一种通讯RS232信号隔离防爆安全栅的制作方法

所属技术领域

本发明涉及一种信号隔离安全装置，具体地说涉及一种在主机控制器与现场传感器和执行器之间进行rs232总线通讯，进行现场数据采集或下行控制指令的检测和控制，进行数据传输、自动控制和远程操作，能进行数据隔离传输和防爆处理的一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅。

背景技术：

随着工业自动化程度的不断提高，自动控制的应用越来越高，现场传感器和控制器之间通讯必不可少。rs232是计算机上的通讯接口之一，是由电子工业协会制定的异步传输标准接口，目前已在微机通信接口中广泛采用。但是普通的rs232数据线不能直接在具有爆炸性危险性的场合使用，例如煤炭、石油化工、天然气等，当这些这些领域进行rsrs232通讯的时候就会存在线路打火引燃爆炸性可燃物的危险性。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种在主机控制器与现场传感器和执行器之间进行rs232总线通讯，进行现场数据采集或下行控制指令的检测和控制，进行数据传输、自动控制和远程操作，能进行数据隔离传输和防爆处理的一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅，包括本安端rs232转换芯片u1和非本安端rs232转换芯片u2以及输入端子u3a和输出端子u3c，输入端子u3a输送信号到本安端rs232转换芯片u1，本安端rs232转换芯片u1控制发射光耦u4的输入端和接收光耦u5的输出端，非本安端rs232转换芯片u2控制发射光耦u4输出端和接收光耦u5的输入端，非本安端rs232转换芯片u2输出信号到输出端子u3c，非本安端rs232转换芯片u2控制电源状态指示灯d17、发送状态指示灯d2和接收状态指示灯d1。

本发明的有益效果是，本发明提供了一种rs232隔离电路，同时进行防爆处理，限制rs232设备通讯时数据线路上的能量，使之不足以引燃爆炸性混合物，同时对两个设备进行电气隔离，增强了工业控制网络的抗干扰性。例如一个具有rs232通讯功能的天然气管道流量计，当电连接非防爆的流量控制仪表时加入本发明就可以实现可靠的通讯保障。当采用一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅进行设备通讯时，所有设备通讯时数据线路上能量都不足以引燃爆炸性混合物，同时对两个设备进行电气隔离，增强了工业控制网络的抗干扰性。

附图说明

下面结合附图和实施例，进一步说明本发明的一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅的结构和特点，附图中：

图1是本发明的实施例一的电路图。

图2是本发明的实施例一的方框电路原理图。

图中：u1.本安端rs232转换芯片，u2.非本安端rs232转换芯片，u3a.输入端子，u3c.输出端子，u4.发射光耦，u5.接收光耦，d17.电源状态指示灯，d2.发送状态指示灯，d1.接收状态指示灯。

具体实施方式

在图1所示实施例中，设置有本安端rs232转换芯片(u1)，非本安端rs232转换芯片(u2)，输入端子(u3a)，输出端子(u3c)，发射光耦(u4)，接收光耦(u5)，电源状态指示灯(d17)，发送状态指示灯(d2)，接收状态指示灯(d1)。

在图2所示实施例中，标注了本发明的电路原理如下：信号由危险侧232总线输入到防爆处理电路，信号经过防爆处理后，输入到232电平转ttl电平电路，再经光耦隔离后，安全的信号输入到ttl电平转232电平，最后该安全的信号由安全侧232总线输出。

实施本发明的一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅，包括本安端rs232转换芯片(u1)和非本安端rs232转换芯片(u2)以及输入端子(u3a)和输出端子(u3c)，输入端子(u3a)输送信号到本安端rs232转换芯片(u1)，本安端rs232转换芯片(u1)控制发射光耦(u4)的输入端和接收光耦(u5)的输出端，非本安端rs232转换芯片(u2)控制发射光耦(u4)输出端和接收光耦(u5)的输入端，非本安端rs232转换芯片(u2)输出信号到输出端子(u3c)，非本安端rs232转换芯片(u2)控制电源状态指示灯(d17)、发送状态指示灯(d2)和接收状态指示灯(d1)。

实施本发明的一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅，本安端rs232转换芯片(u1)的13脚r1in电连接保险丝(f1)，保险丝(f1)另一脚电连接电阻(r6)，电阻(r6)另一端电连接电阻(r5)和齐纳二极管(d2)、(d4)的负极端，齐纳二极管(d2)、(d4)的正极端并联电连接齐纳二极管(d5)、(d8)的正极端，齐纳二极管(d5)、(d8)的负极端电连接本安端负极(gi)，电阻(r5)另一端电连接输入端子(u3a)的2脚，本安端rs232转换芯片(u1)的14脚t1out电连接保险丝(f2)，保险丝(f2)的另一脚电连接电阻(r12)，电阻(r12)的另一脚电连接电阻(r11)和齐纳二极管(d12)、(d14)负极端，齐纳二极管(d12)、(d14)正极端并联电连接齐纳二极管(d9)、(d10)正极端，齐纳二极管(d9)、(d10)的负极端电连接本安端负极(gi)，电阻(r11)的另一脚电连接输入端子(u3a)的1脚，输入端子(u3a)的3脚电连接本安端负极(gi)。

实施本发明的一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅，本安端rs232转换芯片(u1)的第12脚r10ut电连接电阻(r7)，电阻(r7)的另一端电连接三极管(q5)的基极，三极管(q5)的发射极电连接本安端负极(gi)，三极管(q5)的集电极电连接发射光耦(u4)的第3脚，发射光耦(u4)的第2脚电连接电阻(r4)，电组(r4)的另一脚电连接本安端电源正极(vi)，本安端rs232转换芯片(u1)的第11脚t1in电连接电阻(r9)一端和接收光耦(u5)的第6脚，电阻(r9)的另一端电连接本安端电源正极(vi)，接收光耦(u5)的第8脚电连接电阻(r8)，电阻(r8)的另一端电连接本安端电源正极(vi)，接收光耦(u5)的第5脚电连接本安端电源负极(gi)，本安端rs232转换芯片(u1)的第6脚v-电连接电容(c5)，电容(c5)的另一端电连接本安端电源负极(gi)，本安端rs232转换芯片(u1)的第2脚v+电连接电容(c6)，电容(c6)的另一端电连接本安端电源正极(vi)，本安端rs232转换芯片(u1)的第5脚c2+电连接电容(c1)，电容(c1)的另一端电连接(u1)的第4脚c2-，本安端rs232转换芯片(u1)第3脚c1-电连接电容(c2)，电容(c2)的另一端电连接本安端rs232转换芯片(u1)的第1脚c1+，本安端rs232转换芯片(u1)的第16脚vcc电连接本安端电源正极(vi)和电容(c13)，电容(c13)的另一端电连接本安端电源负极(gi)，本安端rs232转换芯片(u1)的第15脚gnd电连接本安端电源负极(gi)。

实施本发明的一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅，非本安端rs232转换芯片(u2)的第11脚t1in电连接电阻(r3)的一端和发射光耦(u4)的第6脚，电阻(r3)的另一端电连接非本安端电源正极(vo)，发射光耦(u4)的第5脚电连接非本安端电源负极(go)，发射光耦(u4)的第8脚电连接电阻(r2)，电阻(r2)的另一端电连接非本安端电源正极(vo)，非本安端rs232转换芯片(u2)的第12脚r10ut电连接电阻(r13)，电阻(r13)的另一端电连接三极管(q8)的基极，三极管(q8)的发射机电连接非本安端电源负极(go)，三极管(q8)集电极电连接接收光耦(u5)的第3脚，接收光耦(u5)的第2脚电连接电阻(r10)，电阻(r10)的另一端电连接非本安端电源正极(vo)。

实施本发明的一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅，非本安端rs232转换芯片(u2)的第6脚v-电连接电容(c11)，电容(c11)的另一端电连接非本安端电源负极(go)，非本安端rs232转换芯片(u2)的第2脚v+电连接电容(c12)，电容(c12)的另一端电连接非本安端电源正极(vo)，非本安端rs232转换芯片(u2)的第5脚c2-电连接电容(c3)，电容(c3)的另一端电连接非本安端rs232转换芯片(u2)的第4脚c2+，非本安端rs232转换芯片(u2)的第3脚c1-电连接电容(c4)，电容(c4)的另一端电连接非本安端rs232转换芯片(u2)第1脚c1+，非本安端rs232转换芯片(u2)第16脚vcc电连接非本安端电源正极(vo)和电容(c14)，电容(c14)的另一端电连接非本安端电源负极(go)，非本安端电源正极(vo)电连接发送状态指示灯(d2)正极端，发送状态指示灯(d2)负极端电连接电阻(r25)，电阻(r25)另一端电连接三极管(q3)发射极，三极管(q3)基极电连接电阻(r14)，电阻(r14)另一端电连接非本安端rs232转换芯片(u2)11脚t1in的(tx)端，三极管(q3)集电极电连接非本安端电源负极(go)，接收状态指示灯(d1)正极端电连接非本安端电源正极(vo)，接收状态指示灯(d1)负极端电连接电阻(r26)，电阻(r26)另一端电连接三极管(q4)的发射极，三极管(q4)的基极电连接电阻(r27)，电阻(r27)的另一端电连接非本安端rs232转换芯片(u2)的12脚r10ut的(rx)端，三极管(q4)集电极电连接非本安端电源负极(go)，非本安端电源正极(vo)电连接电阻(r39)，电阻(r39)另一端电连接电源状态指示灯(d17)正极端，电源状态指示灯(d17)负极端电连接本安端电源负极(go)，非本安端rs232转换芯片(u2)的第16脚vcc电连接非本安端电源正极(vo)和电容(c14)，电容(c14)的另一端电连接非本安端电源负极(go)，非本安端rs232转换芯片(u2)的第15脚gnd电连接非本安端电源负极(go)。

实施本发明的一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅，非本安端rs232转换芯片(u2)的13脚r1in电连接电阻(r16)，电阻(r16)另一端电连接输出端子(u3c)的7脚，非本安端rs232转换芯片(u2)的14脚t10ut电连接电阻(r15)，电阻(r15)另一端电连接输出端子(u3c)的8脚，输出端子(u3c)的9脚电连接非本安端电源负极(go)。

实施本发明的一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅，可以克服现有技术的不足之处，提供一种rs232隔离电路，同时进行防爆处理，能涉及任意一种rs232设备通讯时数据线路上能量都不足以引燃爆炸性混合物，同时对两个设备进行电气隔离，增强了工业控制网络的抗干扰性。

实施本发明的一种通讯rs232信号隔离防爆安全栅，可以提供一种rs232隔离电路，同时进行防爆处理，限制rs232设备通讯时数据线路上的能量，使之不足以引燃爆炸性混合物，同时对两个设备进行电气隔离，增强了工业控制网络的抗干扰性。例如：一个具有rs232通讯功能的天然气管道流量计，当电连接非防爆的流量控制仪表时加入本发明就可以实现可靠的通讯保障。

本发明可以让任意一款带有rs232接口的控制检测设备进行安全区和危险区之间的数据传输，并且可以实现电气隔离的功能。可以为危险区的设备提供本安端的rs232接口，保护易燃易爆环境下的生产作业安全。把安全栅和危险区隔离开来，把传输线路上的能量限制在安全的范围内，非常方便和实用。

实施本发明，效果很好。