RS485電纜-2×1.0| STP-120Ω
特點
編輯
1. RS-485的電氣特性:采用差分信號負邏輯,邏輯"1”以兩線間的電壓差為+(2~6)V表示;邏輯"0"以兩線間的電壓差為-(2~6)V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片, 且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。
2. RS-485的數據zui高傳輸速率為10Mbps。
3. RS-485接口是采用平衡驅動器和差分,接收器的組合,抗共模*力增強,即抗噪聲干擾性好。
4. RS-485zui大的通信距離約為1219m,zui大傳輸速率為10Mbps,傳輸速率與傳輸距離成反比,在100KbpS的傳輸速率下,才可以達到zui大的通信距離,如果需傳輸更長的距離,需要加485中繼器。RS-485總線一般zui大支持32個節點,如果使用特制的485芯片,可以達到128個或者256個節點,zui大的可以支持到400個節點。
2接口
編輯
RS485接口組成的半雙工網絡,一般是兩線制(以前有四線制接法,只能實現點對點的通信方式,現很少采用),多采用屏蔽雙絞線傳輸。這種接線方式為總線式拓撲結構在同一總線上zui多可以掛接32個結點。在RS485通信網絡中一般采用的是主從通信方式,即一個主機帶多個從機。很多情況下,連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9(針)。
另有一個問題是信號地,上述連接方法在許多場合是能正常工作的,但卻埋下了很大的隱患,這有二個原因:(1)共模干擾問題: RS-485接口采用差分方式傳輸信號,并不需要相對于某個參照點來檢測信號,系統只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發器有一定的共模電壓范圍,RS-485收發器共模電壓范圍為-7~+12V,只有滿足上述條件,整個網絡才能正常工作。當網絡線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩定可靠,甚至損壞接口。(2)EMI(電磁兼容性)問題:發送驅動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路,如沒有一個低阻的返回通道(信號地),信號中的共模部分就會以輻射的形式返回源端,整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。
由于PC機默認的只帶有RS232接口,有兩種方法可以得到PC上位機的RS485電路:(1)通過RS232/RS485轉換電路將PC機串口RS232信號轉換成RS485信號,對于情況比較復雜的工業環境是選用防浪涌帶隔離柵的產品。(2)通過PCI多串口卡,可以直接選用輸出信號為RS485類型的擴展卡。
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基于RS485接口的DGL通信協議(修改)
1. 前言
在常見的數字式磁致伸縮液位計中,多采用RS485通信方式。但RS485標準僅對物理層接口進行了明確定義,并沒有制定通信協議標準。因此,在RS485的基礎上,派生出很多不同的協議,不同公司均可根據自身需要設計符合實際情況的通信協議。并且,RS485允許單總線多機通信,如果通信協議設計不好,就會造成相互干擾和總線閉鎖等現象。如果在一條總線上掛接不同類型的產品,由于協議不一樣,很容易造成誤觸發,造成總線阻塞,使得不同產品對總線的兼容性很差。
隨著RS485的發展,Modicon公司提出的MODBUS協議逐步得到廣泛認可,已在工業領域得到廣泛應用。而MODBUS的協議規范比較煩瑣,并且每字節數據僅用低4位(范圍:0~15),在信息量相同時,對總線占用時間較長。
DGL協議是根據以上問題提出的一種通信協議。在制定該協議時已充分考慮以下幾點要求:
a. 兼容于MODBUS 。也就是說,符合該協議的從機均可掛接到同一總線上。
b. 要適應大數據量的通信。如:滿足產品在線程序更新的需要(未來功能)。
c. 數據傳輸需穩定可靠。對不確定因素應加入必要的冗錯措施。
d. 降低總線的占用率,保證數據傳輸的通暢。
2. 協議描述
為了兼容其它協議,現做以下定義:
通信數據均用1字節的16進制數表示。從機的地址范圍為:0x80~0xFD,即:MSB=1;命令和數據的數值范圍均應控制在0~0x7F之間。即:MSB=0,以區別地址和其它數據。
液位計的編碼地址為:0x82~0x9F。其初始地址(出廠默認值)為:0x81。
罐旁表的編織地址為:0xA2~0xBF。其初始地址(出廠默認值)為:0xA1。
其它地址用于連接其它類型的設備,也可用于液位計、罐區表地址不夠時的擴充。
液位計的命令范圍為:0x01~0x2F,共47條,將分別用于參數設定、實時測量、診斷測試、在線編程等。
通信的基本參數為:4800波特率,1個起始位,1個結束位。字節校驗為奇校驗。
本協議的數據包是參照MODBUS RTU 通信格式編寫,并對其進行了部分修改,以提高數據傳輸的速度。另外,還部分參照了HART協議。其具體格式如下:
ADDRESS
COMMAND
Byte Count
DATA
Check SUM
地址
命令
字節數
數據
校驗和
1 Byte
1 Byte
=n, 1 Byte
n Byte
1 Byte
80~9F
01~2F
00~10
0~7F
0~7F
表中,數據的zui大字節數為16個。也就是說,整個數據包zui長為20個字節。
“校驗和”是其前面所有數據異或得到的數值,然后將該數值MSB位清零,使其滿足0~7F的要求。在驗證接收數據包的“校驗和”是否正確時,可將所有接收數據(包括“校驗和”)進行異或操作,得到的數據應=0x80。這是因為,只有“地址”的MSB=1,所以異或結果的MSB也必然等于1。
本協議不支持MODBUS中所規定的廣播模式。
3. 時序安排
在上電后,液位計將先延遲10秒,等待電源穩定。然后,用5秒的時間進行自檢和測試數據。接著產品進入待機狀態并打開RS485通信接口,等待主機的請求。因此,主機應在液位計上電20秒后,再將液位計置為工作狀態,進行測量操作。
液位控制器(HMT-900或H-1000)主要用于液位計的供電和防爆安全隔離。主機可通過RTS信號控制(HMT-900或H-1000)供給液位計的電源。當RTS有效時,電源將被打開。因此,液位計的電源是可以通過主機軟件控制的。
在現場應用中,主機軟件的工作時序一般應遵循以下幾個步驟。
1) 在開主機前,并認真檢查各相關設備的電源和電纜連接情況。
2) 在啟動主機軟件時,打開相應串行端口。使能RTS信號,給液位計上電。
3) 軟件初始化操作,延遲20秒。
4) 讀液位計的相應參數,然后將液位計置為工作狀態。
5) 此時,主機可進入正常的輪訓、記錄、顯示、報警等工作
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