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RS-232轉(zhuǎn)RS-485網(wǎng)絡(luò)的通信

作者: 時(shí)間:2016-12-16 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
  1 引言

  目前工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)大量使用了各種智能儀表用于生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè),把智能儀表檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)供顯示和分析是非常必要的環(huán)節(jié),雖然智能儀表的通信協(xié)議種類繁多,但是很多智能儀表都具備RS-232和RS-485兩種通信接口類型。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/201612/330817.htm

  RS-232是美國(guó)EIA(Electronic Ingustry Association) 與BELL 等公司一起開(kāi)發(fā)的1969 年公布的通信協(xié)議,也是工業(yè)控制中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口,采取不平衡傳輸方式,即所謂單端通訊,但是它的傳輸距離短,最大約為30 米,傳輸速率低,最高速率為20kb/s,共模抑制能力差,抗噪聲干擾性弱的缺點(diǎn),所以RS-232只適合本地設(shè)備之間的通信。

  RS-485是EIA 為了彌補(bǔ)RS-232 通信距離短、傳輸速度低等不足之處,于1983 年提出的一種串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),RS-485采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,具有比較高的噪聲抑制能力,最大傳輸距離約為1200 米,最大傳輸速率為10Mb/s,還增加了多點(diǎn)、雙向通信能力,所以RS-485 成為首選的串行接口。

  工業(yè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)一般只具備RS-232 串行接口,而智能儀表安裝的位置與監(jiān)控計(jì)算機(jī)的距離也經(jīng)常超過(guò)30 米,所以要把智能儀表檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)RS-485 是首選,也就是說(shuō)要把監(jiān)控計(jì)算機(jī)的RS-232 串行接口轉(zhuǎn)換成RS-485 串行接口才能和智能儀表搭建一個(gè)RS-485 的網(wǎng)絡(luò)。

  UT-201 是深圳宇泰公司生產(chǎn)的一種通用型RS-232 到RS-485接口轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器兼容RS-232、RS-485 標(biāo)準(zhǔn),能夠?qū)味说腞S232 信號(hào)轉(zhuǎn)換為平衡差分的RS485 信號(hào)。

  本文基于自來(lái)水廠泵站泵組溫度自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),著重介紹監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)UT-201接口轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場(chǎng)智能儀表連成RS-485 網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法。

  2 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方案

  自來(lái)水廠對(duì)泵站泵組保護(hù)的一個(gè)重要手段就是對(duì)泵組溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),一般通過(guò)埋置式鉑熱電阻和埋置式銅電阻作為傳感器,對(duì)泵組的電機(jī)和水泵軸承的溫度進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)送到現(xiàn)場(chǎng)智能儀表,智能儀表把信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度值并在LED 屏顯示出來(lái)。隨著自動(dòng)化水平的不斷提高,還必需要把溫度值在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上顯示出來(lái)。利用UT-201接口轉(zhuǎn)換器在監(jiān)控計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)智能儀表之間建立一個(gè)RS-485 網(wǎng)絡(luò),監(jiān)控計(jì)算機(jī)就能夠通過(guò)RS-485網(wǎng)絡(luò)讀取現(xiàn)場(chǎng)智能儀表的溫度值。設(shè)備層部分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 設(shè)備層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

  系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單的主從總線結(jié)構(gòu),以監(jiān)控計(jì)算機(jī)作為主機(jī)發(fā)起通信,多臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)智能儀表作為從機(jī),各從機(jī)在進(jìn)行傳輸之前必需要等待來(lái)自主機(jī)的允許信號(hào)。主機(jī)可以發(fā)送和接收來(lái)自通信鏈上從機(jī)的信息,而從機(jī)則始終處于被動(dòng)狀態(tài),隨時(shí)準(zhǔn)備相應(yīng)來(lái)自主機(jī)的通信請(qǐng)求。

  本系統(tǒng)采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)/兩線半雙工的通信方式,UT-201接口轉(zhuǎn)換器與智能儀表的硬件接線示意圖如圖2。

圖2RS-485點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)/兩線半雙工連接示意圖。

3 UT-201 轉(zhuǎn)換器的介紹

  UT-201 轉(zhuǎn)換器采用DB-9/DB-9 通用轉(zhuǎn)接插頭,輸出接口配有普通接線柱,它的引腳分配如下表1 和表2:

表1RS-232端的引腳分配

表2RS-485端的引腳分配

  表1 中是UT-201 轉(zhuǎn)換器與監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接的RS-232接口,因?yàn)椴皇褂帽O(jiān)控計(jì)算機(jī)的傳送控制信號(hào),所以只需三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號(hào)地”。表2 中T/R+、T/R-代表收發(fā)A+、B-,VCC 代表備用電源輸入,GND 代表公共地線,點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)、半雙工通信接兩根線(T/R+、T/R-),接線原則“發(fā)/收+”接對(duì)方的“發(fā)/收+” 、“發(fā)/收-”

  接對(duì)方的“發(fā)/收-” ,RS-485半雙工模式接線時(shí)將T/R+(發(fā)/收+)接對(duì)方的A+ 、T/R-(發(fā)/收-)接對(duì)方的B-。


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