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Devicenet現(xiàn)場(chǎng)總線的普及知識(shí)
點(diǎn)擊次數(shù):1623 更新時(shí)間:2023-04-28

Devicenet總線系統(tǒng)主要包括圓形連接器件,IO模塊分線盒,內(nèi)部系統(tǒng)等,以下科迎法小胡簡(jiǎn)單就devicenet技術(shù)知識(shí)進(jìn)行整理與大家分享。

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終端電阻在通信中的作用

終端電阻是為了消除在通信電纜中的信號(hào)反射在通信過程中,有兩種信號(hào)因?qū)е滦盘?hào)反射:阻抗不連續(xù)和阻抗不匹配。

阻抗不連續(xù),信號(hào)在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有,信號(hào)在這個(gè)地方就會(huì)引起反射。這種信號(hào)反射的原理,與光從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。消除這種反射的方法,就必須在電纜的末端跨接一個(gè)與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻,使電纜的阻抗連續(xù)。由于信號(hào)在電纜上的傳輸是雙向的,因此,在通訊電纜的另一端可跨接一個(gè)同樣大小的終端電阻。

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引起信號(hào)反射的另個(gè)原因是數(shù)據(jù)收發(fā)器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射,主要表現(xiàn)在通訊線路處在空閑方式時(shí),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂。

要減弱反射信號(hào)對(duì)通訊線路的影響,通常采用噪聲抑制和加偏置電阻的方法。在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)于比較小的反射信號(hào),為簡(jiǎn)單方便,經(jīng)常采用加偏置電阻的方法

DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)的使用體會(huì)。

 

(1)DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線可以節(jié)省大量費(fèi)用。

從安裝階段來看,只通過一根通訊纜,就實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)網(wǎng)上各站點(diǎn)供電及通訊,相對(duì)于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的控制方式,節(jié)省大量的電纜,橋架等。不但縮短了安裝時(shí)間,而且降低了安裝費(fèi)用。

從控制上來看:利用網(wǎng)絡(luò)通訊及“軟”I/O方式,也節(jié)約了I/O模塊和大筆資金。

如對(duì)變頻器工作站,啟動(dòng)/停止,加速/減速等命令;電壓、電流、溫度等參數(shù),都可從DeviceNet網(wǎng)絡(luò)通訊實(shí)現(xiàn),節(jié)約了I/O模塊,尤其是模擬I/O模塊,費(fèi)用相當(dāng)昂貴。

(2) 設(shè)備故障率大大降低,且診斷方便,排除迅速。

DeviceNet由于僅用一條通訊電纜控制整個(gè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò),使設(shè)備故障率大大降低;各站點(diǎn)通訊端子支持帶電熱插拔,若某一站點(diǎn)出現(xiàn)問題及故障排除,不影響網(wǎng)上其他站點(diǎn)正常工作。

采用數(shù)據(jù)通訊方式來控制各站,不但極大減少了傳統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式的電纜數(shù)量,也使故障環(huán)節(jié)大大減少,系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。

通過設(shè)備網(wǎng)使MCC的集中控制的形式十分有效,極大方便了設(shè)備故障的診斷。例如對(duì)變頻器的控制,由于采用MCC及網(wǎng)絡(luò)控制方式,一百余臺(tái)變頻器僅有五種典型控制電路,便于記憶及故障查找。當(dāng)某臺(tái)變頻器發(fā)生故障時(shí),不但可以從總控室看到報(bào)警信息,還可以從網(wǎng)絡(luò)掃描器或變頻器的人機(jī)界面上獲得報(bào)警信息,方便快捷。

(3) 系統(tǒng)監(jiān)控更加方便、智能化。

通過RSview監(jiān)控界面方式,中控室可以隨時(shí)訪問和控制設(shè)備網(wǎng)上的一些站點(diǎn),根據(jù)需要調(diào)整控制參數(shù)又;可以監(jiān)控網(wǎng)上設(shè)備的工作狀態(tài),例如電機(jī)電流、溫度等參數(shù),以確保各設(shè)備正常工作。

 

DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)及故障處理體會(huì):

1) 通訊干擾問題

我廠運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試階段曾經(jīng)發(fā)生過某些站點(diǎn)的狀態(tài)顯示(控制室RSview人機(jī)界面)與其實(shí)際工作狀態(tài)有時(shí)不相一致或控制命令執(zhí)行不嚴(yán)格現(xiàn)象。經(jīng)診斷及分析, 我們主要采取了以下措施。

1). 檢查并緊固各終端電阻,防止信號(hào)反射。

終端電阻是用來防止(降低)通訊信號(hào)反射。為檢查終端電阻工作是否正常,可以在斷電(只有在預(yù)防性維護(hù)或系統(tǒng)故障時(shí)才可以)的情況下,測(cè)量網(wǎng)上任何兩個(gè)CAN-H(藍(lán)色線)與 CAN-L(白色線)端子之間的電阻應(yīng)在60Ω-70Ω左右即可(因我廠用的是菊花鏈結(jié)構(gòu))。

2).可靠連接DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的接地導(dǎo)線,消除外界噪音干擾。

為防止環(huán)流,信號(hào)電纜的屏蔽線僅能在一端接地。接地點(diǎn)從zui接近網(wǎng)絡(luò)的物理中心站點(diǎn)處引出,以達(dá)到*效果,zui大限度的消除噪音干擾.我廠的接地線是從PLC機(jī)架的掃描器站點(diǎn)引出的.

接地方法為:將V-與Shield及Drain與PE可靠連接

通過1),2)以上兩種方法及定期PM檢查就可確保網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)工作良好可靠。

此外,為確保通訊可靠,網(wǎng)絡(luò)布線時(shí)應(yīng)注意以下情況:

1).為了避免通訊電纜受動(dòng)力電纜干擾,通訊纜應(yīng)單獨(dú)布線。若通訊纜與動(dòng)力纜共用線槽時(shí),通訊纜應(yīng)穿金屬屏蔽管布線。

2).站點(diǎn)之間相距較遠(yuǎn)或網(wǎng)絡(luò)總距離較大時(shí),應(yīng)使用粗芯通訊電纜。

2) 若某一站點(diǎn)的設(shè)備發(fā)生故障,而庫(kù)存又沒有同型號(hào)的備件更換,可能會(huì)造成麻煩。

若設(shè)備某站點(diǎn)發(fā)生故障,庫(kù)存有同型號(hào)的備件,換上同型號(hào)的備件后,該站即可正常工作。若換上不同型號(hào)的備件,則該網(wǎng)絡(luò)掃描器檢測(cè)到的該物理站點(diǎn)(EDS)與掃描列表(Scan list)不一致.掃描器就會(huì)有報(bào)警, 該站也無(wú)法正常工作。這時(shí),你不得不重新組態(tài)一下掃描列表再下裝到掃描器,此站才能正常工作,這是一個(gè)應(yīng)該注意的問題。

DeviceNet網(wǎng)絡(luò)調(diào)試

現(xiàn)場(chǎng)的所有傳感器,執(zhí)行器都連接在DeviceNet上,DeviceNet硬件連接是否正確,關(guān)系到整個(gè)控制系統(tǒng)能否正常工作。DeviceNet硬件連接有以下幾點(diǎn)需要特別注意:

(1)DeviceNet每個(gè)通道zui多能連接64個(gè)站,每個(gè)站點(diǎn)地址不能重復(fù),波特率為125k時(shí),通訊距離zui長(zhǎng)為500米。

(2)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)首末兩端需安裝終端電阻。

(3)DeviceNet通訊電纜有五芯導(dǎo)線組成。無(wú)色為屏蔽地,紅色為 24VDC,黑色為0VDC,藍(lán)色為CANH,白色為CANH。五芯導(dǎo)線連接要牢國(guó),正確。

(4)DeviceNet有且只能有一點(diǎn)接地。

提高多機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通信可靠性

隨著微控制器在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入,單*個(gè)采集器已遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際要求,越來越多的系統(tǒng)要求多個(gè)采集器在不同地理位置同時(shí)采集多個(gè)數(shù)據(jù),然后由一個(gè)主處理器進(jìn)行集中處理。在多機(jī)系統(tǒng)中,一個(gè)作為主機(jī),其他并行進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的所有處理機(jī)作為從機(jī)。主機(jī)主要負(fù)責(zé)接收從機(jī)采集的數(shù)據(jù),按照一定策略對(duì)從機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定,然后對(duì)從機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、打印、顯示或傳輸?shù)?。各從機(jī)主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集并將采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效地傳送給主機(jī)。主機(jī)與從機(jī)之間數(shù)據(jù)通信的可靠性,將直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的可靠性,因此研究多機(jī)系統(tǒng)的通信可靠性具有現(xiàn)實(shí)意義。

民用產(chǎn)品應(yīng)具備zui高性價(jià)比,也就是說,在保證性能滿足要求的前題下,以*構(gòu)造實(shí)用系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)并行多機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí),通信方式的選擇決定系統(tǒng)的成本。由于EIARS-485采用平衡發(fā)送和差分接收方式實(shí)現(xiàn)通信,抗共模干擾能力*,接收靈敏度也很高。本文以遠(yuǎn)程多機(jī)抄表系統(tǒng)為例,從幾個(gè)方面討論如何提高基于廉價(jià)的半雙工RS-485多機(jī)系統(tǒng)通信可靠性問題。

1 多機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成

多機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由一個(gè)主機(jī)和多個(gè)數(shù)據(jù)采集器(分機(jī))構(gòu)成。各采集器以微控制器為核心構(gòu)成采集單元,負(fù)責(zé)信息的采集、故障的檢測(cè)(包括斷線和短路檢測(cè))等,通過RS-485總線與主機(jī)連接,將采集的數(shù)據(jù)傳送到主機(jī),主機(jī)負(fù)責(zé)信息處理。主機(jī)與各采集器的連接方式如圖1所示。  

多機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接以EIA RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成的總線型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。EIARS-485是繼RS-232,RS-422等串行總線標(biāo)準(zhǔn)之后極為的總線標(biāo)準(zhǔn)之一,其總線主要靠差分方式傳送數(shù)據(jù),傳輸媒質(zhì)采用雙絞線,zui大共模電壓+12 V,zui小共模電壓-7 V,差分輸入電壓范圍-7~+12 V,接收器輸入靈敏度±200 mV,接收器輸入阻抗大于12 kΩ,要用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。

典型的半雙工RS-485結(jié)構(gòu)如圖2所示,半雙工485芯片除了電源外有兩個(gè)控制端和DE,TTL(CMOS)數(shù)據(jù)接收端RO和發(fā)送端DI,以及一對(duì)RS-485信號(hào)端A和B(A,B對(duì)應(yīng)差分信號(hào)+、-端)。

當(dāng)且DE=0時(shí),485芯片處于數(shù)據(jù)接收狀態(tài),此時(shí)信號(hào)通過傳輸線差分信號(hào)到達(dá)A端和B端,經(jīng)轉(zhuǎn)換后變成TTL(CMOS)信號(hào)到達(dá)RO端;當(dāng)=1且DE=1時(shí),485芯片處于數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài),使TTL(CMOS)信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器平衡后變成差分信號(hào)送A端和B端;當(dāng)且DE=0時(shí),R和D全部關(guān)閉處于高阻狀態(tài);當(dāng)=0且DE=1時(shí),R和D同時(shí)打開,這對(duì)半雙工接口是不允許的。發(fā)送時(shí),當(dāng)DI=1時(shí),內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電路使A線的電壓比B線高(發(fā)送邏輯1);當(dāng)DI=0時(shí),內(nèi)部驅(qū)動(dòng)電路使A線的電壓比B線低(發(fā)送邏輯0)。接收時(shí),如果A線電壓高于B線至少200 mV,則接收電路使RO為高電平(接收到邏輯1);如果A線電壓低于B線至少200 mV,則接收電路使RO為低電平(接收到邏輯0)。

2 提高通信可靠性的硬件措施

2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞恼_連接

網(wǎng)絡(luò)連接方式有多種形式,而RS-485網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎每偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如果連接方法不當(dāng),會(huì)隨著通信距離的延長(zhǎng)或通信速率的提高,信號(hào)在各支路末端反射后與原信號(hào)疊加,造成信號(hào)質(zhì)量下降。此外,錯(cuò)誤的連接方法會(huì)使總線特性阻抗的連續(xù)性受到破壞,在阻抗不連續(xù)點(diǎn)也會(huì)發(fā)生信號(hào)的反射。對(duì)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際布線后,試運(yùn)行系統(tǒng)就發(fā)現(xiàn)過此類問題,有時(shí)電纜走向不好,會(huì)出現(xiàn)通信異常。

實(shí)驗(yàn)表明,正確的連接方法是用單一且連續(xù)的總線將各個(gè)節(jié)點(diǎn)串接起來,如圖3(a)所示的三種連接中,均為總線型的串接方式,且所有相鄰結(jié)點(diǎn)(圓圈標(biāo)注)之間均具有圓滑過渡,沒有突變,因此大大減少了不連續(xù)的反射。而圖3(b)所示的三種連接中的前兩種為星型連接且有突變,后一種盡管為總線型,但節(jié)點(diǎn)與總線連接有突變極易產(chǎn)生反射,因此為錯(cuò)誤連接方式。

2.2 總線終端阻抗的匹配

總線終端匹配的目的是減少總線反射引起的干擾以增加可靠性。當(dāng)總線終端電阻等于特性阻抗(匹配)時(shí),線路上沒有任何反射,在不同電纜延時(shí)時(shí)間其終端電壓等于發(fā)送端電壓;在總線終端電阻小于特性阻抗情況下,電流到達(dá)末端時(shí),部分初始電壓在通過終端電阻時(shí)下降,剩下的部分反射回去,這樣驅(qū)動(dòng)器(485發(fā)送端)每反射部分電壓,接收器的電壓就上升一次,直到達(dá)到zui終值。如果終端短路,當(dāng)電流到達(dá)末端時(shí)沒有負(fù)載,也就沒有電壓,所有電壓將全部反射回到驅(qū)動(dòng)器,這樣,電場(chǎng)崩潰,磁場(chǎng)增加,引入了電流,極大干擾了數(shù)據(jù)的傳送;當(dāng)總線終端電阻大于特性阻抗時(shí),部分初始電流在終端電阻中流動(dòng),剩余部分電流被反射回到驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器將該部分電流再次反射到接收端,這樣就削弱了終端電壓,反射電流會(huì)來回反射多次,幅度越來越小,zui后電流才穩(wěn)定到一個(gè)zui終值,影響了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定。

如果接收器得到了減少的電壓,則它的輸入可能下降到低于485標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的閥值200 mV,使接收端接收到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。如果接收器得到一個(gè)較高的電壓,485接口輸入端的晶體管可能飽和,降低了對(duì)信號(hào)的反應(yīng)速度。在情況下,不匹配將導(dǎo)致很大反射甚至毀壞485芯片。

也就是說,如果終端阻抗與特性阻抗不匹配,將會(huì)嚴(yán)重干擾傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。由上可知,為了數(shù)據(jù)通信的可靠,在網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)位置的A、B兩端各接一個(gè)與傳輸線匹配相當(dāng)?shù)碾娮?,如圖1中所示的RT。典型雙絞線的特性阻抗約120Ω,匹配電阻也應(yīng)選擇120Ω。

2.3 接口引出線的正確連接

RS-485總線上的每個(gè)收發(fā)器通過一段引出線接入總線,引出線過長(zhǎng)時(shí)由于信號(hào)在引出線中的反射,也會(huì)影響總線上的信號(hào)質(zhì)量,系統(tǒng)所能允許的引出線長(zhǎng)度和信號(hào)的轉(zhuǎn)換時(shí)間、數(shù)據(jù)速率有關(guān)。用經(jīng)驗(yàn)公式可以來估算引出線的zui大長(zhǎng)度:Lmax=其中tDR,tDF分別表示驅(qū)動(dòng)器的上升時(shí)間(DI數(shù)據(jù)端從10%到90%)和下降時(shí)間(DI數(shù)據(jù)端從90%到10%)。

可以看出,減緩信號(hào)的前后沿斜率有利于降低對(duì)引出線長(zhǎng)度的要求,改善信號(hào)質(zhì)量,同時(shí),還使信號(hào)中的高頻成分降低,減少電磁輻射,但這種做法限制了數(shù)據(jù)傳輸速率。由此看來,在選擇接口器件時(shí),并不是速率越高越好,在滿足系統(tǒng)通信速度要求的前題下,選擇zui低速度的485接口器件。在選定接口器件之后,從總線到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的引出線長(zhǎng)度不能超過Lmax值,使引線反射信號(hào)對(duì)總線信號(hào)的影響降到zui低程度。

2.4 對(duì)接口失效的保護(hù)

2.4.1 對(duì)開路失效的保護(hù)

正常情況下,在規(guī)定的電纜長(zhǎng)度(1 200 m)接收有效信號(hào)A,B兩端電壓差的值不小于200mV,接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤。當(dāng)A,B電壓在±200 mV中間時(shí),接收器輸出狀態(tài)不確定,即所謂的“失效”。由于串行異步通信接口(UART)以一個(gè)前導(dǎo)“0”觸發(fā)一次接收動(dòng)作,所以接收器的不定態(tài)就會(huì)使UART錯(cuò)誤地接收數(shù)據(jù),這是系統(tǒng)所不允許的。為解決失效問題,當(dāng)總線空閑或開路時(shí)都有可能出現(xiàn)兩線電壓差低于200 mV的情況,因此,必須采取一定措施避免接收器處于不定態(tài)。

開路失效保護(hù)的方法是給總線加偏置電阻,即當(dāng)總線空閑或開路時(shí),利用偏置電阻將總線偏置在一個(gè)確定的電壓值(|差分電壓AB|>200 mV)。偏置電阻的大小取決于總線上的匹配電阻及所允許的zui小差分電壓,保證在開路時(shí)A與B之間有穩(wěn)定的超過200 mV的偏置電壓。由于多機(jī)系統(tǒng)中僅用一套總線,因此僅在主機(jī)485接口的A,B端連接偏置電阻即可,如圖1中的R。假設(shè)偏置電阻為R,匹配電阻為RT(多機(jī)系統(tǒng)中僅有兩個(gè)RT,相當(dāng)于并聯(lián)),則A,B間的電位差為可見,如果要求可靠性提高,ΔVAB就應(yīng)增大,R就必須減小,這樣系統(tǒng)功耗隨即增大,因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)選擇適當(dāng)?shù)腞值。通常R為470~680Ω為宜。

2.4.2 對(duì)接口控制失效的保護(hù)

多機(jī)系統(tǒng)中485接口的工作*由微控制器控制(發(fā)送使能端和接收允許端的控制)。在半雙工485接口組成的多機(jī)系統(tǒng)中,如果發(fā)送和接收使能控制不當(dāng)或控制失靈,將嚴(yán)重影響多機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,甚至可能使系統(tǒng)*處于癱瘓狀態(tài)。這是因?yàn)樗?85接口都聯(lián)接在同一總線上,一旦一處鎖死,將使總線鎖死。可靠控制的有效方法是為微控制器加看門狗電路或選擇帶有硬件看門狗電路的微控制器。本應(yīng)用系統(tǒng)中采用內(nèi)置E2PROM的具有SPI總線的典型看門狗芯片X5045。通過標(biāo)準(zhǔn)的SPI總線操作,微控制器在X5045設(shè)定的看門狗超時(shí)周期之內(nèi)(如300 ms),給X5045一個(gè)復(fù)位看門狗定時(shí)器的選通信號(hào),使其重新定時(shí),不產(chǎn)生由于時(shí)間溢出而發(fā)出的復(fù)位控制信號(hào)。當(dāng)微控制器由于某種原因死機(jī)時(shí),由于看門狗電路得不到微控制器的選通信號(hào),到達(dá)超時(shí)周期后即向微控制器發(fā)出復(fù)位信號(hào),致使微控制器強(qiáng)行復(fù)位。微控制器復(fù)位后,檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),重新投入操作,使通信接口又回到正??刂浦校WC系統(tǒng)通信的可靠性。

3 通信可靠性的軟件措施

3.1 多機(jī)通信接口驅(qū)動(dòng)器和接收器的初始控制

在保證上述硬件可靠性之后,對(duì)通信軟件的編寫也應(yīng)注意若干問題,否則將嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。由圖2所示的半雙工RS-485芯片結(jié)構(gòu)可以看出,其接收端和發(fā)送端均有一個(gè)控制端和DE,如果相應(yīng)控制端無(wú)效,數(shù)據(jù)端將處于高阻狀態(tài)。在由半雙工485接口構(gòu)成的多機(jī)系統(tǒng)中,通常采用主從式通信方式,即一個(gè)主機(jī),其余全為從機(jī)。數(shù)據(jù)傳輸都是通過主機(jī)與從機(jī)交互進(jìn)行的。也就是說,在某一時(shí)刻僅允許一臺(tái)從機(jī)與主機(jī)通信,這時(shí)其它從機(jī)處于待命狀態(tài)。因此合理適時(shí)控制相關(guān)控制端將有利于通信可靠性的提高。

主機(jī)宜采用的處理器兩個(gè)I/O引腳分別控制發(fā)送和接收,這樣可以全面控制接收和發(fā)送,但要  求這兩個(gè)控制信號(hào)同時(shí)到達(dá)485接口的DE和引腳,不能有時(shí)間差,否則半雙工工作時(shí)接口出現(xiàn)混亂,影響通信的可靠性。各采集器分機(jī)用一個(gè)微控制器引腳控制發(fā)送和接收,允許一個(gè)分機(jī)或節(jié)點(diǎn)發(fā)送就不允許其接收,反之亦然。在多機(jī)上電運(yùn)行時(shí),各分機(jī)應(yīng)立即處于接收狀態(tài)。為此對(duì)于上電復(fù)位后I/O引腳為高電平的微控制器來說,要控制驅(qū)動(dòng)器和接收器接一反相器,這樣系統(tǒng)復(fù)位后485使接收控制端處于有效接收狀態(tài)(RE=0),避免了上電時(shí)系統(tǒng)總線的混亂或競(jìng)爭(zhēng),提高了通信可靠性。

3.2 多機(jī)通信接口收/發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的控制

任何485接口均存在驅(qū)動(dòng)器部分和接收器部分延時(shí)。驅(qū)動(dòng)器傳輸延時(shí)包括驅(qū)動(dòng)器上升沿時(shí)間tDR以及驅(qū)動(dòng)器下降沿時(shí)間tDF、驅(qū)動(dòng)器輸入至輸出高(低)延時(shí)tDPLH(tDPHL)、驅(qū)動(dòng)器使能有效至輸出高(低)延時(shí)tDZH(tDZL)、驅(qū)動(dòng)器由高(低)到禁止時(shí)間tDHZ(tDLZ)、接收器傳輸延時(shí)包括接收器輸入至輸出高(低)延時(shí)tRPLH(tRPHL)、接收器使能至輸出高(低)延時(shí)tRZH(tRZL)、接收器由高(低)到禁止時(shí)間tRHZ(tRLZ)、驅(qū)動(dòng)器關(guān)閉至使能輸出高(低)延時(shí)tDZH(SHDN)(tDZL(SHDN))以及接收器從關(guān)閉至使能輸出為高(低)延時(shí)tRZH(SHDN)(tRZL(SHDN))等。如果驅(qū)動(dòng)器和接收器全部關(guān)閉,則關(guān)閉需要更多時(shí)間。因此在485接口控制軟件設(shè)計(jì)時(shí),必須充分考慮這些延時(shí)對(duì)通信可靠性的影響。

主機(jī)在發(fā)送與接收的切換過程中必須保證分機(jī)有足夠的準(zhǔn)備時(shí)間(考慮器件的上述延時(shí)時(shí)間),這對(duì)于快速微控制器的程序設(shè)計(jì)尤其重要。一次傳輸方向的切換應(yīng)考慮的總延時(shí)時(shí)間不得低于tALL所示的時(shí)間。

4 結(jié)  論

對(duì)于多機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而言,各采集器與主機(jī)的數(shù)據(jù)通信可靠性是保證整個(gè)多機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵。除  了選擇總線型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞绞?、走線合理、終端匹配、接口引出線盡量短、開路失效保護(hù)以及采用配置看門狗防止控制器死機(jī)等硬件措施外,在軟件方面可采取適時(shí)控制接口的發(fā)送和接收等措施,可以有效地提高數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性和可靠性。以上多種方法已應(yīng)用到筆者開發(fā)的水量采集與遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)中,運(yùn)行可靠,效果良好。

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