本发明针对通信系统，更准确地说针对在主控制器与分布式电动液压伺服控制系统各独立装置控制器之间的通信。 在包含若干诸如阀门控制致动器、泵和马达之类电动液压装置的电动液压系统中，常规做法是把这样的装置连接到遥控主控制器上，用来协调装置动作以完成所要求的任务。例如，在机床作业线的若干嫌动行程处可使用马达和致动器，用以对一系列工位上的部件进行自动传送和加工。在另一种典型应用中，可将载人升降台的运动构件连接到电动液压致动器上，该致动器受控于升降台上的主控制器、并对操作员操纵杆或控制手柄的输入作出反应。按照惯例，主控制器通过各自的数模转换器连接到各种不同的遥控定位的电动液压装置上，并对该液压装置提供控制信号。对于闭合回路工作来说，将传感器定位在每个电动液压装置上，用来感测其工作情况，并通过横数转换器或适当的信号调节器将相应传感器信号供给遥控主控制器。
转让给在本发明受让人的美国专利4，744，218号和美国专利4，811，561号公开了电动液压控制系统，其中多个电动液压装置通过高速串行通信总线共同连接到一个遥控主控制器上。该电动液压总线技术着手并克服那时以前如前一段中所概述的本技术领域中现存的问题。然而，已经发现所述总线技术的某些应用场合要求一个或多个控制器对地电绝缘。例如，在前述类型的载人升降台地应用中，为了与高压电线和类似物连同使用，最好使升降台上的主控制器对地电绝缘。因此，本发明的一个目的就是提供一种改进的通信系统，该系统在具有所描述特征的总线电动液压控制系统中尤为实用，它包括用来把一个或多个控制器彼此间和对地进行电绝缘的设备。
根据本发明的目前的最佳实施例，一种电动液压控制系统包含多个通过高速串行通信总线连接到一台遥控主控制器上的电动液压装置。该总线包含一对串行数据线路差动对，以及一条用来指示来自一个控制器的即将来临的数据传输，并使其他控制器适应于接收信息的控制线。通过总线的各部分彼此是电绝缘的，同时借助于电一光接口模件维持各部分之间数据和控制信号的完整性，该电-光接口模件包括用一段光纤线路互连的发送器和接收器，以及具有分别将光纤发送器和接收器互连到与通信总线相关联各部分的信号端口的接口驱动器。在光纤绝缘端处接口模件中的一个振荡器，与总线端的模件中的滤波器相配合，随着被绝缘的控制器发来的发送/接收控制输出，而调整总线端接口驱动器，来接收数据，或向总线发送数据。这样，仅用一对光纤发送器和接收器及一对光纤线路即可完成互连，比另外用单独光纤束处理发送/接收控制线，大大降低了费用。
根据以下说明，所附权利要求书和附图，对本发明及其附加目的、特征和优点将充分得到理解，附图中：
图1是根据本发明当前最佳实施例装备有电动液压控制和通信系统的载人升降平台车的示意性透视图，
图2是图1车辆中所实施的电动液压控制和通信系统的功能方框图，
图3是图1和2中所说明的主控制器的更详细的功能方框图，
图4是图2中所说明的吊杆伸展量控制器的更详细的功能方框图，以及
图5A和5B是图2方框图中在总线主控制器端和吊杆控制器端的光纤总线延长器模件电路原理图。
图1和2说明根据本发明当前最佳实施例装备有电动液压控制和通信系统12的载人升降平台车10。控制系统12包含载于可伸长吊杆18端的平台16上的主控制器14。由电动液压总线20将控制器14连接到吊杆伸展控制器22和吊杆角度控制器24。致动器26和相关联的电动液压阀28连接到控制器22上，用来控制吊杆18的长度即伸展量。同样，致动器30和相关联的阀32连接到控制器24上，用来控制吊杆18相对于车辆底座34（图1）的角度。（主控制器14也可在车辆底座上备双份。）
参照图3，主控制器14包含一台微处理器36，该微处理器通过A/D（模/数）转换器或其他恰当的调节电路40接收来自控制手柄38或类似装置的操作员的输入。微处理器36还与显示/开关模件42通信，该模件包含用于选择操作员输入或修改系统参数的开关，以及用来对操作员指示系统状态和操作的显示器。微处理器36还与非易失性数据存储器44和存储器46互连，所述存储器44用来存储受控装置所需要的参数，而存储器46则用来存储系统操作程序。微处理器36具有经由串行接口48连接到差动对数据传输线COM、/COM，以及连接到用于使各种控制器适应于数据传输或接收模式的T/R控制线的输入和输出端口。电源50连接到也由平台16携带的蓄电池52上，以便供电力给控制器14的电子线路，并连接到总线20的输电线+V、-V、和GND。
图4说明吊杆伸展控制器22，如图示它包含一台微处理器54，所述微处理器具有经由串行接口56连接到总线20的COM、/COM和T/R的输入和输出端口。电源58接收来自总线20的+V、-V和GND线的电力。微处理器54连接到存储器模件60，该模件中存储着用来控制致动器26工作的一个或多个程序。微处理器54通过功率放大器62向伺服阀28提供脉宽调制信号，用来控制从泵64流向致动器26的液压流。位置传感器66对致动器26的动作作出反应，通过信号调节电路68向微处理器54提供位置信号。地址选择开关70或类似装置连接到微处理器54上，用来预选与吊杆伸展控制器22相关联的通信地址。吊杆角度控制器24在结构上与吊杆伸展控制器22相同。
从到此为止所述内容来看，电动液压控制系统基本上与美国专利4，744，218号所公开的类似，该专利所公开的内容在此结合用作发明背景的参考。美国专利4，757，747（V-3951）号公开一种伺服阀总成，该总成把一个伺服阀和相关的基于微处理器的控制器合为一体，并适于与吊杆伸展控制器22/阀28和吊杆角度控制器24/阀32（图2）连用使用。
根据本发明，由平台16所携带的主控制器16和蓄电池52，借助于用一对光纤76、78互连的一对光纤总线延长器模件72、74（图1和2）而与在车辆底座34上的控制器22、24电绝缘。延长器模件72由平台16携带并将总线20与光纤76、78相接。光纤76、78延伸通过吊杆18，并可随之伸长。延长器模件74装在车辆底座34上并将光纤76、78上的信号与连接到控制器22、24的总线20相接。于是，平台16上的电子线路路是与车辆底座34上包括底座电接地的电子线路电绝缘的。吊杆伸展和角度控制器是由独立的蓄电池供电的。
在图5A和5B中，分别对延长器模件72、74作更为详细的说明。参照图5A，一个差动传输总线接口驱动器80（最好是RS485驱动器）具有连接到总线20的COM和/COM差动数据线的差动数据端口。驱动器80的其他信号端口（DI和RO）分别连接到与光纤76连接的光纤发送器82，以及与光纤78连接的光纤接收器84。总线20的T/R控制线在模件72之内被连接到驱动器80的发送/接收控制端口（DE和RE），以及连接到高频振荡器86的控制输入端。振荡器86的输出通过隔离二极管DR3连接到光发送器82，在驱动晶体管QR1的基极处与驱动器80的相应输出端口RO并联。延长器模件72经稳压器88由蓄电池52供电。振荡器86的控制输入还连接到一个电容器CR5上，该电容器通过电阻RR2接电源，用以当加上电池电力时起动振荡器86的工作。
参照图5B，总线延长器模件74还包含差动传输线驱动器90，该驱动器具有连接到总线20的COM和/COM线的差动信号端口，经由晶体管QB3连接到光纤发送器92的传输端口RO，以及连接到光纤接收器94的信号接收端口DI。发送器92和接收器94分别与光纤78、76连接。滤波器96连接到接收器94的输出端，与驱动器90的接收端口并联。滤波器96包含一个其输出经由电阻RB4和电容器CB5连接到晶体管QB2基极的可再触发式单稳多谐振荡器98，从而形成单稳多谐振荡器98的脉冲输出的积分电路。二极管DB1以及极性跨接在电阻RB4上，当单稳多谐振荡器98中断时用来使电容器CB5迅速放电。积分电路100的输出连接到驱动器90的发关/接收控制端口（DE和/RE），并经由反相器102连接到总线20的T/R线。
操作时，总线20的T/R控制线正常处于高电位，由任何控制器14、22、24将之置为低电位以图发送数据，由此改变并协调其余控制器以接收信息。根据本发明，对光纤总线伸展部分维持该T/R功能。特别是，在安置控制器14的总线20的绝缘端或伸展端，延长器模件72的T/R控制线（图5A）常态是高，允许振荡器86动作并通过联接器82和光纤76传输高频脉冲周期性信号给模件74。与此同时，使驱动器80适应于接收从伸展和角度控制器22、24（图2）发送来的任何数据，并沿着所述绝缘的总线部分将这样的数据再发送到主控制器14。振荡器86的输出连续地反复触发延长器模件74的单稳多谐振荡器98（图5B），使得积分电路100的输出为低，而反相器102的输出为高，由此使主要总线部分的相应线路中在绝缘总线部分处重复T/R线的高电平状态。在此期间，积分电路100的低电平输出使驱动器90适应于接收在COM和/COM线上的数据，并通过驱动器92和光纤78将这样的数据发送到模件72的接收器84（图5A）。最好是，振荡器86具有超过总线20的最大设计数据传输频率的输出频率，最好大约为2兆赫。滤波器96的相应截止频率为1兆赫。
因此，总线延长器通常布置成单向发送数据，具体地说就是从装置控制器22、24向主控制器14发送，倘若控制器22、24中任一个把它的T/R线拉低，延长器模件72、74是不受影响的。
万一主控制器14要发送数据而把它的T/R控制线拉低时，延长器模件72的驱动器80（图5A）就相应地调节成在COM和/COM端口向发送器82发送信号。与此同时，一个低输入给振荡器86禁止振荡器动作，从而，使加在再触发式单稳多谐振荡器98的输入端的高频周期性信号停止（图5B）。当单稳多谐振荡器98时间到，而接至积分电路100的Q输出端变低时，积分电路便通过二极管DB1迅速放电，使得晶体管QB2的输出处于高电平状态。于是，驱动器90被调节成接收来自接收器94的数据，并将这样的数据信号放在总线20的COM和/COM线上。在此同时，借助于反相器102使总线20的T/R控制线成为低，吊杆伸展控制器22（图2）和吊杆角度控制器24被调节成接收来自主控制器14的数据。数据传输周期短于单稳多谐振荡器98的触发周期很多。二极管DB1确保电容器CB5在数据信号之间放电。使得晶体管QB2的集电极保持为高。
完成这种传输时，主控制器14使其T/R控制线恢复到其常态高电平状态，允许振荡器86工作，单稳多谐振荡器98（图5B）得以触发，从而使驱动器90重新被调节成从吊杆伸展控制器和角度控制器24发送数据给主控制器14。
下面将指出，模件72、74的电路在许多方面都是类似的。最好，将电路板设计成适用于两者中任一种电路，这可减少所需部件的库存。