RS-232 轉(zhuǎn)RS-485 網(wǎng)絡(luò)的通信

　　1 引言

　　目前工業(yè)控制現(xiàn)場大量使用了各種智能儀表用于生產(chǎn)過程檢測，把智能儀表檢測出來的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)供顯示和分析是非常必要的環(huán)節(jié)，雖然智能儀表的通信協(xié)議種類繁多，但是很多智能儀表都具備RS-232 和RS-485 兩種通信接口類型。

　　RS-232 是美國EIA（Electronic Ingustry Association） 與BELL 等公司一起開發(fā)的1969 年公布的通信協(xié)議，也是工業(yè)控制中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口，采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊，但是它的傳輸距離短，最大約為30 米，傳輸速率低，最高速率為20kb/s，共模抑制能力差，抗噪聲干擾性弱的缺點(diǎn)，所以RS-232 只適合本地設(shè)備之間的通信。

　　RS-485 是EIA 為了彌補(bǔ)RS-232 通信距離短、傳輸速度低等不足之處，于1983 年提出的一種串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-485 采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，具有比較高的噪聲抑制能力，最大傳輸距離約為1200 米，最大傳輸速率為10Mb/s，還增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，所以RS-485 成為首選的串行接口。

　　工業(yè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)一般只具備RS-232 串行接口，而智能儀表安裝的位置與監(jiān)控計(jì)算機(jī)的距離也經(jīng)常超過30 米，所以要把智能儀表檢測出來的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)RS-485 是首選，也就是說要把監(jiān)控計(jì)算機(jī)的RS-232 串行接口轉(zhuǎn)換成RS-485 串行接口才能和智能儀表搭建一個(gè)RS-485 的網(wǎng)絡(luò)。

　　UT-201 是深圳宇泰公司生產(chǎn)的一種通用型RS-232 到RS-485 接口轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器兼容RS-232、RS-485 標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)味说腞S232 信號(hào)轉(zhuǎn)換為平衡差分的RS485 信號(hào)。

　　本文基于自來水廠泵站泵組溫度自動(dòng)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，著重介紹監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過UT-201接口轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場智能儀表連成RS-485 網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法。

　　2 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方案

　　自來水廠對(duì)泵站泵組保護(hù)的一個(gè)重要手段就是對(duì)泵組溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，一般通過埋置式鉑熱電阻和埋置式銅電阻作為傳感器，對(duì)泵組的電機(jī)和水泵軸承的溫度進(jìn)行檢測，檢測出來的信號(hào)送到現(xiàn)場智能儀表，智能儀表把信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度值并在LED 屏顯示出來。隨著自動(dòng)化水平的不斷提高，還必需要把溫度值在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上顯示出來。利用UT-201 接口轉(zhuǎn)換器在監(jiān)控計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場智能儀表之間建立一個(gè)RS-485 網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)就能夠通過RS-485網(wǎng)絡(luò)讀取現(xiàn)場智能儀表的溫度值。設(shè)備層部分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 設(shè)備層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

　　系統(tǒng)采用簡單的主從總線結(jié)構(gòu)，以監(jiān)控計(jì)算機(jī)作為主機(jī)發(fā)起通信，多臺(tái)現(xiàn)場智能儀表作為從機(jī)，各從機(jī)在進(jìn)行傳輸之前必需要等待來自主機(jī)的允許信號(hào)。主機(jī)可以發(fā)送和接收來自通信鏈上從機(jī)的信息，而從機(jī)則始終處于被動(dòng)狀態(tài)，隨時(shí)準(zhǔn)備相應(yīng)來自主機(jī)的通信請(qǐng)求。