一種短路保護自恢復的m-bus電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及到一種M-BUS通信電路，尤其是一種涉及熱力行業的能自動適應短路檢測、自動恢復通道的短路保護自恢復的M-BUS電路，由上、下位機，前端電源保護電路，數據電平轉換電路，總線下行電壓信號調制電路，上行電流信號接收解調電路，總線通道切換電路，總線短路保護電路組成，本實用新型利用運算放大器的特性，增強遠程負載對主站電壓調制的影響，保障總線電壓作穩定；分立器件的使用使成本降低；多級隔離方式的采用，提高電路抗干擾性能，提升遠程通信能力；總線連接無方向，拓撲連接可使用任意連接方式，配套總線下行電壓信號調制電路和上行電流信號接收解調電路，提高數據傳輸穩定性，不易短路，功耗低，結構簡單安全實用。
【專利說明】—種短路保護自恢復的M-BUS電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種M-BUS通信電路，尤其是一種涉及熱力行業的能自動適應短路檢測、自動恢復通道的短路保護自恢復的M-BUS電路。
【背景技術】
[0002]M-BUS儀表總線是熱力行業應用較多的一種儀表總線結構，M-BUS主要特點是兩條無極性傳輸線，同時供電和傳輸串行數據，而各個子站(以不同的ID確認)并聯在M-BUS總線上，從而實現主站和從機的組網通信；M-BUS總線以其結構簡單，造價低廉的優勢，應用于各類儀表或相關裝置的能耗類智能管理系統中傳輸數據，但目前在實際使用中，因用戶或不可抗拒的因素往往導致兩條傳輸線容易短路，而市場上應用的M-BUS總線沒有通信短路的保護措施，容易造成通信電路短路癱瘓。

【發明內容】

[0003]本實用新型針對現有M-BUS通信電路的技術不足，提供了一種短路保護自恢復的M-BUS電路，該實用新型使用方便，簡單可靠，不僅提高了總線的負載量，并適時檢測短路故障，自動切斷故障源，上報短路信息，在故障排除后自動恢復通道，解決總線短路問題。
[0004]本實用新型通過以下技術方案來實現:一種短路保護自恢復的M-BUS電路，由上位機、下位機、前端電源保護電路、數據電平轉換電路、總線下行電壓信號調制電路、上行電流信號接收解調電路、總線通道切換電路和總線短路保護電路組成；所述上位機連接數據電平轉換電路、總線下行電壓信號調制電路、上行電流信號接收解調電路和總線通道切換電路，并通過M-BUS連接下位機；
[0005]所述數據電平轉換電路、總線下行電壓信號調制電路和上行電流信號接收解調電路通過前端電源保護電路連接供電電源；
[0006]所述總線通道切換電路連接總線短路保護電路；
[0007]所述前端電源保護電路由自恢復保險絲、壓敏電阻和TVS管組成，以避免電源電壓異常現象導致燒毀器件，起到保護作用；
[0008]所述數據電平轉換電路，是將處理器TTL電平轉換為符合M-BUS電平協議的信號，由光耦隔離器件、三極管、運算放大器組成，以實現低電壓信號轉換為高電壓信號；
[0009]所述總線下行電壓信號調制電路，是將數據轉換電路出來的信號按M-BUS電平特性下發給從機，由運算放大器，阻容器件組成；
[0010]所述上行電流信號接收解調電路，由比較器、高速隔離光耦器件和高精度阻容器件組成，用來檢測從機在上傳數據時以總線電流變化的形式表示的數據信號，它將電流信號轉換為電壓信號，它借比較器高精度高速率特點，來準確無誤的接受上傳的數據，從而實現下位機和上位機通信；
[0011]所述總線通道切換電路，由光耦繼電器、三極管、穩壓管和電阻組成；多通道的設置方式，解決單通道負載量超載，用來提高帶負載能力，更好的解決了從機供電問題，有效避免了單通道多負載通信時供電干擾問題；
[0012]所述總線短路保護電路，由光耦繼電器、熱敏電阻以及TVS管組成，以實現實時檢測，快速自動切斷通道，將故障點隔離出去，上報故障信息給主站集中器，當故障解除后，自動恢復通道，再次正常工作。
[0013]本實用新型的有益效果是，一種短路保護自恢復的M-BUS電路，利用運算放大器的特性，增強了遠程負載對主站電壓調制的影響，使從機對主站的影響消除，保障了總線電壓的工作穩定；分立器件的使用，使本實用新型成本較低；多級隔離方式的采用，提高了電路的抗干擾性能，提升了遠程通信能力；總線連接無方向，拓撲連接可使用任意連接方式，配套的總線下行電壓信號調制電路和上行電流信號接收解調電路，提高數據傳輸穩定性，不易短路，功耗低，結構簡單，安全實用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]圖1為一種短路保護自恢復的M-BUS電路的結構框圖。
[0016]圖中，1.上位機，2.下位機，3.數據電瓶轉換電路，4.總線下行電壓信號調制電路，5.上行電流信號接收解調電路，6.總線通道切換電路，7.前端電源保護電路，8.總線短路保護電路，9.供電電源。
【具體實施方式】
[0017]參照附圖，一種短路保護自恢復的M-BUS電路，由上位機1、下位機2、前端電源保護電路7、數據電平轉換電路3、總線下行電壓信號調制電路4、上行電流信號接收解調電路
5、總線通道切換電路6和總線短路保護電路8組成，所述上位機I連接數據電平轉換電路
3、總線下行電壓信號調制電路4、上行電流信號接收解調電路5和總線通道切換電路6，并通過M-BUS連接下位機2。
[0018]所述數據電平轉換電路3、總線下行電壓信號調制電路4和上行電流信號接收解調電路5通過前端電源保護電路7連接供電電源9。
[0019]所述總線通道切換電路6連接總線短路保護電路8。
[0020]所述前端電源保護電路7由自恢復保險絲、壓敏電阻和TVS管組成，以避免電源電壓異常現象導致燒毀器件，起到保護作用。
[0021]所述數據電平轉換電路3，是將處理器TTL電平轉換為符合M-BUS電平協議的信號，由光耦隔離器件、三極管、運算放大器組成，以實現低電壓信號轉換為高電壓信號。
[0022]所述總線下行電壓信號調制電路4，是將數據轉換電路出來的信號按M-BUS電平特性下發給從機，由運算放大器，阻容器件組成。
[0023]所述上行電流信號接收解調電路5，由比較器、高速隔離光耦器件和高精度阻容器件組成，用來檢測從機在上傳數據時以總線電流變化的形式表示的數據信號，它將電流信號轉換為電壓信號，它借比較器高精度高速率特點，來準確無誤的接受上傳的數據，從而實現下位機和上位機通信。
[0024]所述總線通道切換電路6，由光耦繼電器、三極管、一個穩壓管和電阻組成；多通道的設置方式，解決單通道負載量超載，用來提高帶負載能力，更好的解決了從機供電問題，有效避免了單通道多負載通信時供電干擾問題。
[0025]所述總線短路保護電路8，由光耦繼電器、熱敏電阻以及TVS管組成，以實現實時檢測，快速自動切斷通道，將故障點隔離出去，上報故障信息給主站集中器，當故障解除后，自動恢復通道，再次正常工作。
【權利要求】
1.一種短路保護自恢復的M-BUS電路，由上位機、下位機、前端電源保護電路、數據電平轉換電路、總線下行電壓信號調制電路、上行電流信號接收解調電路、總線通道切換電路、總線短路保護電路組成；其特征在于，上位機連接數據電平轉換電路、總線下行電壓信號調制電路、上行電流信號接收解調電路和總線通道切換電路，并通過M-BUS連接下位機；數據電平轉換電路、總線下行電壓信號調制電路和上行電流信號接收解調電路，通過前端電源保護電路連接供電電源，總線通道切換電路連接總線短路保護電路。
2.根據權利要求1所述的短路保護自恢復的M-BUS電路，其特征在于，所述前端電源保護電路由自恢復保險絲、壓敏保護器以及TVS管組成。
3.根據權利要求1所述的短路保護自恢復的M-BUS電路，其特征在于，所述下行電壓信號調制電路，由運算放大器，阻容器件組成。
4.根據權利要求1所述的短路保護自恢復的M-BUS電路，其特征在于，所述上行電流信號接收解調電路，由比較器、高速隔離光耦器件、高精度阻容器件組成。
5.根據權利要求1所述的短路保護自恢復的M-BUS電路，其特征在于，所述總線通道切換電路，由光耦繼電器、三極管、穩壓管和電阻組成。
【文檔編號】H04L12/40GK203775233SQ201420167565
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月9日 優先權日:2014年4月9日
【發明者】董杰 申請人:山東省德魯計量科技有限公司