一種rs-485總線通信硬件阻斷電路的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，包括：信號發生電路，用于產生標準TTL或者CMOS電平信號；隔離電路，用于隔離信號發生電路和功率驅動電路；功率驅動電路，包括正負雙路輸出可調穩壓電源和功率輸出器件；功率驅動電路輸入端通過隔離電路與信號發生電路相連；功率驅動電路輸出端并接在RS-485總線上。利用本發明所述電路可以在不切斷總線通信硬件電路以及不破壞原有總線硬件連接的情況下，有效阻斷RS-485總線通信。
【專利說明】—種RS-485總線通信硬件阻斷電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業控制系統安全領域，尤其涉及一種RS-485總線通信硬件阻斷電路。
【背景技術】
[0002]RS-485總線是目前在現場總線領域應用最為廣泛的現場總線物理層之一，多種現場總線協議，包括Profibus (Profibus-DP)、MODBUS (M0DBUS串行鏈路協議)以及自定義協議等，均可基于RS-485總線物理層。
[0003]為了保證工業控制系統中基于RS-485總線物理層現場總線的安全性，需要在檢測到基于RS-485總線物理層的現場總線上出現異常通信時，及時阻斷RS-485總線通信；在進行RS-485總線通信測試時，有時也需要阻斷RS-485總線通信。這種阻斷應該在不切斷總線通信硬件電路(線路)以及不破壞原有總線硬件連接的情況下進行。
【發明內容】
[0004]針對上述技術問題，本發明提供了一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，基于信號發生電路、隔離電路和功率驅動電路實現，可以瞬間阻斷RS-485總線通信，不切斷總線通信硬件線路，不破壞原有總線硬件連接。
[0005]本發明提供電路如下:一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，包括:
信號發生電路，用于產生標準TTL或者CMOS電平信號；所述信號可以是干擾信號，也可以是固定的高電平或者低電平；
隔離電路，用于隔離信號發生電路和功率驅動電路；用于保證信號發生電路安全，做到完全隔離；
功率驅動電路，包括正負雙路輸出可調穩壓電源和功率輸出器件；功率驅動電路輸入端通過隔離電路與信號發生電路相連；功率驅動電路輸出端并接在RS-485總線上；
當信號發生電路輸出電平信號時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至預設絕對值以上，阻斷RS-485總線通信。
[0006]進一步地，所述當信號發生電路輸出電平信號時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至預設絕對值以上包括:
當所述信號發生電路輸出高電平時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至+6V以上；
當所述信號發生電路輸出低電平時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至-6V以下。
[0007]進一步地，所述隔離電路由光電耦合器件實現。
[0008]綜上所述，本發明提供了一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，由信號發生電路、隔離電路和功率驅動電路組成。所述信號發生電路用于產生標準電平信號；所述隔離電路用于將信號發生電路與功率驅動電路隔離開，保證信號發生電路的安全；所述功率驅動電路，根據信號發生電路發出的信號，將RS-485總線A、B兩線間的壓力差強驅動至某一預設值，使得RS-485總線接口電路無力在功率驅動電路進行強驅動的情況下，改變A、B兩線之間的電壓極性，從而阻斷RS-485總線上其他設備的通信，并且所述功率驅動電路的強驅動能力是可調的。本發明所述方法及系統不需要切斷硬件電路或者破壞原有硬件連接情況，就可有效阻斷RS-485總線通信。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1為本發明提供的一種RS-485總線通信硬件阻斷電路實現框圖。
【具體實施方式】
[0011]本發明給出了一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，為了使本【技術領域】的人員更好地理解本發明實施例中的技術方案，并使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明中技術方案作進一步詳細的說明:
本發明首先提供了一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，如圖1所示，包括:
信號發生電路101，用于產生標準TTL或者CMOS電平信號；所述信號可以是干擾信號，也可以是固定的高電平或者低電平；所述信號發生電路可以基于MCU、可編程邏輯器件(例如:CPLD或者FPGA)或者74和4000系列數字電路實現；
隔離電路102，用于隔離信號發生電路101和功率驅動電路103 ;用于保證信號發生電路安全，做到完全隔離；
功率驅動電路103，包括正負雙路輸出可調穩壓電源和功率輸出器件；功率驅動電路103輸入端通過隔離電路102與信號發生電路101相連；功率驅動電路103輸出端并接在RS-485總線上；所述功率輸出器件可以為PA25等功率型運算放大器；
當信號發生電路101輸出電平信號時，則利用功率驅動電路103將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至預設絕對值以上，阻斷RS-485總線通信。
[0012]優選地，所述當信號發生電路輸出電平信號時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至預設絕對值以上包括:
當所述信號發生電路輸出高電平時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至+6V以上；
當所述信號發生電路輸出低電平時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至-6V以下。
[0013]優選地，所述隔離電路由光電耦合器件實現。
[0014]如上所述，本發明給出了一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，其至少由:信號發生電路、隔離電路和功率驅動電路組成，通過功率驅動電路將RS-485總線的兩線間的電壓差強驅動至預設值以上，從而將RS-485總線“拉死”，使得總線上的其他硬件設備無法改變RS-485總線的A、B兩線間的電壓極性，也就無法改變RS-485總線電平，所以無法進行通信。因此，本發明所給出的具體實施例在不破壞原有總線硬件連接的情況下，僅將所述硬件阻斷電路并接在RS-485總線上，即可隨時對RS-485總線通信進行阻斷。在基于RS-485總線物理層的現場總線上，可以配合工控安全系統阻斷異常通信，也可以作為測試RS-485總線通信的一種手段。
[0015]以上實施例用以說明而非限制本發明的技術方案。不脫離本發明精神和范圍的任何修改或局部替換，均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種RS-485總線通信硬件阻斷電路，其特征在于，包括: 信號發生電路，用于產生標準TTL或者CMOS電平信號； 隔離電路，用于隔離信號發生電路和功率驅動電路； 功率驅動電路，包括正負雙路輸出可調穩壓電源和功率輸出器件；功率驅動電路輸入端通過隔離電路與信號發生電路相連；功率驅動電路輸出端并接在RS-485總線上； 當信號發生電路輸出電平信號時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至預設絕對值以上，阻斷RS-485總線通信。
2.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述當信號發生電路輸出電平信號時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至預設絕對值以上包括: 當所述信號發生電路輸出高電平時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至+6V以上； 當所述信號發生電路輸出低電平時，則利用功率驅動電路將RS-485總線兩線之間的電壓差強驅動至-6V以下。
3.如權利要求1所 述的電路，其特征在于，所述隔離電路由光電耦合器件實現。
【文檔編號】H03K19/0175GK103905031SQ201310737038
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】趙世平, 桑勝田, 張栗偉 申請人:哈爾濱安天科技股份有限公司