[实用新型]RS－485总线集线器

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及串口通信数据采集系统，尤其涉及一种RS-485总线集线器。适合于数据采集，自动化控制等领域的RS-485接口设备工程运用。

[背景技术]

RS-485接口是一种能够实现点对多点通信的低成本总线接口，在数据采集，自动化控制等领域得到广泛运用。然而RS-485总线必须用类似于菊花链形式的布线方式进行设备互连，这对于分支较多的多点采集系统工程而言不仅实施困难，而且提高了安装维护的成本。

传统的布线结构主要存在以下缺点：

1.RS-485总线受差分信号传输特点的限制总线长度一般在1200米左右，可布线覆盖面积十分有限，有时为了拓宽传输距离不得不采用中继器，也加大了布线过程中出现问题的可能性。

2.所有设备共享同一根RS-485总线。任一设备RS-485端口短路，都会影响整个系统的正常工作。

3.由于RS-485总线布线比较复杂，在系统中绝大部分工程费用和时间都浪费在布线环节。而RS-485总线布线的复杂程度与总线的长短和设备的挂接数目有很大关系，特别在大型系统中显得由为突出。采用传统的布线结构无疑加大了布线的难度。

4.由于地理环境的原因，在相距一定距离的设备之间总是存在地电位不平衡的问题。这种因环境造成的因素，在传统布线结构中很难综合解决，甚至造成整个系统无法启动，使得众多的RS-485接口设备无法可靠地在一个RS-485网络中正常工作。即使工作正常，其设备数量一般也须被限制在32台以内。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种RS-485总线集线器，通过RS-485总线集线器实现RS-485总线星型连接和菊花链连接相结合的方式，提高布线的覆盖面积和系统的可靠性，同时还能简化系统的布线过程，减小工程费用。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种RS-485总线集线器，包括电源管理单元、信号汇集分发单元、主设备接口支路和至少2条从设备接口支路；所述的主设备接口支路和每条从设备接口支路分别包括设备接口和总线隔离单元；在主设备接口支路中，主设备接口通过总线隔离单元同信号汇集分发单元连接；在从设备接口支路中，从设备接口通过总线隔离单元同信号汇集分发单元连接；所述的总线隔离单元负责各接口之间的地电位和电源隔离；所述的信号汇集分发单元负责主从设备接口支路之间的信号转发，实现集线功能；所述的电源管理单元负责RS-485总线集线器各模块的电源供电和上电时序。

以上所述的RS-485总线集线器，所述主设备接口支路和从设备接口支路中最好分别设置有短路开路保护电路，所述的短路开路保护电路在短路或开路状态下的信号保护，避免影响其它接口设备的正常通信。

以上所述的RS-485总线集线器，所述主设备接口支路和从设备接口支路中最好分别设置有端口自动关闭电路，所述的端口自动关闭电路在本接口支路故障的情况下自动关闭故障的接口，确保其它接口的正常使用。

本实用新型将一条主设备接口支路与多条从设备接口支路通过信号汇集分发单元连接，由信号汇集分发单元实现主从设备接口支路之间的信号转发，实现集线功能，改变了传统的RS-485总线必须用菊花链形式进行设备互连的布线方式，可以通过星型连接和菊花链连接相结合的方式，提高布线的覆盖面积和互连的设备数量，并简化系统的布线过程，减小工程费用。本实用新型在主设备接口支路和从设备接口支路中都设置了负责各接口之间的地电位和电源隔离的总线隔离单元，解决了设备之间地电位不平衡的问题，有效地提高了系统的可靠性。

本实用新型如在主设备接口支路和从设备接口支路中分别设置短路开路保护电路和端口自动关闭电路，将进一步提高系统的可靠性。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型RS-485总线集线器实施例1的原理框图。

图2是本实用新型RS-485总线集线器实施例2大型考勤门禁系统布线方案的示意图。

图3是本实用新型RS-485总线集线器实施例3多业务RS-485控制系统布线方案示意图。

[具体实施方式]