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RS485屏蔽信号电缆厂家
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rs485

智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。

目录

1特点

2接口

3电缆

4布网

5长度

6总线

7功能

8区别

9接口理解

1特点

1. RS-485的电气特性:采用差分信号负逻辑,逻辑"1”以两线间的电压差为+(2~6)V表示;逻辑"0"以两线间的电压差为-(2~6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL电路连接。

2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。

3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分,接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。

4. RS-485最大的通信距离约为1219m,最大传输速率为10Mbps,传输速率与传输距离成反比,在100KpbS的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。

2接口


RS485接口组成的半双工网络,一般是两线制(以前有四线制接法,只能实现点对点的通信方式,现很少采用),多采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。

另有一个问题是信号地,上述连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题: RS-485接口采用差分方式传输信号,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)EMI(电磁兼容性)问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),信号中的共模部分就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。

由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离栅的产品。(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡


基于RS485接口的DGL通信协议(修改)

1.       前言

在常见的数字式磁致伸缩液位计中,多采用RS485通信方式。但RS485标准仅对物理层接口进行了明确定义,并没有制定通信协议标准。因此,在RS485的基础上,派生出很多不同的协议,不同公司均可根据自身需要设计符合实际情况的通信协议。并且,RS485允许单总线多机通信,如果通信协议设计不好,就会造成相互干扰和总线闭锁等现象。如果在一条总线上挂接不同类型的产品,由于协议不一样,很容易造成误触发,造成总线阻塞,使得不同产品对总线的兼容性很差。

随着RS485的发展,Modicon公司提出的MODBUS协议逐步得到广泛认可,已在工业领域得到广泛应用。而MODBUS的协议规范比较烦琐,并且每字节数据仅用低4位(范围:0~15),在信息量相同时,对总线占用时间较长。

DGL协议是根据以上问题提出的一种通信协议。在制定该协议时已充分考虑以下几点要求:

a.         兼容于MODBUS 。也就是说,符合该协议的从机均可挂接到同一总线上。

b.         要适应大数据量的通信。如:满足产品在线程序更新的需要(未来功能)。

c.         数据传输需稳定可靠。对不确定因素应加入必要的冗错措施。

d.         降低总线的占用率,保证数据传输的通畅。

2.       协议描述

为了兼容其它协议,现做以下定义:

通信数据均用1字节的16进制数表示。从机的地址范围为:0x80~0xFD,即:MSB=1;命令和数据的数值范围均应控制在0~0x7F之间。即:MSB=0,以区别地址和其它数据。

液位计的编码地址为:0x82~0x9F。其初始地址(出厂默认值)为:0x81。

罐旁表的编织地址为:0xA2~0xBF。其初始地址(出厂默认值)为:0xA1。

其它地址用于连接其它类型的设备,也可用于液位计、罐区表地址不够时的扩充。

液位计的命令范围为:0x01~0x2F,共47条,将分别用于参数设定、实时测量、诊断测试、在线编程等。

通信的基本参数为:4800波特率,1个起始位,1个结束位。字节校验为奇校验。

本协议的数据包是参照MODBUS RTU 通信格式编写,并对其进行了部分修改,以提高数据传输的速度。另外,还部分参照了HART协议。其具体格式如下:

ADDRESS

COMMAND

Byte Count

DATA

Check SUM

地址

命令

字节数

数据

校验和

1 Byte

1 Byte

=n, 1 Byte

n Byte

1 Byte

80~9F

01~2F

00~10

0~7F

0~7F

表中,数据的最大字节数为16个。也就是说,整个数据包最长为20个字节。

“校验和”是其前面所有数据异或得到的数值,然后将该数值MSB位清零,使其满足0~7F的要求。在验证接收数据包的“校验和”是否正确时,可将所有接收数据(包括“校验和”)进行异或操作,得到的数据应=0x80。这是因为,只有“地址”的MSB=1,所以异或结果的MSB也必然等于1。

本协议不支持MODBUS中所规定的广播模式。

3.       时序安排

在上电后,液位计将先延迟10秒,等待电源稳定。然后,用5秒的时间进行自检和测试数据。接着产品进入待机状态并打开RS485通信接口,等待主机的请求。因此,主机应在液位计上电20秒后,再将液位计置为工作状态,进行测量操作。

液位控制器(HMT-900或H-1000)主要用于液位计的供电和防爆安全隔离。主机可通过RTS信号控制(HMT-900或H-1000)供给液位计的电源。当RTS有效时,电源将被打开。因此,液位计的电源是可以通过主机软件控制的。

在现场应用中,主机软件的工作时序一般应遵循以下几个步骤。

1)      在开主机前,并认真检查各相关设备的电源和电缆连接情况。

2)      在启动主机软件时,打开相应串行端口。使能RTS信号,给液位计上电。

3)      软件初始化操作,延迟20秒。

4)      读液位计的相应参数,然后将液位计置为工作状态。

5)      此时,主机可进入正常的轮训、记录、显示、报警等工作

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