1 导言
在自动化操控范畴,跟着散布式操控体系的开展,在工业上的散布式操控体系中,常常需求选用串行通讯来到达长途信息交流的意图。现在,用于串行通讯的接口规范包含:rs-232、rs-422、rs-423和rs-485。rs-232是最早的串行接口规范,广泛使用在短距离、较低波特率串行通讯中。这以后开展起来的rs-422、rs-485是平衡传送的电气规范,比起rs-232非平衡的传送办法在电气目标上有了大幅度的前进。rs-485串行接口的电气规范实践上是rs-422的变型,它归于七层osi(open system interconnection,开放体系互连)模型物理层的协议规范。因为功用优异、结构简略、组网容易,rs-485总线规范得到了越来越广泛的使用。其互连办法如图1所示:
下面以经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司开发的f1605型转杯纺纱机为例进行介绍。
2 rs-485总线型多站点硬件规划
f1605型转杯纺纱机分为车头、中段和车尾组成,中段又由若干节组成。而中段的每锭又要求独自操控,例如:每锭要求完结半自动接头、探纱、单锭计长、电子清纱等。根据此机器的特色选用散布式操控体系,传送数据选用主从站的办法。图2所示是用rs-485构成的总线型网络体系,选用主从办法进行多机通讯。主机选用人机界面。每个从机具有自己固定的地址,由主机操控完结网上的每一次通讯。当主机向网上宣布某一从机的地址时,一切从机接纳到该地址并与自己的地址相比较。假设相符,阐明主机在呼喊自己,应发回应对信号,表明预备好开端接纳后边的指令和数据;不然不予理睬,持续监听呼喊地址。主机收到从机的应对后,则开端一次通讯。通讯结束,从机持续处于监听状况,等候呼喊。实践使用时,因线缆长度、线径、网络散布、传输速率不同,通讯可靠性会受到影响。网络节点数与所选器材中rs-485芯片驱动才能和接纳器的输进阻抗有关。考虑到此操控体系中网络节点数较多,整个网络超越50个节点,为确保通讯的可靠性和前进通讯功率按照个器材在体系中完结的不同功用、数据流量、实时性要求把各器材散布到两条总线上,并且所选器材中的rs-485芯片驱动才能均到达255点,通讯速率选9.6bps,离主站最远的节点不超越50m。
3 网络协议
为了能使详细的指令、数据在网络上正确地传输,在数据链路层有必要供给必定的网络协议,确保在物理层的比特流呈现错误时进行检测和校对,一起完结天然生成数据帧和指令帧的功用。但是,为确保数据传输质量,对每个字节进行校验的一起,应尽量削减特征字和校验字,而常用的数据包格局由引导码、长度码、地址码、指令码、数据、校验码、尾码组成,每个数据包长度达20~30字节,在rs-485体系中这显得又有些冗杂。因为modbus协议是公开的通讯协议,并且被许多的工控产品生产厂家支撑,该协议已广泛使用于水利、水文、电力等职业设备及体系的国际规范中,因而,本体系选用modbus协议作为此操控体系的网络协议。
在此操控中因为对plc和变频器的通讯数据量小并且实时性要求不高,因而选用modbus ascii办法,而对单片机的数据通讯量较大且实时性要求高,因而选用modbus rtu办法。
4 结束语
本文侧重评论了用rs-485构成网络体系的根本组网办法。因为rs-485具有功用优异、组网简略的长处,它在会集操控体系、散布式操控体系中的使用适当广泛。因为其硬件电路已比较老练,规划中的标题首要会集在网络协议和服务软件的规划上。网络协议是确保通讯疏通的要害,在必定程度上也影响着网络通讯的可靠性,即它有必要可以反抗实践运作环境的搅扰。别的通讯仅仅整个体系中的一个部分,体系还有必要完结比如数据收集和操控的功用,服务软件要使主机和各从机和谐一致地作业,尽量减小通讯对其他作业的影响。这就要求通讯占用尽量少的时刻,以求到达整个体系的高功率。在通讯数据量必定的情况下,选用较高的波特率当然比较好,但高的波特率必定要下降传输距离,在实践使用中有必要细心衡量。
参考文献
[1] bb electronics. rs-422 and rs-485 application note,1997
[2] modicom modbus protocol reference guide (pi-mbus-300 rev.j) june 1996
[3] 邬宽明. 现场总线技能使用选编. 北京:航空航天大学出版社