專利名稱：一種現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換流閥底部電子設(shè)備柜與控制保護(hù)之間現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)終端自動(dòng)匹配技術(shù)，特別涉及一種現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配方法及裝置。
背景技術(shù)：
直流輸電換流閥用閥基電子設(shè)備柜內(nèi)有多個(gè)工作單元插件箱，這些插件箱一起完成了換流閥每一相的控制與監(jiān)控。為了將換流閥的運(yùn)行狀態(tài)信息送至極控制保護(hù)，必須使用現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)傳輸這些信息。對(duì)于像現(xiàn)場(chǎng)總線這樣的差分傳輸?shù)耐ㄓ嵕W(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)的終端必須接入特征電阻R以抑制信號(hào)的反射、增加總線的抗擾能力，保證信號(hào)可靠地傳輸。通常的總線終端匹配電阻都是人為接入的，網(wǎng)絡(luò)的通訊節(jié)點(diǎn)增加或減少以及網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化都導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的終端發(fā)生變化，如果不能及時(shí)正確的調(diào)整終端特征電阻的接入位置將引起通訊不穩(wěn)定，給整個(gè)直流輸電系統(tǒng)帶來(lái)極大地危害。本專利提出的現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配技術(shù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)互連的特點(diǎn)使通訊節(jié)點(diǎn)本身能夠判斷本節(jié)點(diǎn)所處的位置，自動(dòng)的接入相應(yīng)的特征電阻。不僅方便了現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，更重要的是徹底地克服了因終端特征電阻接入不當(dāng)而引起的通訊不穩(wěn)定問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種應(yīng)用簡(jiǎn)單、工作可靠的現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配方法及裝置，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)互連的特點(diǎn)使通訊節(jié)點(diǎn)本身能夠判斷本節(jié)點(diǎn)所處的位置，自動(dòng)的接入相應(yīng)的特征電阻，且克服了因終端特征電阻接入不當(dāng)而引起的通訊不穩(wěn)定問(wèn)題。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配裝置，包括多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)通訊節(jié)點(diǎn)，在每一個(gè)通訊節(jié)點(diǎn)上設(shè)有第一通訊連接器和第二通訊連接器用于組建現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊；所述第一通訊連接器和第二通訊連接器分別連接有第一通訊電纜連接器和第一通訊電纜連接器，所述第一通訊連接器和第二通訊連接器進(jìn)一步串聯(lián)有終端特征電阻以及控制終端特征電阻是否接入回路的繼電器。所述每一個(gè)通訊連接器設(shè)有用于探測(cè)該連接器是否被使用的信號(hào)連線P+和S，所述每一個(gè)通訊電纜連接器設(shè)置有分別與該信號(hào)連線P+和S相匹配的配合信號(hào)連線；本發(fā)明還提供了一種上述現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配裝置的匹配方法，首先采集第一通訊連接器和第二通訊連接器的被使用信號(hào)，如果第一通訊連接器和第二通訊連接器中的一個(gè)被使用了，則判斷該節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，終端特征電阻被接入回路，如果第一通訊連接器和第二通訊連接器同時(shí)被使用，或者同時(shí)不被使用，則判斷使用時(shí)該節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)，此時(shí)，不必接入終端特征電阻；所述第一通訊連接器和第二通訊連接器是否被使用的信號(hào)通過(guò)各自連接器上的信號(hào)連線P+和S進(jìn)行探測(cè)。本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配方法及裝置至少具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配方法及裝置在每一個(gè)通訊節(jié)點(diǎn)內(nèi)設(shè)置了一套監(jiān)測(cè)通訊端口是否被使用的輔助電路，同時(shí)在通訊節(jié)點(diǎn)內(nèi)部也設(shè)置了一個(gè)有繼電器控制接入的特征電阻。這樣通訊節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)本節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)通訊端口被使用的信息，由自身邏輯判斷是否接入終端特征電阻。從而達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)終端特征電阻的自動(dòng)匹配，對(duì)于提供網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性非常有效。


圖1為本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配裝置的原理圖。圖中及文中所用符號(hào)為U1為具有通訊接口的通訊節(jié)點(diǎn)Jl為Ul內(nèi)第一通訊連接器；J2為Ul內(nèi)第二通訊連接器；R為Ul內(nèi)用于CAN總線終端匹配的終端特征電阻；K為Ul內(nèi)用于控制終端特征電阻接入的繼電器；Xl為連接通訊節(jié)點(diǎn)Ul的第一通訊電纜連接器；X2是連接通訊節(jié)點(diǎn)Ul的第二通訊電纜連接器，當(dāng)通訊節(jié)點(diǎn)被作為通訊的中間節(jié)點(diǎn)時(shí)Xl和X2會(huì)被同時(shí)使用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配方法及裝置做詳細(xì)描述請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配裝置內(nèi)通常設(shè)置一到六個(gè)現(xiàn)場(chǎng)通訊節(jié)點(diǎn)，分別為第一單元U1、第二單元U2、第三單元U3、第四單元U4、第五單元U5和第六單元U6。所述第一單元U1、第二單元U2、第三單元U3、第四單元U4、第五單元U5和第六單元U6中的每一個(gè)上對(duì)應(yīng)設(shè)有第一通訊連接器J1、第二通訊連接器J2，用于組建現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。請(qǐng)參閱圖2所示，本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)總線自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)包括兩個(gè)分別設(shè)于每個(gè)通訊節(jié)點(diǎn)上的第一通訊連接器J1、第二通訊連接器J2、終端特征電阻R和用于接入終端特征電阻R所需的繼電器K，以及連接到第一通訊連接器Jl上的第一通訊電纜連接器XI、連接到第二通訊連接器J2上的第二通訊電纜連接器X2。各通訊節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)通訊連接器Jl和J2被使用的信息會(huì)被采集，根據(jù)這些信息，通訊節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部邏輯會(huì)判斷特征電阻是否接入當(dāng)兩個(gè)通訊連接器Jl和J2中的任何一個(gè)被使用時(shí)，閉合繼電器K，即接入終端特征電阻R，當(dāng)兩個(gè)通訊連接器Jl和J2同時(shí)被使用或者同時(shí)不被使用時(shí)繼電器不動(dòng)作，即特征電阻R不接入。每個(gè)通訊節(jié)點(diǎn)都具有兩個(gè)相同的通訊連接器Jl和J2，并且Jl和J2附加有用于采樣連接器是否被使用的采樣電路(即圖2中的P+和S端)。當(dāng)?shù)谝缓偷诙ㄓ嵾B接器J1、J2中有一個(gè)被使用時(shí)，該節(jié)點(diǎn)被判定為網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，并且在總線兩端接入終端特征電阻R。當(dāng)?shù)谝缓偷诙ㄓ嵾B接器Jl和J2同時(shí)被使用時(shí)，該節(jié)點(diǎn)判定為網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)，此時(shí)不必接入終端特征電阻R。按照這種技術(shù)設(shè)計(jì)的總線節(jié)點(diǎn)，組成總線網(wǎng)絡(luò)時(shí)將自動(dòng)在網(wǎng)絡(luò)的終端接入特征電阻R。第一通訊連接器或第二通訊連接器除了具有現(xiàn)場(chǎng)通訊所必須的A和B信號(hào)外，還包含用于探測(cè)該連接器是否被使用的信號(hào)連線P+和S。另外，對(duì)于總線的通訊電纜也有特殊的要求，通訊電纜除了連接A和B信號(hào)外，還應(yīng)將對(duì)應(yīng)通訊節(jié)點(diǎn)連接器的P+和S信號(hào)短接起來(lái)。在這種設(shè)計(jì)下，當(dāng)通訊節(jié)點(diǎn)的任何一個(gè)連接器被使用時(shí)，通過(guò)判斷S端信號(hào)的狀態(tài)可以得到該信息。通訊節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的邏輯判斷兩個(gè)連接器被使用的信息，來(lái)決定繼電器K是否應(yīng)該動(dòng)作。當(dāng)兩個(gè)連接器中的任何一個(gè)被使用時(shí)，內(nèi)部邏輯會(huì)發(fā)出繼電器K動(dòng)作指令，使總線接入特征電阻R。 以上所述僅為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，不是全部或唯一的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀本發(fā)明說(shuō)明書而對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配裝置，其特征在于包括多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)通訊節(jié)點(diǎn)，在每一個(gè)通訊節(jié)點(diǎn)上設(shè)有第一通訊連接器(Jl)和第二通訊連接器(E)用于組建現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊；所述第一通訊連接器(JI)和第二通訊連接器(E)分別連接有第一通訊電纜連接器(Xl)和第一通訊電纜連接器(X2)，所述第一通訊連接器(Jl)和第二通訊連接器(E)進(jìn)一步串聯(lián)有終端特征電阻(R)以及控制終端特征電阻(R)是否接入回路的繼電器(K)。
2.如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配裝置，其特征在于所述每一個(gè)通訊連接器(JI、J2)設(shè)有用于探測(cè)該連接器是否被使用的信號(hào)連線P+和S，所述每一個(gè)通訊電纜連接器設(shè)置有分別與該信號(hào)連線P+和S相匹配的配合信號(hào)連線。
3.—種如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配裝置的匹配方法，其特征在于首先采集第一通訊連接器和第二通訊連接器的被使用信號(hào)，如果第一通訊連接器和第二通訊連接器中的一個(gè)被使用了，則判斷該節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，終端特征電阻被接入回路，如果第一通訊連接器和第二通訊連接器均被使用，則判斷使用時(shí)該節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)，此時(shí)，不必接入終端特征電阻。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述第一通訊連接器和第二通訊連接器是否被使用的信號(hào)通過(guò)各自連接器上的信號(hào)連線P+和S進(jìn)行探測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種現(xiàn)場(chǎng)總線終端自動(dòng)匹配方法及裝置，在每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)通訊節(jié)點(diǎn)上設(shè)有第一通訊連接器和第二通訊連接器用于組建現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊；所述第一通訊連接器和第二通訊連接器分別連接有第一通訊電纜連接器和第一通訊電纜連接器，所述第一通訊連接器和第二通訊連接器進(jìn)一步串聯(lián)有終端特征電阻以及控制終端特征電阻是否接入回路的繼電器。本發(fā)明在每一個(gè)通訊節(jié)點(diǎn)內(nèi)設(shè)置了一套監(jiān)測(cè)通訊端口是否被使用的輔助電路，在通訊節(jié)點(diǎn)內(nèi)部設(shè)置由繼電器控制接入的特征電阻。這樣通訊節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)本節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)通訊端口被使用的信息，由自身邏輯判斷是否接入終端特征電阻，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)終端特征電阻的自動(dòng)匹配，對(duì)于提供網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性非常有效。
文檔編號(hào)H04L25/02GK102387059SQ20111032772
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者陳干 申請(qǐng)人:中國(guó)西電電氣股份有限公司