，打开驱动电路与第二端口的电气连接;环网接口电路同时自第一端口、第二端口发出电压脉冲信号，形成两个二总线树形网络，经过总线的回路设备后，分别接收第一树形网络、第二树形网络中回路设备回答的电流信号。4.根据权利要求1或2所述的一种二总线的环形组网方法及系统，其特征在于，所述控制单元控制与环网接口连接的继电器为动合型常开继电器。
【专利摘要】一种二总线的环形组网方法及系统，用于现场二总线中回路控制卡与现场回路设备组成环形网络，网络断路时保持通讯正常，包括控制单元、驱动电路、环网接口电路，所述驱动电路与环网接口电路连接，驱动电路产生回路控制卡的电压脉冲信号，自环形网络接口电路的第一端口直接输出至现场二总线；所述控制单元在环形网络开路时控制单元控制电压脉冲自环网接口电路第一端口、第二端口输出。解决了现场二总线的组网技术问题，二总线中任意一处线路或回路设备断开，总线回路中的所有设备均不受影响，保持正常工作，具有工程应用中布线施工简单、可靠性高的特点。
【IPC分类】A62C37/00
【公开号】CN105457211
【申请号】CN201510945730
【发明人】王金, 康敏辉, 李丰, 曾悠兵, 夏威
【申请人】九江精密测试技术研究所
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月17日