本實用新型屬集線器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于RS485的新型集線器。

背景技術(shù)：

RS-485通訊距離最遠的終端設(shè)備到總線起始點的連線，理論上的距離是1200米，但在實際應(yīng)用中，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和干擾情況一般都只有幾百米，負載的終端設(shè)備的數(shù)量取決于控制器的通訊芯片和485轉(zhuǎn)換器的通訊芯片的選型，不同配置的接口負載數(shù)目不一致，一般為32個，實際應(yīng)用時，考慮現(xiàn)場環(huán)境，通訊距離等因素，掛載數(shù)量與理論稍有偏差。

RS-485總線應(yīng)用于數(shù)據(jù)集中器和終端設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸中，往往受到傳輸距離和掛載能力的限制，為了克服這些局限，在實際應(yīng)用中，需要對RS-485總線進行擴展，以增加總線的傳輸距離和掛載能力。

如圖1所示，傳統(tǒng)的RS-485總線網(wǎng)絡(luò)中，往往在數(shù)據(jù)集中器中增加RS-485接口，使數(shù)據(jù)集中器同時可以在若干個RS-485總線上發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣就必須增加數(shù)據(jù)集中器的硬件接口，使數(shù)據(jù)集中器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，而且組成的RS-485總線網(wǎng)絡(luò)必須以數(shù)據(jù)集中器作為中心，每一路RS-485總線都圍繞著數(shù)據(jù)集中器，不僅失去了RS485總線網(wǎng)絡(luò)布局的靈活性，而且傳輸距離也收到很大的局限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服傳統(tǒng)傳輸方式的局限，本實用新型旨在提供一種基于RS485的新型集線器，其通過設(shè)置的集線器對RS485總線主干進行擴展，以靈活可靠的方式，增加RS485總線主干的傳輸距離和掛載能力，使用此種連接方式，數(shù)據(jù)集中器只需要接出1個RS485總線主干，在此條RS485總線主干上的任意位置既可以安裝終端設(shè)備，也可以安裝集線器，集線器在RS485總線網(wǎng)絡(luò)上的功能主要是對總線網(wǎng)絡(luò)的擴展作用。

為實現(xiàn)以上技術(shù)目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案如下：

一種基于RS485的新型集線器，其特征在于：包括有經(jīng)數(shù)據(jù)集中器設(shè)置的RS485總線主干，所述RS485總線主干上設(shè)置有集線器，經(jīng)由所述總集線器設(shè)置有RS485總線分支，所述RS485總線分支上設(shè)置有集線器以對RS485總線分支進行再次拓展，還包括有終端設(shè)備，所述終端設(shè)備設(shè)置于RS485總線主干或RS485總線分支之上。

進一步地，優(yōu)選的是，所述RS485總線主干或同一RS485總線分支上的終端設(shè)備數(shù)量為0～32個。

進一步地，優(yōu)選的是，所述集線器包括一個RS485上行通訊接口和一個RS485下行通訊接口，所述RS485上行通訊接口至RS485下行通訊接口依次設(shè)置有相互連接的MCU模塊及光耦隔離模塊，其中所述RS485上行通訊接口和MCU模塊連接至第一電源模塊，所述RS485下行通訊接口連接至第二電源模塊。

通過以上技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：

1.克服了傳統(tǒng)方式的局限，通過集線器對RS485總線主干進行擴展，實現(xiàn)通過數(shù)據(jù)集中器只需要接出1個RS485總線主干，在此條RS485總線主干上的任意位置既可以安裝終端設(shè)備，也可以安裝集線器進行RS485總線分支的拓展，大大增加了RS485總線主干的傳輸距離和掛載能力；

2.在集線器上設(shè)計有2個RS485接口，分別為RS485上行通訊接口和RS485下行通訊接口，RS485上行通訊接口接收到RS485總線主干或分支上的數(shù)據(jù)，經(jīng)過MCU模塊處理后由RS485下行通訊接口發(fā)出，完成對RS485總線主干或分支上數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)過程，集線器就相當(dāng)于一個中轉(zhuǎn)站，其在雙向通訊的過程中，不僅可以把總線上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給分支，還可以把分支的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)回總線，達到對數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄U展與延伸的作用，而且可根據(jù)實際情況在合適的位置增加集線器，同時集線器與數(shù)據(jù)集中器之間、集線器與集線器之間的RS485總線主干或分支上都可以依照實際需要安裝終端設(shè)備，從而組成一個完善的、可隨意擴展、不受距離和掛載數(shù)量限制的RS485總線。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)RS485總線網(wǎng)絡(luò)的連接框架圖；

圖2為本實用新型的連接框架圖；

圖3為本實用新型集線器的結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記說明：1、數(shù)據(jù)集中器；2、RS485總線主干；3、RS485總線分支；4、集線器；5、終端設(shè)備；6、RS485-1接口；7、RS485-2接口；8、MCU模塊；9、光耦隔離模塊；10、第一電源模塊；11、第二電源模塊。

具體實施方式

為使本實用新型的技術(shù)特征、工作原理及有益效果易于理解，以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明，但不應(yīng)視為對本實用新型的限定。

參照圖2，本實用新型所提供的一種基于RS485的新型集線器，包括有經(jīng)數(shù)據(jù)集中器1設(shè)置的RS485總線主干2以及若干RS485總線分支3，其中：

RS485總線主干2上設(shè)置有至少1個以上的集線器4以及0～32個終端設(shè)備5，并且集線器4和終端設(shè)備5的位置可根據(jù)需要進行任何配置；

各RS485總線分支3分別經(jīng)由1個集線器4實現(xiàn)同RS485總線主干2的連接，各RS485總線分支3上可根據(jù)需要設(shè)置有終端設(shè)備5及集線器4以對RS485總線分支3進行再次拓展，同一RS485總線分支3上的終端設(shè)備5最多可設(shè)置32個。

如圖3所示，本實施例中的集線器包括一個用于上行通訊的RS485-1接口6和一個用于下行通訊的RS485-2接口7，RS485-1接口6至RS485-2接口7之間依次設(shè)置有相互連接的MCU模塊8及光耦隔離模塊9，RS485-1接口6和MCU模塊8連接至第一電源模塊10，RS485-2接口7連接至第二電源模塊11；

在RS485總線(包含RS485總線主干2及RS485總線分支3)中，RS485-1接口6接收RS485總線上的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送給MCU模塊8進行處理，MCU模塊8將數(shù)據(jù)處理完之后，送入RS485-2接口7，由RS485-2接口7發(fā)出，從而完成對RS485總線上的信號進行“接收-處理-發(fā)送”的過程。

集線器4在數(shù)據(jù)處理過程中，均采用高速有效的數(shù)據(jù)算法，從接收到數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)的發(fā)出，只有1-2字節(jié)的延遲，做到了數(shù)據(jù)的即時轉(zhuǎn)發(fā)，在比特率＝19200b/s時，延時時間僅為0.15-0.31ms。

光耦隔離模塊9是以光為媒介傳輸電信號，它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以它在集線器中在MCU模塊8和RS485-2接口7之間產(chǎn)生一個光電隔離的作用，完成“電—光—電”的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，在輸入和輸出上使用光耦合器，是電路具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。因此，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比，在集線器中應(yīng)用光耦隔離模塊，可以大大增加集線器工作的可靠性。

實際應(yīng)用時，在一條RS485總線上可以掛載32個終端設(shè)備5，那么，在該條RS485總線上接入一個集線器4，該集線器4所在的節(jié)點就可以作為一個新的起點，在其下端又可以掛載32個終端設(shè)備5，總線上掛載的終端設(shè)備5的數(shù)量就從原來的32個，擴展為32的若干倍(最大擴展數(shù)量＝32×集線器數(shù)量)，在一個RS485總線網(wǎng)絡(luò)中，擴展集線器4的數(shù)量是不受限制的，因此，如果在RS485總線網(wǎng)絡(luò)中加入了集線器4，對總線網(wǎng)絡(luò)進行擴展，該總線網(wǎng)絡(luò)上掛載的終端設(shè)備5的數(shù)目和485信號傳送的距離都可以是不受限制的。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。