专利名称：批量控制器的rs485冗余通信技术的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通讯接口电路，尤其是指一种用于批量控制器与上位机进行 通讯的RS485冗余通信技术。
背景技术：
目前，随着石化行业的自动化水平提高，特别是对于成品油出厂运输，一般应用 PLC、 DCS或批量控制器实现汽车或火车罐车的油品自动化装车，而批量控制器由于结构简 单，使用简便、维护方便等优点，是目前油品自动化装车的首选。 一套传统的由批量控制器 作为主要设备的油品自动化装车系统结构如图1所示，装车所用的设备如阀门、流量计、静 电报警器、防溢报警器等设备的信号接入批量控制器，批量控制器通过RS485通讯总线与 上位机连接，通过上位机及批量控制器配合实现数据交换及装车控制。现有的批量控制器 与上位机通过RS485连接，通常使用的电路图如图2所示。这种连接是通过一根RS485总 线将一台或多台批量控制器连接到上位机，这种连接方式使外部干扰、浪涌干扰、线路故障 等原因极易造成总线崩溃，从而使所有批量控制器与上位机失去联系。
发明内容本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进，提供一种稳
定、可靠、高效的用于批量控制器与上位机通讯的RS485冗余通信技术。 本实用新型的技术方案是构造一种包括主MCU微处理器、RS485通讯接口 、从MCU
微处理器、RS485通讯接口、光电隔离模块和光电隔离模块的通信电路，其中RS485接口的
输出端通过光电隔离模块与主MCU微处理器连接，RS485接口的输出端通过光电隔离模块
与从MCU微处理器通连接，主MCU微处理器与从MCU微处理器通过接口模块连接交换和共
享数据。 本实用新型的优点及有益效果 本实用新型系统上电后，上位机与控制器均默认使用RS485通讯接口 1进行数据 交换，由上位机向总线5发送查询及控制命令，对应地址的批量控制器通过RS485通讯接口 l接收到命令后再向总线5发送应答数据。当由于特殊原因造成总线故障时，上位机在规定 时间内没有收到应答数据，则认为是总线5失效，上位机自动切换至总线6并发送命令将所 有批量控制器的RS485通讯接口 2唤醒，批量控制器自动切换到RS485通讯接口 2，通讯总 线6与上位机进行通讯。切换成功后，系统维护人员就可以在停用设备运行的情况下迅速 处理故障总线5。这将会极大的提高系统的连续运行能力，縮短故障处理时间，提高系统整 体使用效率。
图1现有批量控制器的结构原理框图 图2现有的批量控制器与RS485通讯接口的电路原理图[0009] 图3本实用新型RS485通讯接口原理图 图4本实用新型结构原理框图
具体实施方式由图3、4可知，本实用新型包括主MCU微处理器A、RS485通讯接口 1、从MCU微处 理器B、RS485通讯接口 2、光电隔离模块3和光电隔离模块4，其特点是RS485接口 1的输 出端通过光电隔离模块3与主MCU微处理器连接，RS485接口 2的输出端通过光电隔离模 块4与从MCU微处理器连接，主MCU微处理器A与从MCU微处理器B通过接口模块C连接 交换和共享数据。 本实用新型所述的RS485通讯接口 1的信号输出端分别与光电隔离模块3的DI1、 R01、R/E1连接。所述的RS485通讯接口 1的信号输入端与通讯总线5的通讯端口 A1、B1连 接。所述的RS485通讯接口2的信号输出端与光电隔离模块4的DI2、R02、R/E2连接。所 述的RS485通讯接口 2的信号输入端与通讯总线6的通讯端口 A2、B2连接。所述的主MCU 微处理器模块通过SCL1、SDA1与接口模块C连接。所述的从MCU微处理器模块通过SCL2、 SDA2与接口模块C连接。 下面通过附图对本实用新型进行详细描述 首先介绍一下与RS485通讯接口相连的微控制器MCU的结构，微控制器可以采用 MCS 51系列或其兼容机，本例采用菲利浦的P89C668微控制器，本例采用两块P89C668作为 系统的微控制器，两块微控制器通过接口模块C交换和共享数据，RS485接口 1与光电隔离 模块3通过ROl、 DIl、 R/E1连接，光电隔离模块3与微控制器A通过RXD1、 TXD1、 Pl. 51端 口连接，RS485接口 2与光电隔离模块4通过R02、 DI2、 R/E2连接，光电隔离模块3与微控 制器B通过RXD2、TXD2、P1. 52连接。光电隔离模块一般采用高速光耦6N136或其他低速光 耦芯片，RS485接口一般采用65LBC184或其他相同功能的芯片。接口模块一般采用I2C功 能芯片，本例采用PCF8563，它还兼有时钟功能。RS485通讯接口及光电隔离模块采用隔离 电源2供电，微控制器、接口模块、液晶显示、键盘及其他设备使用隔离电源1供电，使RS485 通讯数据与MCU微控制器完全隔离以保证通讯安全。 本实用新型的工作原理系统上电后，上位机与控制器均默认使用RS485通讯接 口 1进行数据交换，由上位机向总线5发送查询及控制命令，对应地址的批量控制器通过 RS485通讯接口 1接收到命令后再向总线5发送应答数据。当由于特殊原因造成总线5故 障时，上位机在规定时间内没有收到应答数据，则认为是总线5失效，上位机自动切换至总 线6并发送命令将所有批量控制器的RS485通讯接口 2唤醒，批量控制器自动切换到RS485 通讯接口 2通讯总线6与上位机进行通讯。 本实用新型所述的实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对 本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程 技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范 围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求一种批量控制器的RS485冗余通信技术，包括主MCU微处理器(A)、RS485通讯接口(1)、从MCU微处理器(B)、RS485通讯接口(2)、光电隔离模块(3)和光电隔离模块(4)，其特征在于RS485接口(1)的输出端通过光电隔离模块(3)与主MCU微处理器连接，RS485接口(2)的输出端通过光电隔离模块(4)与从MCU微处理器通连接，主MCU微处理器(A)与从MCU微处理器(B)通过接口模块(C)连接交换和共享数据。
2. 根据权利要求1所述的批量控制器的RS485冗余通信技术，其特征在于所述的 RS485通讯接口 (1)的信号输出端分别与光电隔离模块(3)的(D11)、(R01)、(R/E1)连接。
3. 根据权利要求1所述的批量控制器的RS485冗余通信技术，其特征在于所述的 RS485通讯接口 (1)的信号输入端与通讯总线(5)的通讯端口 (Al)、 (Bl)连接。
4. 根据权利要求1所述的批量控制器的RS485冗余通信技术，其特征在于所述的 RS485通讯接口 (2)的信号输出端与光电隔离模块(4)的(D12)、 (R02) 、 (R/E2)连接。
5. 根据权利要求1所述的批量控制器的RS485冗余通信技术，其特征在于所述的 RS485通讯接口 (2)的信号输入端与通讯总线(6)的通讯端口 (A2)、 (B2)连接。
6. 根据权利要求1所述的批量控制器的RS485冗余通信技术，其特征在于所述的主 MCU微处理器模块通过(SCL1) 、 (SDA1)与接口模块(C)连接。
7. 根据权利要求1所述的批量控制器的RS485冗余通信技术，其特征在于所述的从 MCU微处理器模块通过(SCL2)、 (SDA2)与接口模块(C)连接。
专利摘要本实用新型涉及通讯接口电路，尤其是指一种用于批量控制器与上位机进行通讯的RS485冗余通信技术。本实用新型包括主MCU微处理器、RS485通讯接口、从MCU微处理器、RS485通讯接口、光电隔离模块和光电隔离模块的通信电路，其中RS485接口的输出端通过光电隔离模块与主MCU微处理器连接，RS485接口的输出端通过光电隔离模块与从MCU微处理器通连接，主MCU微处理器与从MCU微处理器通过接口模块连接交换和共享数据。本实用新型极大的提高系统的连续运行能力，缩短故障处理时间，提高系统整体使用效率。
文档编号H04B1/74GK201504234SQ200920310488
公开日2010年6月9日 申请日期2009年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者彭速建 申请人:彭速建