RS485總線無處不在：基于RS485總線實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)!

RS485總線將是下述內容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對它的相關情況以及信息有所認識和了解，詳細內容如下。

一、RS485總線

RS485只是電氣信號接口，本身不是通信協(xié)議，有許多通信協(xié)議使用RS485準位的電氣信號，但RS485規(guī)格書本身沒有提到通信速度、格式以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議。若二臺不同廠商的設備都使用RS485，即使是類似性質的設備，若只有電氣信號接口相同，不保證互操作性。

RS485上最常使用的協(xié)議都是屬于異步串列通信，不過也有其他的通信，例如簡易感測器接口協(xié)議(SSI)。

RS485使用在大型音頻系統(tǒng)中，可以在音樂廳和劇院見到這種設備，可以使用普通的計算機來運行一些特殊的軟件實現(xiàn)遠距離音頻設備的控制。RS485通過XLR標準的線纜連接的設備大量的用于麥克風上，從而實現(xiàn)舞臺和控制臺之間的連接而不需要預設線路。在劇場及演出場所也會用RS485網(wǎng)絡上的DMX512通信協(xié)議來控制燈光及其他系統(tǒng)。

在樓宇自動化中會使用RS485作簡單的網(wǎng)絡應用，其支持長線的特性可以連接遠距的設備。RS485可以控制視頻監(jiān)控系統(tǒng)，連接安全控制系統(tǒng)及設備(例如大門的門禁刷卡機)。

RS485也用在鐵道模型，車站和鐵道內部的通信是用Digital Command Control通信協(xié)議。車站和外部的界面一般會是RS485，可能是由手持的控制器發(fā)送，或是由網(wǎng)絡/個人計算機控制。使用的連接器會是8P8C / RJ45。

二、基于RS485總線的監(jiān)控系統(tǒng)

在RS422標準的基礎上，EIA研究出了一種支持多節(jié)點、遠距離和接收高靈敏度的RS485總線標準。EIA曾經(jīng)在它所有標準前面加上RS前綴(英文RcommendeStandard的縮寫)，因此許多工程師一直沿用這種名稱，因為RS485的遠距離(1200m)、多節(jié)點(32)以及傳輸線成本低的特性，使得EIA的RS485成為工業(yè)應用數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x標準。我廠18條電動執(zhí)行機構調試線，分布在三個廠房的若干區(qū)域，每個調試線由一臺PLC與HMI控制，為了將調試數(shù)據(jù)歸口管理，并判斷調試結果的正確性，對調試線進行監(jiān)控，18臺PLC通過RS485總線與計算機連接起來，構成一個分布式監(jiān)控系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)通信使計算機和PLC實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，完成對調試過程的集中管理和分散控制。計算機與PLC各個子站的的通信是系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，本文詳細論述了基于RS485總線，利用VB開發(fā)了上位機通信系統(tǒng)，編寫了PLC自由口的通訊協(xié)議的設計與實際應用方案。

RS485標準采用有平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅動總線，與RS422一樣，可以將多個(最多為32個)RS485接口互連，而其連接更簡單，只需將各個接口的“+”端和“+”端相連、“-”端和“-”端相連，連接的兩根線就是RS485的“物理總線”。這些相互連接的RS485接口的物理地位完全平等，在邏輯上取一個為主導地位，其他為從屬地位。在通信時，同樣采用主呼叫，從應答的方式。

控制系統(tǒng)的硬件構成中，上位機為計算機，下位機采用西門子公司S7-200系列PLC，各PLC通過通信口0直接掛在RS485總線上，上位機通過RS232/485轉換器與RS485總線相連，形成1：N通信方式?？刂葡到y(tǒng)中，上位機的主要任務是獲取調試線上的數(shù)據(jù)信息，完成對調試過程的監(jiān)控。下位機的主要任務是對調試過程進行自動控制，將調試數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機，并按上位機命令執(zhí)行。

上位機與PLC的通信實際上是計算機與PLC的通信模塊之間交換命令和響應，下位機具有初始傳送優(yōu)先權，將所有調試數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機，上位機根據(jù)收到的數(shù)據(jù)判斷哪個調試線發(fā)出的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)分析后響應回傳數(shù)據(jù)與命令，下位機只接收發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)。通信以“幀”為單位進行，幀分為數(shù)據(jù)幀和響應幀兩種。數(shù)據(jù)幀由PLC發(fā)送給上位機;響應幀為上位機接到數(shù)據(jù)幀后自動向PLC發(fā)出的命令與判斷信號所有的指令碼、字符和數(shù)據(jù)均以十六進制碼發(fā)送和接受。

S7-200系列PLC通信模式有兩種：一種是點對點(PPI)通信協(xié)議，用于PLC與其編程器或西門子公司的人機接口產(chǎn)品之間的通信;另一種是對用戶完全開放的自由口模式(freeportmode)，由用戶自行規(guī)定通信的協(xié)議。PPI模式只能在PLC停止方式(STOP)下通信，而自由口模式只能在PLC運行方式(Run)下通信，我們采用自由口通信方式在進行通信之前，應先對串口初始化。對S7-200PLC的初始化是通過設置特殊標志位SMB30來實現(xiàn)的。

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