导言
一个监控体系中假如要一起检测到操控体系中的各种涣散的数据往往是比较困难的，而选用RS-485总线通讯与单片机组成分布式监控体系是一种最佳可行的计划。而多机通讯技能是组成分布式监控体系的要害技能之一。作者对设备监控体系进行很多查阅材料并进行了详细剖析，对通讯网进行了较深化的研讨，最终经过舞台灯的软、硬件联谐和抗搅扰实验，投入现场运用，运转都很杰出，因而，实验验证了该办法的可行性。
1 体系结构
咱们选用PC机或51单片机为主机(双体系),用AT89C52作为从机模块，选用MAX487数据通讯接口器材作为通讯接口，构成一个以RS-485接口为通讯总线的分布式网络，与主机衔接的各个从机别离进行相应的舞台设备的开关量操控，上升、下降等状况切换，限位信号的处理等作业。各种数据及信号的传输都是经过数据通讯总线完成。
2 理论剖析
网络的正常运转与多机联网的通讯办法、通讯接口标准及多机通讯的总线竞赛等都是在研发中必需考虑得的要害技能问题。
2.1 通讯办法的挑选
本体系的多机通讯选用的是串行办法。串行通讯分异步和同步。由于异步通讯答应间歇通讯，关于低速通讯(如工业监控体系)来说是抱负的。众所周知，主机上的串行作业办法有4种，办法3是9位波特率可变的异步通讯办法。此办法的第9个数据位和标志位SM2联合运用时具有辨认地址的功用，特别实用于多机通讯。因而，本体系选用了串行通讯办法3。
2.2 通讯接口标准的挑选
现在广泛运用的串行通讯接口为RS-232C。但RS-232C在分布式监控体系中作为多机通讯运用有以下几点缺乏：
1) 数据传输率局限于20Kbit/秒，传输间隔局限于15米。
2)不能防止共模信号在通讯中的搅扰。
3)只适用于点对点的通讯，无法用最少的信号线完成多点对多点的通讯。
RS-422(全双工)和RS-485(半双工)串行接口总线正是为了战胜上述缺陷而规划的标准接口。RS-422需求两对平衡差分信号线，而RS-485只需其间一对，关于多机衔接更为便当，因而，选用了RS-485作为联网的通讯是最佳挑选计划。
2.3 总线竞赛的处理计划
在各种分布式会集监控体系中，总线型网络的通讯办法首要是选用主从办法，即体系的通讯由主机(上位机)操控通讯的自动权，挑选呼叫某一个从机(下位机)进行通讯。这种通讯办法不会产生总线的竞赛，通讯协议简略牢靠。主从办法的作业机制确认了它首要适用于从机有经常性的数据需求传送的场合。在本体系中，有突发性数据需求传输(如开关变位，限位信号抵达)，而体系又要求对从机的这种突发性数据进行快速呼应，这种状况下简略的主从办法在完成时数据通讯可能会丢掉。尤其是本体系从机数量比较多，有时会产生两个或多个从机一起想占用总线的状况。例如，可能在某一时刻有两个单片机监控的限位信号一起抵达，都向主机发送数据，然后产生了总线竞赛。不同的总线办法选用了不同的处理办法。作者研发的监控体系首要选用上位机为PC机或51单片机，下位机为51单片机的办法，这也是监控体系中运用最为广泛的办法，并且降低了本钱。以下首要就这种办法的总线，剖析两种处理多机通讯中总线竞赛问题的办法。
图1 处理总线竞赛的计划1
在图1中，当从机J有信息自动发送时，将本身的自动发送标志位Fj置1。主机接纳到数据后，若校验正确，则标明无总线竞赛状况，发送数据成功;若校验过错，标明可能产生总线竞赛，主机查询从机1。从机1接纳到主机查询指令后，查验本身自动发送标志位Fj，若为0，则从机1没有自动发送数据，主机顺次查询下一从机;若Fj为1，标明从机曾自动发送，要将已发数据再发送一次。主机再次接纳到信号，校验正确后，顺次查询下一从机，直到将从机查询结束。
图2 处理总线竞赛计划2
计划二前面过程同计划一，不同之处是主机校验从机自动所发的数据，假如数据校验正确，主机回复从机，标明已正确接纳;若校验过错，主机播送发送信号，恳求从机重发数据。由于主机是播送发送，所以各从机简直一起接纳到恳求信号。没有自动发送数据的从机不回来信号;而曾自动发送的从机以接纳到恳求信号为标志，延时j*T后(j为从机的序列号)，重发数据，如图2所示。在重发数据时，不同的从机延时不同，使得占用总线的时刻不堆叠，所以不会形成总线竞赛。作者在现场调试中，经过调整延时T，即便是在序列号相邻的从机都重发数据的状况下，也不会产生冲突。并且延时T只要数十ms，整个通讯，从第一次因总线竞赛而形成的发送失利，到主机接纳结束正确的重发信号，不到0.1s。然后既处理了总线竞赛问题，也保证了数据的实时传送，统筹了体系的实时性和牢靠性。
当通讯呈现总线竞赛时，在计划1中，主机遍查从机，流程简明，但主机运用查询办法，被占用了较多资源;计划2选用了从机分时上报的办法，解放了主机的查询作业，但由于参加延时，需求现场调试找出延时的合理值。本体系为减轻主机的作业担负，运用了计划2，但计划1在主机资源开支不大的体系中，能够作为首选。
以上计划通讯结构简略，软件易完成，能防止总线竞赛引发的数据丢掉，特别适用于有突发性数据需求传输的多机操控体系中。
3 结束语
经过本项意图研讨，作者研发了将RS-485通讯技能构成总线通讯网，并运用于多机监控体系的办法;完成挑选通讯办法、通讯接口的要害技能;给出了总线竞赛问题的处理计划。本体系投入现场运转时，通讯网络牢靠，达到了预期的作用。
