智能型剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器的設(shè)計

　　3.2.4 RS485 總線硬件電路

　　圖4 RS485 總線硬件電路。探測器與上位機采用RS485 總線通信，一臺主機可以控制多達250 臺探測器，RS485 通信系統(tǒng)采用主從式結(jié)構(gòu)，從機不主動發(fā)送命令或數(shù)據(jù)，一切都由主機控制。

　　因此在一個通訊系統(tǒng)中， 只用一臺上位機作為主機， 其它各臺從機之間不能通信，即使有信息交換也必須通過主機轉(zhuǎn)發(fā)。與上位機通信硬件電路如圖4 所示。

　　圖4 RS485 總線硬件電路。

　　4　探測器的軟件設(shè)計

　　軟件完成整個探測器的功能，采用模塊化結(jié)構(gòu)化的C 語言程序設(shè)計方案，C 語言具有生成代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高， 可移植性好等優(yōu)點。軟件部分包括電壓、電流及漏電采樣、數(shù)據(jù)處理、報警輸出、按鍵輸入及液晶顯示等。軟件的系統(tǒng)框圖如圖5 ：

　　圖5 軟件系統(tǒng)框圖。

　　剩余電流探測報警判定是軟件設(shè)計中較重要的部分，它通過對A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行分析、比較、判斷，并轉(zhuǎn)入相應的子程序。如果檢測到的剩余電流值小于設(shè)定值但是大于0.8 倍的設(shè)定值時，探測器則以聲光報警的形式提醒值班人員。如果剩余電流大于設(shè)定值時，為防止干擾， 探測器對剩余電流連續(xù)檢測， 超過設(shè)定時間后跳閘。

　　與上位機之間采用Modbus 通信協(xié)議，Modbus 通信協(xié)議是目前國際智能化儀表普遍采用的主流通信協(xié)議之一。當上位機發(fā)送通信命令至探測時，符合相應地址碼的從機接收通信命令，并根據(jù)功能碼及相關(guān)要求讀取信息。如果CRC 校驗無誤，則執(zhí)行相應的任務(wù)，然后把執(zhí)行結(jié)果返送給主機。返回的信息中包括地址碼、功能碼、執(zhí)行后的數(shù)據(jù)以及CRC 校驗碼。如果CRC 校驗出錯， 就不返回任何信息。

　　5 結(jié)束語

　　采用單片機進行剩余電流式電氣火災探測器的智能化設(shè)計， 實現(xiàn)傳統(tǒng)斷路器功能的組合化和智能化， 并能夠通過總線通信技術(shù)的應用實現(xiàn)斷路器控制的系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化。經(jīng)過實際工作的測試，本文中的剩余電流式電氣火災探測器達到預期的目的并通過國家消防電子質(zhì)量檢驗了鑒定。