[发明专利]确定现场总线网络中故障的位置的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及现场总线技术领域，具体涉及确定现场总线网络中故障的位置的装置和方法。

背景技术

由于现场总线网络具有较强的环境适应性和互可操作性等特点，被普遍应用在工控领域。其中，应用广泛的基于RS-485的现场总线包括过程现场总线-分散外围设备（PROFIBUS-Decentralized Periphery，DP），基础现场总线&控制与通信链路系统（Foundation Fieldbus & Control & Communication Link，CC-Link）等。基于RS-485的现场总线利用双绞线或者同轴电缆作为传输电缆进行信号传输，传输使用的波特率越高，相应的传输距离就越短。对于采用了高波特率的传输来说，如果在传输电缆的两端未增加终端电阻，现场总线数据信号将在传输电缆的末端被反射，从而淹没部分现场总线数据信号并严重影响现场总线的通信质量，这种现象也被称为回波反射。因此，需要在传输电缆的两端增加终端电阻，用来降低回波反射对现场总线数据信号的影响。

在实际应用中，现场总线网络中的故障主要包括终端电阻故障和传输电缆故障。例如终端电阻在传输电缆的两端或一端未被正确配置，或者传输电缆断开等等。为了维护现场总线网络，需要及时准确地确定故障的位置。

在现有的故障检测方法中，现场总线设备所具备的自诊断功能可以通过诊断信息确定故障点的位置。但是，自诊断功能通常只在短距离传输中使用，当传输距离较长时，自诊断功能会受到回波反射的影响严重，无法准确地确定故障点的位置。为了在现场总线网络中准确地确定故障点的位置，通常需要采用专用的硬件诊断设备。在使用某些硬件诊断设备时，还需要切断整个现场总线网络的电源。但是，采用专用的硬件诊断设备会提高系统成本，并且在工控领域中，随时将整个现场总线网络断电是很难实现的。

可见，根据现有技术，在确定现场总线网络中的故障的位置时，缺少一种能够快速准确地确定故障点并且不会提高系统成本的检测方法和装置。

发明内容

本发明实施例提供了一种确定现场总线网络中故障的位置的装置和方法，能够快速准确地确定现场总线网络中的故障的位置，并且不提高系统成本。

本发明实施例提供如下技术方案。

本发明实施例提供的确定现场总线网络中故障的位置的装置包括：

切换模块，用于当检测到现场总线网络中发生故障时，将所述现场总线网络当前所用的波特率切换到预定波特率，所述预定波特率低于所述现场总线网络当前所用的波特率；

探测模块，用于利用所述预定波特率，探测所述现场总线网络中正常工作的从站；

确定模块，用于确定所述正常工作的从站中位于最远端的从站的外侧为故障的位置。

在本发明的一种实施方式中，所述预定波特率为所述现场总线网络中允许使用的最低波特率。

在本发明的一种实施方式中，所述现场总线网络中包括中继器；所述探测模块用于经过所述中继器，利用所述预定波特率，探测所述现场总线网络中正常工作的从站。

在本发明的一种实施方式中，所述现场总线网络为基于RS-485的现场总线网络。

本发明实施例提供的确定现场总线网络中故障的位置的方法包括：

当检测到现场总线网络中发生故障时，将所述现场总线网络当前所用的波特率切换到预定波特率，所述预定波特率低于所述现场总线网络当前所用的波特率；

利用所述预定波特率，探测所述现场总线网络中正常工作的从站；

确定所述正常工作的从站中位于最远端的从站的外侧为故障的位置。

在本发明的一种实施方式中，所述预定波特率为所述现场总线网络中允许使用的最低波特率。

在本发明的一种实施方式中，所述现场总线网络中包括中继器；所述探测所述现场总线网络中正常工作的从站包括：经过所述中继器，探测所述现场总线网络中正常工作的从站。

在本发明的一种实施方式中，所述现场总线网络为基于RS-485的现场总线网络。

可以看出，在本发明实施例中，当检测到现场总线网络的发生故障时，降低了现场总线网络所用的波特率，从而减少了回波反射对现场总线数据信号的影响，保证了现场总线网络中正常工作的从站能够全部被探测到，进而快速准确地确定现场总线网络中故障的位置。由于无需采用硬件诊断设备就可以快速准确地确定现场总线网络中故障的位置，因此避免了提高系统成本，并且使现场总线网络的研发更加容易。

附图说明