基于IEC61158-2传输技术的现场总线智能分配器

摘要

本发明公开了一种基于IEC61158-2传输技术的现场总线智能分配器，包括有与IEC61158-2传输技术的现场总线相连接的总线取电稳压模块、NDS9407开关型场效应管，总线取电稳压模块分别连接ATMEGA48型微处理器、MAX932电压比较器；所述NDS9407开关型场效应管上依次连接有MAX472支线设备电流检测芯、LM317限流模块，LM317限流模块连接到支线设备。本发明可安装在任意地点而不需要额外布设电源线和数据线，为总线提供分线功能之外还可防止因总线设备或总线支线出现短路而造成整根总线出现故障，同时还提供LED状态显示。

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业自动化过程测量设备的分配连接系统，特别涉及一 种基于IEC61158-2传输技术的现场总线智能分配器。

背景技术

IEC61158-2是现场总线的物理层标准，其中规定了总线供电的实现方 法。其基本原理是：总线电源输出和总线节点输入都设计成电流源型，以增 大总线的交流阻抗。需要发送的数字信号采用曼彻斯特编码，以增量电流的 形式发送到总线，由于总线的交流阻抗固定，增量电流信号在总线上产生电 压脉冲叠加到总线。在接收站点，通过检测电压变化，对变化信号进行解码 就能读取数据。由于采用总线供电，所有总线设备都连接到同一根总线上， 容易出现一个设备的短路而造成整根总线出现故障。

实用新型内容

本发明的目的是提供一种基于IEC61158-2传输技术的现场总线智能分 配器，其可安装在任意地点而不需要额外布设电源线和数据线，为总线提供 分线功能之外还可防止因总线设备或总线支线出现短路而造成整根总线出 现故障，同时还提供LED状态显示。

为解决上述的技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种基于IEC61158-2传输技术的现场总线智能分配器，包括有与 IEC61158-2传输技术的现场总线相连接的总线取电稳压模块、NDS9407开关 型场效应管，总线取电稳压模块分别连接ATMEGA48型微处理器、MAX932电 压比较器；所述NDS9407开关型场效应管上依次连接有MAX472支线设备电 流检测芯、LM317限流模块，LM317限流模块连接到支线设备。

所述的LM317限流模块连接到MAX472支线设备电流检测芯片，MAX472支 线设备电流检测芯片与MAX932电压比较器相连接。

所述的ATMEGA48型微处理器与MAX932电压比较器、NDS9407开关型场 效应管相连接。

所述ATMEGA48型微处理器与LED状态显示模块连接，LED状态显示模块 与总线取电稳压模块相连。

所述MAX472支线设备电流检测芯片与MAX932电压比较器连接。

本发明的总线取电稳压模块取压模块将IEC61158-2传输技术的总线电 压进行稳压在3.6V DC给分配器上其他的器件提供供电；NDS9407开关型场 效应管与IEC61158-2传输技术的总线相连，用来控制给支线设备供电的开 关；MAX472支线设备电流检测模块与NDS9407开关型场效应管相连，检测流 经支线设备的的电流；LM317限流模块与MAX472支线设备电流检测模块相连， 将流经支线设备的电流限制在60mA DC以内；支线设备供电电压检测模块与 LM317限流模块相连，检测支线设备的供电电压；MAX932电压比较器分别与 MAX472支线设备电流检测模块、支线设备供电电压检测模块好、ATMEGA48 型微处理器相连，比较来自检测支线设备的供电电压和MAX472支线设备电 流并将结果送至ATMEGA48型微处理器；ATMEGA48型微处理器还与NDS9407 开关型场效应管和LED状态显示模块相连，控制支线设备供电的开关以及显 示状态。

本发明的工作原理为：总线取电稳压模块将IEC61158-2传输技术的总 线电压进行稳压在3.6V DC给分配器上其他的器件提供供电；ATMEGA48型微 处理器读取MAX932比较器的结果来控制NDS9407开关型场效应管的开关； MAX472支线设备电流检测模块将检测流经支线设备的电流并以电压输出形 式送至MAX932比较器，当输出电压达到一定值时，MAX932比较器翻转，并 将信号送至ATMEGA48型微处理器，ATMEGA48型微处理器将结果通过LED显 示；LM317限流模块可将流经支线设备的电流限制在60mA DC以内；支线设 备供电电压检测模块检测支线设备的供电情况，当支线设备供电电压低至一 定值时，MAX932比较器翻转，并将型号送至ATMEGA48型微处理器，ATMEGA48 型微处理器通过控制NDS9407开关型场效应管来断开支线设备的供电，保护 总线的正常工作，同时通过LED闪烁提示支线可能出现短路情况。

与已有技术相比，本发明具有以下的积极效果如下：

本发明采用模块化设计，各模块相互协调工作；尤其采用分别检测供电 电压和支线设备电流方法，保护了IEC61158-2传输技术的总线不会因分支 设备过流或短路而影响总线工作；通过LED显示各种工作状态，为使用者提 供更多的诊断信息。

附图说明

图1为本发明电路连接框图。

其中，图中标号为：IEC61158-2传输技术的现场总线1、总线取电稳压模 块2、MAX472支线设备电流检测芯片3、NDS9407开关型场效应管4、MAX932 电压比较器5、LM317限流模块6、ATMEGA48型微处理器7、LED状态显示模 块8、支线设备供电电压检测模块9、支线设备10。

具体实施方式

参见图1，一种基于IEC61158-2传输技术的现场总线智能分配器，包括 有与IEC61158-2传输技术的现场总线1相连接的总线取电稳压模块2、 NDS9407开关型场效应管4，总线取电稳压模块2分别连接ATMEGA48型微处 理器7、MAX932电压比较器5；NDS9407开关型场效应管4上依次连接有MAX472 支线设备电流检测芯3、LM317限流模块6，LM317限流模块6连接到支线设 备10，LM317限流模块6连接到MAX472支线设备电流检测芯片3，MAX472 支线设备电流检测芯片3与MAX932电压比较器5相连接，ATMEGA48型微处 理器7与MAX932电压比较器5、NDS9407开关型场效应管4相连接，ATMEGA48 型微处理器7与LED状态显示模块8连接，LED状态显示模块8与总线取电 稳压模块2相连，MAX472支线设备电流检测芯片3与MAX932电压比较器5 连接。

本发明总线取电稳压模块2将IEC61158-2传输技术的总线1电压进行稳 压在3.6V DC给分配器上其他的器件提供供电；ATMEGA48型微处理器7读取 MAX932比较器5的结果来控制NDS9407开关型场效应管4的开关；MAX472 支线设备电流检测模块2将检测流经支线设备的电流并以电压输出形式送至 MAX932比较器5，当输出电压达到一定值时，MAX932比较器5翻转，并将信 号送至ATMEGA48型微处理器7，ATMEGA48型微处理器7将结果通过LED状 态显示模块8显示；LM317限流模块6可将流经支线设备的电流限制在60mA DC以内；支线设备供电电压检测模块9检测支线设备的供电情况，当支线设 备供电电压低至一定值时，MAX932比较器5翻转，并将型号送至ATMEGA48 型微处理器7，ATMEGA48型微处理器7通过控制NDS9407开关型场效应管4 来断开支线设备的供电，保护总线的正常工作，同时通过LED状态显示模块 8闪烁提示支线可能出现短路情况。

以上已对发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不仅限于上述实 施例，熟悉本领域的普通技术人员还可以作出其他各种等同的变型和替换， 这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求书所限定的范围内。