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工業(yè)現場(chǎng)使用的智能儀表是隨著(zhù)80年代初單片機技術(shù)的成熟而發(fā)展起來(lái)的,現在世界儀表市場(chǎng)基本被智能儀表所壟斷。究其原因就是企業(yè)信息化的需要,企業(yè)在儀表選型時(shí)其中的一個(gè)必要條件就是要具有聯(lián)網(wǎng)通信功能。（485通訊、以太網(wǎng)通訊、光仟通訊等等） RS485網(wǎng)絡(luò )：RS485/MODBUS是現在流行的一種布網(wǎng)方式,其特點(diǎn)是實(shí)施簡(jiǎn)單方便 ,而且現在支持RS485的儀表又特多,特別是在油品行業(yè)RS485/MODBUS簡(jiǎn)直是一統天下,現在的儀表商也紛紛轉而支持RS485/MODBUS,原因很簡(jiǎn)單,象原來(lái)的HART儀表想買(mǎi)一個(gè)轉換口非常困難，而且價(jià)格昂貴,RS485的轉換接口就便宜的多而且種類(lèi)繁多。至少在低端市場(chǎng)RS485/MODBUS還將是最主要的組網(wǎng)方式,近兩三年內不會(huì )改變。 最初是數據模擬信號輸出簡(jiǎn)單過(guò)程量,后來(lái)儀表接口是RS232接口,這種接口可以實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式,但這種方式不能實(shí)現聯(lián)網(wǎng)功能。隨后出現的RS485解決了這個(gè)問(wèn)題RS485采用差分信號負邏輯,＋2V～＋6V表示“0”,-6V～-2V表示“1”。RS485有兩線(xiàn)制和四線(xiàn)制兩種接線(xiàn),四線(xiàn)制只能實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式,現很少采用,現在多采用的是兩線(xiàn)制接線(xiàn)方式,這種接線(xiàn)方式為總線(xiàn)式拓樸結構在同一總線(xiàn)上最多可以?huà)旖?2個(gè)結點(diǎn)。 在RS485通信網(wǎng)絡(luò )中一般采用的是主從通信方式,即一個(gè)主機帶多個(gè)從機。很多情況下,連接RS-485通信鏈路時(shí)只是簡(jiǎn)單地用一對雙絞線(xiàn)將各個(gè)接口的“A”、“B”端連接起來(lái)。而忽略了信號地的連接,這種連接方法在許多場(chǎng)合是能正常工作的,但卻埋下了很大的隱患, 這有二個(gè)原因： (1)共模干擾問(wèn)題：RS-485接口采用差分方式傳輸信號方式,并不需要相對于某個(gè)參照點(diǎn)來(lái)檢測信號,系統只需檢測兩線(xiàn)之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍,RS-485收發(fā)器共模電壓范圍為-7～+12V,只有滿(mǎn)足上述條件,整個(gè)網(wǎng)絡(luò )才能正常工作。當網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)路中共模電壓超出此范圍時(shí)就會(huì )影響通信的穩定可靠,甚至損壞接口。 (2)EMI問(wèn)題：發(fā)送驅動(dòng)器輸出信號中的共模部分需要一個(gè)返回通路,如沒(méi)有一個(gè)低阻的返回通道（信號地）,就會(huì )以輻射的形式返回源端,整個(gè)總線(xiàn)就會(huì )像一個(gè)巨大的天線(xiàn)向外輻射電磁波。 現有的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構一般采用終端匹配120歐姆電阻的手牽手總線(xiàn)型結構,不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò )。在構建網(wǎng)絡(luò )時(shí),請注意如下幾點(diǎn)： （1）采用一條雙絞線(xiàn)電纜作總線(xiàn),將各個(gè)節點(diǎn)串接起來(lái),從總線(xiàn)到每個(gè)節點(diǎn)的引出線(xiàn)長(cháng)度應盡量短,以便使引出線(xiàn)中的反射信號對總線(xiàn)信號的影響最低。有些網(wǎng)絡(luò )連接盡管不正確,在短距離、低速率仍可能正常工作,但隨著(zhù)通信距離的延長(cháng)或通信速率的提高,其不良影響會(huì )越來(lái)越嚴重,主要原因是信號在各支路末端反射后與原信號疊加,會(huì )造成信號質(zhì)量下降。 （2）應注意總線(xiàn)特性阻抗的連續性,在阻抗不連續點(diǎn)就會(huì )發(fā)生信號的反射。如下列幾種情況易產(chǎn)生這種不連續性：總線(xiàn)的不同區段采用了不同電纜,或某一段總線(xiàn)上有過(guò)多收發(fā)器緊靠在一起安裝,再者是過(guò)長(cháng)的分支線(xiàn)引出到總線(xiàn)。 在工業(yè)現場(chǎng)數據采集系統項目中，隨著(zhù)自動(dòng)化程度的提高和系統組網(wǎng)的需求，項目管理部門(mén)要求有主從兩個(gè)監控中心可以查看，控制整個(gè)數據采集終端設備。并且要求在每個(gè)監控中心可以通過(guò)主機控制采集終端設備對整個(gè)工業(yè)現場(chǎng)設備進(jìn)行監控，還要求可以通過(guò)服務(wù)器將工業(yè)現場(chǎng)采集終端設備的數據保存下來(lái)。所以就必須要求要多個(gè)數據采集設備可以并存于一個(gè)控制系統中。 工程商在施工過(guò)程中發(fā)現，如果將所有的采集終端設備簡(jiǎn)單地并聯(lián)接在一個(gè)485總線(xiàn)上，由于各個(gè)主控設備存在電位差及485總線(xiàn)產(chǎn)生信號反射等原因，導致整個(gè)數據采集系統癱瘓從而不能使用，工程商采用深圳市天地華杰科技有限公司的485總線(xiàn)分割器，將多個(gè)主控的設備的485線(xiàn)連接到485共享器的輸入端口，通過(guò)其共享到一個(gè)485輸出端口上，由于485共享器輸入端口之間有光電隔離，并且采用獨立驅動(dòng)的方式，從而可以有效的解決電位差及信號反射問(wèn)題。從而使得多個(gè)數據采集終端設備主機共存于一個(gè)控制系統中。 |
