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RS


   在工业控制及测量领域较为常用的网络之一就 是物理层采用 RS - 485 通信接口所组成的工控设 备网络 。由于 RS - 485 具有物理连接方便 、抗干 扰能力强 、传输距离远等特点 , 采用这种通信接口 可以十分方便地将许多设备组成一个控制网络 。

由于 RS - 485 通信接口控制芯片的成本低廉 且技术成熟 , 所以现在许多仪表生产厂商都可以

开 发出支持 RS - 485 通信接口的仪表 , 并通过这个 接口实现多个仪表的组网及数据上传功能 。对于 RS - 485 通 信 接 口 的 应 用 大 体 可 分 成 以 下 三 个 方面 : ( 1 ) 特殊用途测量仪表 。由于现在的专用测 量仪表已逐步智能化 , 其检测输出的信号不再是一 个单一的值 , 采用通常的 4 ~20mA 的电流信号已 不能满足数据传输的要求 。例如苍南仪表厂的智能 旋进漩涡气体流量计 , 其本身能将气体流量自动转 换成标况下体积流量 , 所以流量计本身就带有温 度 、压力的测量功能 。可以实现温度 、压力 、工况 流量及标况流量的数据传输及测量 。该智能流量计 就采用了 RS - 485 通信接口 。 ( 2 ) 智能数据采集 I/O 模块 。在工控机测控 系统中 , 随着技术的发展数据采集 I/O 模块已得到 了越来越广泛的应用 。但这些 I/O 模块的输入输出 通道和数据转换模式一般是固定的 , 所以在一个工 控系统必然会用到多个 I/O 模块 , 这就要求在工控 系统中能够使用一台工控计算机同时与多个 I/O 模 块 实现数据传输 。 RS - 485通信接口就成为许 而 好的中高频吸音材料 , 制作的吸音砌块可用于影视 行业及道路声屏工程 。隔 音性 能 : 声 频范 围内 , 190mm 厚的砌块加双面抹灰 20mm 的墙体隔音量 ≥53dB。
41结语 ( 1 ) 超轻陶粒砼复合保温砌块从聚苯乙烯泡

油气田地面工程第 24 卷第 3 期 ( 200513 )    38   

RS - 485 通讯协议在工业控制工程中的应用
赵春梅   王玉惠
(胜利油田滨南采油厂 )

多智能模块厂商所采用的通信方式 , 其中包括研华 的 ADAM400 系列 、牛顿的 NUDAM6000 系列和中 泰系列等 。 ( 3 ) 智能控制器及变频器等 。现在的工业自 动控制系统中大量地采用了智能调节仪实现回路的 调节控制 , 而变频器的应用也越来越广泛 。要实现 对这些设备的集中数据采集及管理控制 , 就要求这 些设备具备数据通讯的功能 。而这些设备就利用 RS - 485 通信接口将多个智能仪表组成网络实现与 工控计算机的数据通讯 , 使得只占用很少工控机接 口资源就可以管理尽可能多的设备 。 因为 RS - 485 通信接口支持半双工通信方式 , 所以只需采用 1 对 ( 2 条 ) 平衡差分信号线就可以 同时进行数据的发送和接收 , 并支持多点连接 , 允 许创建多达 32 个节点的网络 。这样所组成的工控 设备网络就可将所有设备并联挂接在两条通信总线 上 , 极大地增强了网络组成的灵活性 。如果要从网 络中摘除 (或增加 ) 一个设备时 , 只需将此设备 从通信总线断开 (或接入 ) , 而不会影响到整个网 络的结构及其它设备的正常工作 。同时由于该通信 接口可承受 12 ~ - 7V 的数据信号范围 , 所以利用 这种接口可实现较远距离的数据传输距离且抗干扰 能力较强 , 一般情况下采用这种通信接口的数据传 输距离可达到 1200m。当传输距离较长或通讯速率 Ω 较高时 , 在信号线的末端通常需要加上一个 120 左右的终端电阻以改善其数据传输效果 。

沫塑料的形状 、长度 、厚度 、层数及排列形式等方 面对其结构形式进一步加以改进优化 , 以提高平均 热绝缘系数并减小热桥的影响 。

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11应用现状

现在的工控系统一般都要求友好的人机界面 ,
( 2 ) 陶粒砼砌块具有质高轻强 、保温性能好 、

隔热隔音 、抗震 、施工方便 , 砌块表面易抹灰 、不 脱皮等优点 , 深受用户欢迎 。从建筑节能 、抗震角 度考虑也应大力推广 。 (3) 陶粒砌块存在 “ 吸水后难蒸发 ” 的不足 , 外 围护结构完成后 , 为防雨应及时组织下道工序施工。
(栏目主持   张秀丽 )

21应用说明及应用示例
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即能够将现场的实时生产数据直观地显示在计算机 屏幕上 。但计算机的标准配置中通常只有 RS - 232 通信接口 , 若要实现 RS - 485 网络与工控计算机的 数据连接 , 就要对 RS - 485 协议进行转换或另外增 加支持 RS - 485 协议的通信接口卡 。同时由于 RS - 485 通信接口只是定义基本的物理层接口标准 , 如二进制信号的逻辑电平 、数据线的空闲状态等 , 所以就需要开发人员编写程序来定义通讯数据格 式 , 完成对数据的打包及错误校验并最终实现数据 的传输 。下面针对两种不同的连接方式分别加以具 体说明 。 211   利用 RS232 /RS485 转换器实现协议转换 一般情况下计算机均有 RS - 232 通信接口 , 且 查 Comm Event 属性的值来查询事件和错误 。 当设置好相应的串行端口号及波特率 、奇偶校 验 、数据位 、停止位等必要的设定信息并打开端口 后 , 只需对控件的 Input及 Output属性进行读写就 可以完成数据双向传输 。 在硬件设备方面 , 现已有许多工控设备厂家推 出了专用的协议转换模块 。例如台湾研华公司就推 出了 ADAM4520 转换器 , 其中包含了一个特殊的 I/ O 电路 , 用于自动感知数据流的方向并对传输方向 进行切换 , 自动内部 RS - 485 总线管理 。 由于生产现场测控点较多且包括多种信号类 型 , 所以在测控系统中使用了多个 I/O 模块 , 而选 用的 ADAM5000 基架只能插接 4 个 I/O 模块 。所以 就利用基架上的 RS - 485 通信接口将这些 I/O 模块 组成了一个控制设备网络 , 同时用研华的协议转换 模块 ADAM4520 将这个网络与工控计算机的串行口 连接 。在软件方面 , 因为 ADAM5000 模块所定义的 通讯数据的文本格式为 ASC II字符 , 所以在编制通 讯控制软件中只要利用 M S Comm 控件 , 根据模块

所定义的通讯格式直接对串行口进行字符的读写 , 就可以完成对通讯数据的解包及错误校验并最终实 现数据的传输 。 由此可见利用协议转换器可十分方便实现系统 连接 , 且通讯软件编制简单 , 对操作系统的适应能 力强 , 在工业控制实践中得到了广泛的应用 。 212   利用附加 RS - 485 通讯卡 国内许多的专用测量仪表都实现了智能化 , 仪 表内部使用单片机完成数据处理 , 由于单片机本身 的串行口多为 RS - 232 通信接口 , 不能实现数据的 远距离传输 , 所以在智能仪表内部大多附加了协议 转换芯片 , 将 RS - 232 协议转换成 RS - 485 协议 , 并利用通讯总线将多个测量仪表组成网络 , 将仪表 的测量数据传输到工控计算机上显示存储 。为了实 现计算机与 RS - 485 网络的直接连接要在计算机内 添加一个专用的 RS - 485 通讯接口卡 , 例如研华的 PC I - 1612A /B 等就是专门的多端口的 RS - 485 接 口卡 , 这种接口卡是直接安装在计算机内部的 PC I 或 ISA 总线插槽上的 , 针对这种连接方式所编写的 控制软件就要直接读取端口数据 , 或是调用硬件供 应商所提供的驱动程序来完成数据的采集 。采用这 种连接方式可大大简化系统的构成 , 整个系统由工 控计算机与智能仪表组成一个工控设备网络 , 舍弃 了传统的接线柜及柜内的接线端子 、模数转换模块 等 , 但是由于通讯卡为标准计算机内部硬件 , 通讯 软件的编程较为复杂且对系统的适应性也较差 。 综上所述 , RS - 485 通信接口已得到了越来越 多的应用 , 但它始终只是一种串行通信的接口标 准 , 使得其与现代的现场总线技术相比功能十分有 限 。并且由于其本身只是定义了物理层的接口标 准 , 通信数据的格式完全由软件编程决定 。这使得 采用 RS - 485 通信接口的设备兼容性较差 , 通常在 一个 RS - 485 网络中只能挂接一个厂家同一型号的 仪表 , 限制了网络的规模 。当系统规模较大并选用 了许多不同类型 、不同型号的智能仪表或模块时 , 就不得不为每一种仪表或模块组建一个 RS - 485 网 络 。但 RS - 485 通信接口以其易于实现 、开发成本 低 、技术成熟 、抗干扰能力强 、传输距离远等优点 仍具有很强的生命力 。
(栏目主持   张秀丽 )

许多编程语言都提供标准编程控件实现对 RS - 232 + + 的数据通讯 。例如在 V isual B asic 及 V isual C 语言 中就包含了 M S Comm 控件提供串行通讯功能 , 控 件提供下列两种处理通讯的方式 : ( 1 ) 事件驱动通讯是处理串行端口交互作用的 一种非常有效的方法 。在许多情况下 , 在事件发生 时需要得到通知 , 例如 , 在 Carrier Detect ( CD ) 或 Request To Send ( RTS) 线上一个字符到达或一个变 化发生时 。在这些情况下 , 可以利用 M S Comm 控 件的 On Comm 事件捕获并处理这些通讯事件 。On Comm 事件还可以检查和处理通讯错误 。 ( 2 ) 在程序的每个关键功能之后 , 可以通过检

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31结语

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