一种电梯PLC通信传输器的制作方法

一种电梯plc通信传输器
技术领域
1.本实用新型涉及电梯特种设备领域，更具体地，涉及一种电梯plc通信传输器。


背景技术：

2.电梯作为一种特种设备，通常需要将轿厢、轿顶及坑底的数据通过电梯随行线缆传送到机房，实现的方案通常有无线通信及有线通信。无线通信如wifi等，有线通信有电力线、网线、双绞线(备用)及同轴线。一般情况下，采用电力线进行通信，可以免除重新布线，对于新装电梯也可以降低布线复杂度。
3.当前市场存在少量的无线通信实现电梯轿厢与机房的通信方式，如wifi等。但是电梯井道空间狭窄，无线信号受阻，特别是楼层高时，电梯处于运动状态下，经常出现通信数据包丢失，通信卡顿等问题。
4.现有线通信方式中，同轴线通信效果较好，网线通信需要使用屏蔽网线，两者价格高且需要额外布设线缆，施工麻烦，采用备用双绞线会存在占用线缆等问题。
5.如果采用普通电力线通信方式，如电力猫等，利用电力线(照明线缆)是比较优选的方案，实际工程中仍然存在噪声大，信号容易被干扰等问题。


技术实现要素：

6.本实用新型为克服上述现有技术所述的电梯通信传输噪声大，信号容易被干扰的缺陷，提供一种电梯plc通信传输器。
7.所述传输器包括：plc模块、第一防护电路；
8.plc模块设有能与网络连接的接口，plc模块的差分信号接口通过第一防护电路与电源连接。
9.优选地，所述传输器还包括plc耦合电路；
10.所述plc模块的差分信号接口通过plc耦合电路与第一防护电路连接。
11.优选地，所述传输器还包括交换芯片；
12.所述交换芯片与plc模块连接，plc模块通过交换芯片引出的两个网口与外部网络连接。
13.优选地，所述传输器还包括噪声滤波器、电源输入端子、电源输出端子；
14.噪声滤波器的输入端与电源输入端子连接，噪声滤波器的输出端分别与交流电源输出端子、第一防护电路的输入端连接，第一防护电路的输出端通过plc 耦合电路与plc模块连接。
15.优选地，所述传输器还包括电源滤波器和第二防护电路；
16.电源滤波器的输入端与电源输入端子连接，输出端分为四路，其中一路经过第二防护电路输出到端子，给外部12v设备供电，一路经过dc-dc转换器输出 3.3v电源给交换芯片及底板电路供电，一路经过dc-dc转换器输出3.3v电源给plc模块供电，一路经过dc-dc转换器输出11.5v电源给plc模块供电。
17.优选地，所述第一防护电路包括：瞬态抑制二极管d1、瞬态抑制二极管d2、瞬态抑制二极管d3、电容c1、电容c2、电阻r2、电阻r3、压敏电阻 rv1，电阻r1、电容c3；
18.plc耦合电路的8脚与瞬态抑制二极管d1的一端连接，瞬态抑制二极管 d1的另一端接机壳地；
19.plc耦合电路的5脚与瞬态抑制二极管d2的一端连接，瞬态抑制二极管 d2的另一端接机壳地；
20.瞬态抑制二极管d3的一端与plc耦合电路的8脚连接，另一端与plc耦合电路的5脚连接；
21.电容c1的一端与plc耦合电路的8脚连接，另一端与电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端为电源输出端子的信号发送端；
22.电容c2的一端与plc耦合电路的5脚连接，另一端与电阻r3的一端连接；电阻r3的另一端为电源输出端子的信号接收端；
23.压敏电阻rv1的一端电源输出端子的信号接收端连接，另一端与电源输出端子的信号发送端连接；
24.电阻r1与电容c3并联之后，接于机壳地与数字地之间。
25.优选地，所述第二防护电路包括：二极管d5、电容c33、电容c34、变压器t3、电解电容c35、电容c36、瞬态电压抑制二极管tvs2、熔断器f2、发光二极管led2、电阻r24、线对板连接器cn1、线对板连接器cn2；
26.二极管d5的阳极接输出12v电源，二极管d5的阴极分别与变压器t3的1 脚、电容c33的一端、电容c34的一端连接；
27.电容c33的另一端、电容c34的另一端、变压器t3的4脚接数字地；
28.变压器t3的2脚分别与电解电容c35的正极、电容c36的一端、瞬态电压抑制二极管tvs2的一端、熔断器f2的一端连接；
29.电解电容c35的负极、电容c36的另一端、瞬态电压抑制二极管tvs2的另一端、线对板连接器cn1的a1脚接电源地；
30.熔断器f2的另一端分别与发光二极管led2的阳极、线对板连接器cn1的 b1脚连接；
31.发光二极管led2的阴极与电阻r24的一端连接，电阻r24的另一端接电源地；
32.线对板连接器cn1的a3脚与线对板连接器cn2的a1脚连接；
33.线对板连接器cn1的b3脚与线对板连接器cn2的a2脚连接。
34.优选地，所述电源滤波器包括：电阻r61、电感l4、电阻r58、电阻r59、电阻r60、压敏电阻rv6、电感l5、电阻r62、电容c80、电容c81、变压器 t5、电容c84、ac-dc电源模块u7、电解电容c85、电容c86、电容c87、电感l8、电解电容c88、电容c89、电阻r63、电阻r64、发光二极管led6；
35.电阻r58的一端分别与电源输出端子的一极、电感l4的一端、电阻r61的一端连接；
36.电阻r61的另一端分别与电感l4的另一端、电容c80的一端、变压器t5 的1脚连接；
37.电容c80的另一端接机壳地；
38.电阻r58的另一端与电阻r59的一端连接；
39.电阻r59的另一端分别与压敏电阻rv6的一端、电感l5的一端、电阻r62 的一端连
接；
40.压敏电阻rv6的另一端与电源输出端子的另一极连接；
41.电感l5的另一端分别与电阻r62的另一端、变压器t5的4脚、电容c81 的一端连接，电容c81的另一端接机壳地；
42.电容c84的一端分别与变压器t5的2脚、ac-dc电源模块u7的1脚连接；
43.电容c84的另一端分别与变压器t5的3脚、ac-dc电源模块u7的2脚连接；
44.ac-dc电源模块u7的3脚分别与电解电容c85的正极、电容c86的一端、电容c87的一端、电感l8的一端连接；
45.电解电容c85的负极、电容c86的另一端、电容c87的另一端与ac-dc 电源模块u7的4脚连接；
46.电感l8的另一端分别与电解电容c88的正极、电容c89的一端，电阻r63 的一端、电阻r64的一端连接；
47.电解电容c88的负极、电容c89的另一端、电阻r63的另一端与ac-dc 电源模块u7的4脚连接；
48.电阻r64的另一端与发光二极管led6的正极连接，发光二极管led6的负极与ac-dc电源模块u7的4脚连接；
49.ac-dc电源模块u7的4脚接数字地；
50.电解电容c88的正极为12v输出端子。
51.优选地，所述ac-dc电源模块u7的型号为he12p24lrn。
52.优选地，所述噪声滤波器包括：排针j1、熔断器f3、压敏电阻rv5、压敏电阻rv3、压敏电阻rv4、放电管d12、电感l9、电感l10、电容c78、变压器t4、电容c79、电容c82、电容c83、电感l6、电感l7、熔断器f4、排针 j2；
53.所述排针j1的1脚与熔断器f3的一端连接，熔断器f3的另一端分别与电感l9、压敏电阻rv4的一端、压敏电阻rv5的一端连接；压敏电阻rv5的另一端与排针j1的3脚连接；
54.压敏电阻rv4的另一端分别与压敏电阻rv3的一端、放点管d12的一端连接；放电管d12的另一端接机壳地；
55.压敏电阻rv3的另一端与排针j1的3脚连接；
56.电感l9的另一端分别与电阻r58、变压器t4的4脚连接；
57.电感l10的一端与排针j1的3脚连接，另一端分别与压敏电阻rv6、变压器t4的1脚连接；
58.变压器t4的3脚分别与电容c79的一端、电容c82的一端、电感l6的一端连接；
59.变压器t4的2脚分别与电容c79的另一端、电容c83的一端、电感l7的一端连接；
60.电容c82的另一端、电容c83的另一端接机壳地；
61.电感l6的另一端为电源输出端子的信号发送端；电感l6的另一端与熔断器f4的一端连接，熔断器f4的另一端与排针j2的1脚连接；
62.电感l7的另一端为电源输出端子的信号接收端，电感l7的另一端与排针 j2的3脚连接。
63.优选地，排针j1和排针j2的型号为1-174953-1；所述放电管d12的型号为 2r600tb-8。
64.与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
65.(1)减少了电梯通信传输噪声，抑制了信号容易被干扰的情况。实现了电梯轿厢、轿顶、坑底等与机房进行高速通信；
66.(2)采用了电源线进行信号传输、避免重新布线；
67.(3)增加了电源滤波器、防止负载信号干扰，避免出现信号传输中断、卡顿等现象。
附图说明
68.图1为实施例1所述一种电梯plc通信传输器示意图。
69.图2为第一防护电路的电路图。
70.图3为第二防护电路的电路图。
71.图4为电源滤波器电路。
72.图5为噪声滤波器电路。
具体实施方式
73.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
74.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
75.对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
76.下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
77.实施例1：
78.本实施例提供了提供一种电梯plc通信传输器。如图1所示，所述传输器包括：plc模块、交换芯片、plc耦合电路、第一防护电路、噪声滤波器、电源滤波器、第二防护电路；电源输入端子、电源输出端子；
79.所述电源输入端子为交流220v电源输入端子，电源输出端子为交流220v 电源输出端子。
80.所述交换芯片与plc模块连接，交换芯片引出两个网口与外部网络连接；
81.噪声滤波器的输入端与交流220v电源输入端子连接，噪声滤波器的输出端分别与交流220v电源输出端子、第一防护电路的输入端连接，第一防护电路的输出端通过plc耦合电路与plc模块连接；
82.电源滤波器的输入端与交流220v电源输入连接，输出端分为四路，其中一路经过第二防护电路输出到端子，给外部12v设备供电，一路经过dc-dc转换器输出3.3v电源给交换芯片等底板电路供电，一路经过dc-dc转换器输出3.3v 电源给plc模块供电，一路经过dc-dc转换器输出11.5v电源给plc模块供电。
83.需要说明的是，本实施例中所述plc模块提供plc差分信号接口(plc_tx+、 plc_tx-、plc_rx+、plc_rx-)，以太网phy接口(rx+、rx-、tx+、tx-),3.3v 电源接口、12v电源接口及gpio。网络端通过4口交换芯片，交换芯片端口1 与plc模块phy接口连接，交换芯片引出两个10/100m网口，用于外部网络连接。
84.在具体实现过程中，将plc收发信号通过变压器耦合，形成plc收发的一对总线，经
过防护电路1连接到输出端子。
85.本实施例所述系统电源由220v/ac市电电压通过电源滤波后，由ac/dc电源模块转成12vdc输出，输出有四路：其中一路经过防护2输出到端子，给外部12v设备供电，一路经过dc-dc转换器输出3.3v电源给交换芯片等底板电路供电，一路经过dc-dc转换器输出3.3v电源给plc模块供电，一路经过 dc-dc转换器输出11.5v电源给plc模块供电。
86.如图2所示，所述第一防护电路包括：瞬态抑制二极管d1、瞬态抑制二极管d2、瞬态抑制二极管d3、电容c1、电容c2、电阻r2、电阻r3、压敏电阻rv1，电阻r1、电容c3；
87.plc耦合电路的8脚与瞬态抑制二极管d1的一端连接，瞬态抑制二极管 d1的另一端接机壳地；
88.plc耦合电路的5脚与瞬态抑制二极管d2的一端连接，瞬态抑制二极管 d2的另一端接机壳地；
89.瞬态抑制二极管d3的一端与plc耦合电路的8脚连接，另一端与plc耦合电路的5脚连接；
90.电容c1的一端与plc耦合电路的8脚连接，另一端与电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端为交流220v电源输出端子的信号发送端
91.电容c2的一端与plc耦合电路的5脚连接，另一端与电阻r3的一端连接；电阻r3的另一端为交流220v电源输出端子的信号接收端；
92.压敏电阻rv1的一端交流220v电源输出端子的信号接收端连接，另一端与交流220v电源输出端子的信号发送端连接；
93.电阻r1与电容c3并联之后，接于机壳地与数字地之间。
94.需要说明的是，本实施例中，plc耦合电路包括8个端子，其中1脚接plc 模块输入信号的正极，2脚接plc模块输出信号的正极，3脚接plc模块输出模块的负极，4脚接plc输入模块的负极，plc耦合电路的8脚与瞬态抑制二极管d1的一端连接，plc耦合电路的5脚与瞬态抑制二极管d2的一端连接。
95.在本实施例中，瞬态抑制二极管d1、瞬态抑制二极管d2的型号为 hsd3c121l；瞬态抑制二极管d3的型号为bsd3c151l。
96.如图3所示，所述第二防护电路包括：二极管d5、电容c33、电容c34、变压器t3、电解电容c35、电容c36、瞬态电压抑制二极管tvs2、熔断器f2、发光二极管led2、电阻r24、线对板连接器cn1、线对板连接器cn2；
97.二极管d5的阳极接输出12v电源，二极管d5的阴极分别与变压器t3的1 脚、电容c33的一端、电容c34的一端连接；
98.电容c33的另一端、电容c34的另一端、变压器t3的4脚接数字地；
99.变压器t3的2脚分别与电解电容c35的正极、电容c36的一端、瞬态电压抑制二极管tvs2的一端、熔断器f2的一端连接；
100.电解电容c35的负极、电容c36的另一端、瞬态电压抑制二极管tvs2的另一端、线对板连接器cn1的a1脚接电源地；
101.熔断器f2的另一端分别与发光二极管led2的阳极、线对板连接器cn1的 b1脚连接；
102.发光二极管led2的阴极与电阻r24的一端连接，电阻r24的另一端接电源地；
103.线对板连接器cn1的a3脚与线对板连接器cn2的a1脚连接；
104.线对板连接器cn1的b3脚与线对板连接器cn2的a2脚连接。
105.在本实施例中，线对板连接器cn1的型号为1318124-1，线对板连接器cn2 的型号为1318123-1；
106.熔断器f2的型号为smd1812p150tf/24，二极管d5的型号为sk34a。
107.需要说明的是，本实施例中第一防护电路用于plc信号端保护，包含静电、浪涌等防护；第二防护电路用于12v电源输出保护，主要包含反接和过载。
108.如图4所示，所述电源滤波器包括：电阻r61、电感l4、电阻r58、电阻 r59、电阻r60、压敏电阻rv6、电感l5、电阻r62、电容c80、电容c81、变压器t5、电容c84、ac-dc电源模块u7、电解电容c85、电容c86、电容c87、电感l8、电解电容c88、电容c89、电阻r63、电阻r64、发光二极管led6；
109.电阻r58的一端分别与交流220电源的一极、电感l4的一端、电阻r61的一端连接；
110.电阻r61的另一端分别与电感l4的另一端、电容c80的一端、变压器t5 的1脚连接；
111.电容c80的另一端接机壳地；
112.电阻r58的另一端与电阻r59的一端连接；
113.电阻r59的另一端分别与压敏电阻rv6的一端、电感l5的一端、电阻r62 的一端连接；
114.压敏电阻rv6的另一端与交流220v电源输出端的另一极连接；
115.电感l5的另一端分别与电阻r62的另一端、变压器t5的4脚、电容c81 的一端连接，电容c81的另一端接机壳地；
116.电容c84的一端分别与变压器t5的2脚、ac-dc电源模块u7的1脚连接；
117.电容c84的另一端分别与变压器t5的3脚、ac-dc电源模块u7的2脚连接；
118.ac-dc电源模块u7的3脚分别与电解电容c85的正极、电容c86的一端、电容c87的一端、电感l8的一端连接；
119.电解电容c85的负极、电容c86的另一端、电容c87的另一端与ac-dc 电源模块u7的4脚连接；
120.电感l8的另一端分别与电解电容c88的正极、电容c89的一端，电阻r63 的一端、电阻r64的一端连接；
121.电解电容c88的负极、电容c89的另一端、电阻r63的另一端与ac-dc 电源模块u7的4脚连接；
122.电阻r64的另一端与发光二极管led6的正极连接，发光二极管led6的负极与ac-dc电源模块u7的4脚连接；
123.ac-dc电源模块u7的4脚接数字地；
124.电解电容c88的正极为12v输出端子。
125.在本实施例中，ac-dc电源模块u7的型号为he12p24lrn。
126.需要说明的是，本实施例中对于220vac电源，由于电梯随行线缆经过负载容易引入噪声，对plc信号造成干扰，本设计在220vac增加噪声滤波器，这样，电源输入端子输入220v(无plc信号)，电源输出端子输出220v(有plc 信号)。
127.如图5所示，所述噪声滤波器包括：排针j1、熔断器f3、压敏电阻rv5、压敏电阻rv3、
压敏电阻rv4、放电管d12、电感l9、电感l10、电容c78、变压器t4、电容c79、电容c82、电容c83、电感l6、电感l7、熔断器f4、排针j2；
128.所述排针j1的1脚与熔断器f3的一端连接，熔断器f3的另一端分别与电感l9、压敏电阻rv4的一端、压敏电阻rv5的一端连接；压敏电阻rv5的另一端与排针j1的3脚连接；
129.压敏电阻rv4的另一端分别与压敏电阻rv3的一端、放点管d12的一端连接；放电管d12的另一端接机壳地；
130.压敏电阻rv3的另一端与排针j1的3脚连接；
131.电感l9的另一端分别与电阻r58、变压器t4的4脚连接；
132.电感l10的一端与排针j1的3脚连接，另一端分别与压敏电阻rv6、变压器t4的1脚连接；
133.变压器t4的3脚分别与电容c79的一端、电容c82的一端、电感l6的一端连接；
134.变压器t4的2脚分别与电容c79的另一端、电容c83的一端、电感l7的一端连接；
135.电容c82的另一端、电容c83的另一端接机壳地；
136.电感l6的另一端为交流220v电源输出端子的信号发送端；电感l6的另一端与熔断器f4的一端连接，熔断器f4的另一端与排针j2的1脚连接；
137.电感l7的另一端为为交流220v电源输出端子的信号接收端，电感l7的另一端与排针j2的3脚连接。
138.在本实施例中，排针j1和排针j2的型号为1-174953-1。所述放电管d12的型号为2r600tb-8。
139.本实施例采用基于高速plc传输模块，通过加强噪声滤波性能及接口防护设计，实现电梯轿厢、轿顶、坑底到电梯机房的通信，免除重新布线、降低施工复杂度。
140.附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
141.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。