工業(yè)總線可分為以下三種基本類型

1、單片機作業(yè) 工業(yè)總線與溫度測量班級：學號：姓名：工業(yè)總線可分為以下三種基本類型:傳感器級總線、設(shè)備級總線和現(xiàn)場總線。傳感器級和設(shè)備級總線屬于較低層次的工業(yè)網(wǎng)絡(luò),用于處理傳感器、行程開關(guān)、繼電器、接觸器和閥門定位器這類工業(yè)設(shè)備;而現(xiàn)場總線是一種較高層次的工業(yè)網(wǎng)絡(luò),用于完成一些過程控制器或現(xiàn)場儀表之間的通信。另外,由于設(shè)備級總線和現(xiàn)場總線有時完成相同的功能,因此它們之間是相互關(guān)聯(lián)的,并且可同時存在于同一系統(tǒng)中( 現(xiàn)場總線是用于過程控制現(xiàn)場儀表與控制室之間的一個標準的、開放的、雙向的多站數(shù)字通信系統(tǒng)。隨著計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、集成電路技術(shù)的發(fā)展，以全數(shù)字式現(xiàn)場總線（FIELDBUS）為代表的互聯(lián)規(guī)范

2、，正在迅猛發(fā)展和擴大。由于采用現(xiàn)場總線將使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)安裝費用減少并且易于維護；用戶可以自由選擇不同廠商、不同品牌的現(xiàn)場設(shè)備達到最佳的系統(tǒng)集成等一系列的優(yōu)點，現(xiàn)場總線技術(shù)正越來越受到人們的重視。近十幾年由于現(xiàn)場總線的國際標準不能建立，現(xiàn)場總線發(fā)展的種類較多，約有40余種：如德國西門子公司Siemens的ProfiBus，法國的FIP，英國的ERA，挪威的FINT，Echelon公司的LONWorks，PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的HART，CarloGarazzi公司的Dupline，丹麥ProcessDa

3、ta公司的P-net，PeterHans公司的F-Mux，以及ASI（ActraturSensorInterface），MODBus，SDS，Arcnet，國際標準組織-基金會現(xiàn)場總線FF：FieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美國的DeviceNet與ControlNet等等。 現(xiàn)場總線的種類主要有：基金會現(xiàn)場總線FF；ProfiBus；WorldFIP；ControlNet/DeviveNet；CAN等 1、基金會現(xiàn)場總線FF 現(xiàn)場總線基金會包含100多個成員單位，負責制訂一個綜合IEC/ISA標準的國際現(xiàn)場總線。它的前身是可互操作系統(tǒng)協(xié)議ISP（Inter

4、perableSystemProtocol）-基于德國的ProfiBis標準，和工廠儀表世界協(xié)議WORLD （WorldFactoryInstrumentationProtocol）-基于法國的FIP標準。ISP和WORLDFIP于1994年6月合并成立了現(xiàn)場總線基金會?；饡F(xiàn)場總線采用國際標準化組織ISO的開放化系統(tǒng)互聯(lián)OSI的簡化模型（1，2，7層）。另外增加了用戶層。 2、ProfiBus ProfiBus自1984年開始研制現(xiàn)場總線產(chǎn)品，現(xiàn)以成為歐洲首屈一指的開放式現(xiàn)場總線系統(tǒng)，歐洲市場占有率大于40%，廣泛應(yīng)用于加工自動化、樓宇自動化、過程自動化、發(fā)電與輸配電等領(lǐng)域。1996年6月

5、ProfiBus被采納為歐洲標準EN50170第二卷。PNO為其用戶組織，核心公司有：Siemens公司，E+H公司，Samson公司，Softing公司等。 ProfiBus技術(shù)特性：ProfiBus以ISO7498為基礎(chǔ)，以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)OSI（OpenSystemInterconnection）作為參考模型，定義了物理傳輸特性，總線存取協(xié)議和應(yīng)用功能。ProfiBus家族包括ProfiBus-DP，ProfiBus-PA，ProfiBus-FMS。ProfiBus-DP（DecentralizedPeriphery）是一種高速和便宜的通信連接，用于自動控制系統(tǒng)和設(shè)備級分散的I/0之間

6、進行通信。ProfiBus-FMS（FieldBusMessageSpecification）用來解決車間級通用性通信任務(wù)。與LLI（LowerLayerInterface）構(gòu)成應(yīng)用層，F(xiàn)MS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務(wù)，LLI協(xié)調(diào)了不同的通信關(guān)系并向FMS提供了不依賴設(shè)備訪問數(shù)據(jù)鏈層。ProfiBus-PA（ProcessAutomation）專為過程自動化而設(shè)計的，它可使傳感器和執(zhí)行器接在一根共用的總線上。根據(jù)IEC61158-2國際標準，ProfiBus-PA可用雙絞線供電技術(shù)進行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)傳輸采用擴展的ProfiBus-DP協(xié)議和描述現(xiàn)場設(shè)備的PA行規(guī)。

7、當使用電纜耦合器，ProfiBus-PA裝置能很方便的連接到ProfiBus-DP網(wǎng)絡(luò)。主要內(nèi)容摘自“PROFIBUS-與現(xiàn)場總線國際標準”歐陽勁松梅恪3、WorldFIPWorldFIP協(xié)會成立于1987年3月，以法國CEGELEC、SCHNEIDER等公司為基礎(chǔ)開發(fā)了FIP（工廠儀表協(xié)議）現(xiàn)場總線系列產(chǎn)品。協(xié)會有100多個成員，產(chǎn)品在法國市場占有率大于60%，歐洲約25%。產(chǎn)品適用于發(fā)電與輸配電、加工自動化、鐵路運輸、地鐵和過程自動化等領(lǐng)域。 1996年6月WorldFIP被采納為歐洲標準EN50170。WorldFIP是一個開放系統(tǒng)，不同系統(tǒng)、不同廠家生產(chǎn)的裝置都可以使用WorldFIP

8、，應(yīng)用結(jié)構(gòu)可以是集中型、分散型和主站-從站型。 WorldFIP現(xiàn)場總線構(gòu)成的系統(tǒng)可分為三級：過程級、控制級和監(jiān)控級，這樣用單一的WorldFIP總線就可以滿足過程控制、工廠制造加工系統(tǒng)和各種驅(qū)動系統(tǒng)的需要了。WorldFIP協(xié)議有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層組成。應(yīng)用層定義為兩種：MPS定義和SubMMS定義。MPS是工廠周期/非周期服務(wù)，SubMMS是工廠報文的子集。 物理層的作用能夠確保連接到總線上的裝置間進行位信息的傳遞。介質(zhì)是屏蔽雙絞線或光纖。傳輸速度有31.25kb/s，1Mb/s和2.5Mb/s，標準速度是1Mb/s，使用光纖時最高可達5Mb/s。 WorldFIP的幀有三部分組成

9、，即幀起始定界符（FSS），數(shù)據(jù)和檢驗字段，以及幀結(jié)束定界符。 應(yīng)用層服務(wù)有三個不同的組：BAAS（Bus Arbitrator Application Services），MPS（Manufacturing Periodical / a Periodical Services），SubMMS（Subset of Messaging Services）。MPS服務(wù)提供給用戶：本地讀/寫服務(wù)，遠方讀/寫服務(wù)，參數(shù)傳輸/接收指示，使用信息的刷新等。 處理單元通過WorldFIP的通信裝置（通信數(shù)據(jù)庫和通信芯片組成）掛到現(xiàn)場總線上。通信芯片包括通信控制器和線驅(qū)動，通信控制器有FIPIU2，F(xiàn)IPCO

10、1，F(xiàn)ULLFIP2，MICROFIP等，線驅(qū)動器用于連接電纜（FIELDRIVE，CREOL）或光纖（FIPOPTIC/FIPOPTIC-TS）。通信數(shù)據(jù)庫用于在通信控制器和用戶應(yīng)用之間建立鏈接。主要內(nèi)容摘自“法國WorldFIP現(xiàn)場總線技術(shù)概況4、ControlNet/DeviveNetControlNet的基礎(chǔ)技術(shù)是在RockwellAutomation企業(yè)于1995年10月公布。1997年7月成立了ControlNetInternational技術(shù)給該組織。組織成員有50多個如ABBRoboties，HoneywellInc.，YokogawaCorp.，ToshibaInternat

11、ional，Procter&Gamble，OmronElectronicsInc.等。DeviceNet的相關(guān)網(wǎng)傳統(tǒng)的工廠級的控制體系結(jié)構(gòu)有五層即工廠層、車間層、單元層、工作站層、設(shè)備層組成。而Rockwell自動化系統(tǒng)簡化為三層結(jié)構(gòu)模式：信息層（Ethernet以太網(wǎng)），控制層（ControlNet控制網(wǎng)），設(shè)備層（DeviceNet設(shè)備網(wǎng)）。ControlNet層常傳輸大量的I/O和對等通訊信息，具有確定性和可重復(fù)性的，緊密聯(lián)系控制器和I/O設(shè)備的要求。它具備如下特點：1）ControlNet在單根電纜上支持兩種類型的信息傳輸：有實時性的控制信息和I/O數(shù)據(jù)傳輸，無時間苛求的信息發(fā)

12、送和程序上/下載；2）ControlNet技術(shù)采取了一種新的通信模式，以生產(chǎn)者/客戶模式取代了傳統(tǒng)的源/目的模式它不僅支持傳統(tǒng)的點對點通訊，而且允許同時向多個設(shè)備傳遞信息。生產(chǎn)者/客戶模式使用時間片算法保證各節(jié)點實現(xiàn)同步，從而提高了帶寬利用率；3）ControlNet使用同軸電纜可達6km，節(jié)點數(shù)99個，兩個節(jié)點間距離最長達1000m，48個節(jié)點距離可長達250m，采用光纖和中繼器后通訊距離可達幾十公里。ControlNet應(yīng)用于過程控制，自動化制造等領(lǐng)域。5、CAN CAN(ControllerAreaNetwork)稱為控制局域網(wǎng)，屬于總線式通訊網(wǎng)絡(luò)。CAN總線規(guī)范了任意兩個CAN節(jié)點之間

13、的兼容性，包括電氣特性及數(shù)據(jù)解釋協(xié)議，CAN協(xié)議分為二層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。物理層決定了實際位傳送過程中的電氣特性，在同一網(wǎng)絡(luò)中，所有節(jié)點的物理層必須保持一致，但可以采用不同方式的物理層。CAN的數(shù)據(jù)鏈路層功能包括幀組織形式，總線仲裁和檢錯、錯誤報告及處理，確認哪個信息要發(fā)送的，確認接收到的信息及為應(yīng)用層提供了接口。CAN網(wǎng)絡(luò)具有如下特點：CANBUS網(wǎng)絡(luò)上任意一個節(jié)點均可在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從。通訊靈活，可方便地構(gòu)成多機備份系統(tǒng)及分布式監(jiān)測、控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點可分成不同的優(yōu)先級以滿足不同的實時要求。采用非破壞性總線裁決技術(shù)，當兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡(luò)上傳送信息時

14、，優(yōu)先級低的節(jié)點主動停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級高的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。具有點對點，一點對多點及全局廣播傳送接收數(shù)據(jù)的功能。通訊距離最遠可達10KM/5KBPS，通訊速率最高可達1MBPS/40M。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)實際可達110個。每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個，這樣傳輸時間短，受干擾的概率低。每幀信息都有CRC校驗及其它檢錯措施，數(shù)據(jù)出錯率極低，可靠性極高通訊介質(zhì)采用廉價的雙絞線即可，無特殊要求。在傳輸信息出錯嚴重時，節(jié)點可自動切斷它與總線的聯(lián)系，以使總線上的其它操作不受影響?，F(xiàn)場總線標準有如下種類：丹麥國家標準DSF21906：P-Net德國國家標準DIN19245（1-2）：ProfiBus-F

15、MS德國國家標準DIN19245（3）：ProfiBus-DP德國國家標準DIN19245（4）：ProfiBus-PA法國國家標準FIPC46601-607：WorldFIP日本JEMA標準CC-Link美國國家標準ANSI/NEMA以等同方式支持的ISA/IEC標準草案1)ISA/IEC61158-1總論；2)ISA/IEC61158-2物理層規(guī)范3)ISA/IEC61158-3鏈路層服務(wù)定義1998/09/30未通過4)ISA/IEC61158-4鏈路層規(guī)范；1998/09/30未通過5)ISA/IEC61158-5應(yīng)用層服務(wù)定義；1998/09/30未通過6)ISA/IEC61158-

16、6應(yīng)用層規(guī)范；1998/09/30未通過7)ISA/IEC61158-7管理系統(tǒng)8)ISA/IEC61158-8一致性試驗9)ISA/IEC61804過程控制模塊歐洲標準EN50170（CLC65CX）Vol.IP-NetVol.IIProfiBusVol.IIIWorldFIPVol.IVFF,聯(lián)合王國(UK)IEC國家委員會提議Vol.VControlNet,聯(lián)合王國(UK)IEC國家委員會提議歐洲標準EN50254（CLC65CX）1)ProfiBusDP2)FIPDWF3)Interbus歐洲標準EN50295（CLCTC17B）1)ASI歐洲標準prEN503251)DeviceNe

17、t美國Rockwell2)SDS美國Honeywell國際標準ISO118981)德國CANbus;2)美國DeviceNet;3)特性接近ProfiBus;國際標準IEC62026(IECSC65C)1)ASI法國、德國2)DeviceNet美國Rockwell3)SDS美國Honeywell一什么是rs-232 接口？ 二 . RS232總線橋硬件設(shè)計三RS232總線橋系統(tǒng)框圖如圖1所示：一、(1) rs-232 的歷史和作用 在串行通訊時，要求通訊雙方都采用一個標準接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來進行 通訊。rs-232-c接口（又稱eia rs-232-c）是目前最常用的一種串行通

18、訊接口。 （“rs-232-c”中的“-c”只不過表示rs-232的版本，所以與“rs-232”簡稱是一樣的）它 是在1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會（eia）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是數(shù)據(jù)終端設(shè)備（dte）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（dce）之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標準該標準規(guī)定采用一個25 個腳的db-25 連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。后來ibm 的pc 機將rs-232 簡化成了db-9 連接器，從而成為事實標準。而工業(yè)控制的rs-232 口一般只使用rxd、txd、gnd 三條線。 (2

19、)rs-232 接口的電氣特性 在rs-232-c 中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關(guān)系。即：邏輯1為-3 到-15v；邏輯0 為+3 到+15v 。rs-232-c 最常用的9 條引線的信號內(nèi)容如下所示 db-9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 db-25 8 3 2 20 7 6 4 5 22 定義dcd rxd txd dtr gnd dsr rts cts ri (3) rs-232 接口的物理結(jié)構(gòu) rs-232-c 接口連接器一般使用型號為db-9 插頭座,通常插頭在dce端,插座在dte端. pc 機的rs-232 口為9 芯針插座。一些設(shè)備與pc 機連接的rs-232 接口,

20、因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即發(fā)送數(shù)據(jù)txd、接收數(shù)據(jù)rxd和信號地gnd。rs-232 傳輸線采用屏蔽雙絞。 （4）rs-232 傳輸電纜長度 由rs-232c 標準規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下，傳輸電纜長度應(yīng)為50 英尺，其實這個4%的碼元畸變是很保守的，在實際應(yīng)用中，約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的，所以實際使用中最大距離會遠超過50英尺，美國dec公司曾規(guī)定允許碼元畸變?yōu)?0%而得出 awgdec 公司的實驗結(jié)果 波特率bps 1號電纜傳輸距離（米） 2號電纜傳輸距離（米） 110 1500 900 300 1500 900 1200 900 9

21、00 2400 300 150 4800 300 75 9600 75 75 經(jīng)過許多年來rs-232 器件以及通信技術(shù)的改進，rs-232 的通信距離已經(jīng)大大增加。波士電子的rs-232 增強器可以將普通的rs-232 口的通信距離直接延長到1000米。 二、什么是rs-485 接口？ 1. rs-485 的電氣特性： 發(fā)送端：邏輯1以兩線間的電壓差為+（2 至6） v 表示； 邏輯0以兩線間的電壓差為-（2 至6）v 表示。接收端：a比b高200mv以上即認為是邏輯 1,a 比b 低200mv 以上即認為是邏輯0。 2. rs-485(或 rs-422)的接線： 3. rs-485 的數(shù)據(jù)

22、最高傳輸速率為10mbps。但是由于rs-485 常常要與pc 機的rs-232 口通信，所以實際上一般最高115.2kbps。又由于太高的速率會使rs-485 傳輸距離減小，所以往往為9600bps 左右或以下。 4. rs-485 接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾性好。 5. rs-485接口的最大傳輸距離標準值為1200米（9600bps時），實際上可達3000米， rs-485 接口在總線上是允許連接多達128個收發(fā)器、即rs-485 具有多機通信能力,這樣用戶可以利用單一的rs-485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因rs-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距

23、離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。因為rs485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根信號線，所以rs485 接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。rs-485 的國際標準并沒有規(guī)定rs485 的接口連接器標準、所以采用接線端子或者db-9、db-25 等連接器都可以。rs-485 接口是事實工業(yè)標準。 6. 采用rs485 接口時，傳輸電纜的長度如何考慮？ 答： 在使用rs485 接口時，對于特定的傳輸線經(jīng)，從發(fā)生器到負載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允 許的最大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù)，這個長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響所 限制。最大電纜長度與信號速率的關(guān)系曲線是使用24awg 銅芯雙絞電話電

24、纜（線徑為0。 51mm），線間旁路電容為52。5pf/m，終端負載電阻為100 歐時所得出。（引自gb11014-89 附錄a）。當數(shù)據(jù)信號速率降低到90kbit/s 以下時，假定最大允許的信號損失為6dbv 時， 則電纜長度被限制在1200m。實際上，在實用時是完全可以取得比它大的電纜長度。當使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例如：當數(shù)據(jù)信號速率為600kbit/s 時，采用24awg 電纜，最大電纜長度是200m，若采用19awg 電纜（線徑為0.91mm）則電纜長度將可以大于200m； 若采用28awg 電纜（線徑為0.32mm）則電纜長度只能小于200m。rs-48

25、5的遠距離通信建議采用屏蔽電纜，并且將屏蔽層作為地線。三、什么是rs rs-422 接口？ rs-422 的電氣性能與rs-485完全一樣。主要的區(qū)別在于： rs-422 有4 根信號線：兩根發(fā)送（y、z）、兩根接收（a、b）。由于rs-422 的收與發(fā)是分開的所以可以同時收和發(fā)（全雙工）。 rs-485 有2 根信號線：發(fā)送和接收都是a 和b。由于rs-485 的收與發(fā)是共用兩根線所以不能夠同時收和發(fā)（半雙工）。 能否將rs-422 的y-a 短接作為rs-485 的a、將rs-422 的z-b 短接作為rs-485 的b呢？ 不一定。條件是rs-422 必須是能夠支持多機通信的。波士電子的

26、所有接口轉(zhuǎn)換器的rs-422 口都能夠支持全雙工多機通信，所以可以這樣簡單轉(zhuǎn)換為rs-485。 四、rs rs-485 比rs rs-232 232-c 接口相比有何特點？ 由于rs-232 接口標準出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點： （1） 接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與ttl 電平不兼容故需 使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與ttl 電路連接。 （2） 傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率為20kbps?，F(xiàn)在由于采用新的uart 芯片 16c550 等，波特率達到115.2kbps。 （3） 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式， 這種共地傳輸容 易產(chǎn)生共

27、模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。 （4） 傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50 米，實際上也只能用在15米左右。 （5）rs-232 只允許一對一通信，而rs-485 接口在總線上是允許連接多達128個收發(fā)器。 （6）深圳市天地華杰科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)的td-1204集線器可以解決485總線連接方式。 （7）td-1204是一款rs-485集線器（又稱rs-485總線分割集中器，rs-485hub）。是深圳市天地華杰科技有限公司為了解決復(fù)雜電磁場環(huán)境下rs-485總線大系統(tǒng)中星型布線而專業(yè)設(shè)計。該rs485集線器采用雙向透明傳輸，rs485集線器它能夠把一路rs-485或一路rs-232總線分割

28、為4路rs-485總線，或者把四路rs-485信號匯集到一路rs-485或一路rs-232總線上來。并且每個端口都獨立具有光隔、短路、開路保護功能。在系統(tǒng)發(fā)生故障的時候，內(nèi)置的控制器能夠及時的切斷有故障的端口。使rs485集線器保證每一端口都起到獨立工作，達到互不干擾的效果。每個端口可同時連接32個接點，可延長1200米rs-485信號。是改變rs-485總線布線中單一結(jié)構(gòu)的最好選擇在數(shù)據(jù)通信，計算機網(wǎng)絡(luò)以及分布式工業(yè)控制系統(tǒng)當中，經(jīng)常需要使用串行通信來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。目前，有RS-232,RS-485,RS-422幾種接口標準用于串行通信。RS-232是最早的串行接口標準，在短距離（<1

29、5M），較低波特率串行通信當中得到了廣泛應(yīng)用。其后針對RS-232接口標準的通信距離短，波特率比較低的狀況，在RS-232接口標準的基礎(chǔ)上又提出了RS-422接口標準，RS-485接口標準來克服這些缺陷。下面詳細介紹RS-232,RS-422,RS-485接口標準。RS-232串口標準是種在低速率串行通訊種增加通訊距離的單端標準。RS-232采取不平衡傳輸方式，即單端通訊。其收發(fā)端的數(shù)據(jù)信號都是相對于地信號的。所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線的分布電容，其傳輸距離最大約為15M，最高速率為20KBPS，且其只能支持點對點通信。針對RS-232串口標準的局限性，人們又提出了RS-422,RS-

30、485接口標準。RS-485/422采用平衡發(fā)送和差分接收方式實現(xiàn)通信：發(fā)送端將串行口的TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號A,B兩路輸出，經(jīng)過線纜傳輸之后在接收端將差分信號還原成TTL電平信號。由于傳輸線通常使用雙絞線，又是差分傳輸，所以又極強的抗共模干擾的能力，總線收發(fā)器靈敏度很高，可以檢測到低至200mV電壓。故傳輸信號在千米之外都是可以恢復(fù)。RS-485/422最大的通信距離約為1219M，最大傳輸速率為10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下，才可以達到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加485中繼器。RS-485采用半雙工工作方式，支持多點數(shù)據(jù)通信。RS

31、-485總線網(wǎng)絡(luò)拓撲一般采用終端匹配的總線型結(jié)構(gòu)。即采用一條總線將各個節(jié)點串接起來，不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。如果需要使用星型結(jié)構(gòu)，就必須使用485中繼器或者485集線器才可以。RS-485/422總線一般最大支持32個節(jié)點，如果使用特制的485芯片，可以達到128個或者256個節(jié)點，最大的可以支持到400個節(jié)點。在各種現(xiàn)場中，485總線應(yīng)用的非常的廣泛，但是485總線比較容易出現(xiàn)故障，現(xiàn)在將485總線容易出現(xiàn)故障的情況并且可以排除這些故障的方法羅列如下：1.由于485信號使用的是一對非平衡差分信號，意味485網(wǎng)絡(luò)中的每一個設(shè)備都必須通過一個信號回路連接到地，以減少數(shù)據(jù)線上的噪音，所以數(shù)據(jù)線最好由

32、雙絞線組成，并且在外面加上屏蔽層作為地線，將485網(wǎng)絡(luò)中485設(shè)備連接起來，并且在一個點可靠接地。2.在工業(yè)現(xiàn)場當中，現(xiàn)場情況非常復(fù)雜，各個節(jié)點之間存在很高的共模電壓，485接口使用的是差分傳輸方式，有抗共模干擾能力，但是當共模電壓大于+12V或者小于-9V時，超過485接收器的極限接收電壓。接收器就無法工作，甚至可能會燒毀芯片和一起設(shè)備?？梢栽?85總線中使用深圳市富永通科技有限公司的485光隔離中繼器，將485信號及電源完全隔離，從而消除共模電壓的影響。3.485總線隨著傳輸距離的延長，會產(chǎn)生回波反射信號，如果485總線的傳輸距離如果超過100米，建議施工時在485通訊的開始端和結(jié)束端12

33、0歐姆的終端電阻。相關(guān)接線方法可以參考網(wǎng)頁:120歐姆電阻的接法.4.485總線中485節(jié)點要盡量減少與主干之間的距離，一般建議485總線采用手牽手的總線拓撲結(jié)構(gòu)。星型結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生反射信號，影響485通信質(zhì)量。如果在施工過程中必須要求485節(jié)點離485總線主干的距離超過一定距離，使用深圳市富永通科技有限公司的485中繼器可以作出一個485總線的分叉。如果施工過程中要求使用星型拓撲結(jié)構(gòu)，可以使用深圳市富永通科技有限公司的485集線器可以解決這個問題。5.影響485總線的負載能力的因素：通訊距離，線材的品質(zhì)，波特率，轉(zhuǎn)換器供電能力，485設(shè)備的防雷保護，485芯片的選擇。如果485總線上的485設(shè)備

34、比較多的話，建議使用帶有電源的485轉(zhuǎn)換器，無源型的485轉(zhuǎn)換器由于時從串口竊電，供電能力不是很足，負載能力不夠。選用好的線材，如有可能使用盡可能低的波特率，選擇高負載能力的485芯片，都可以提高485總線的負載能力。485設(shè)備的防雷保護中的防雷管會吸收電壓，導(dǎo)致485總線負載能力降低，去掉防雷保護可以提高485總線負載能力。485總線由于其布線簡單，穩(wěn)定可靠從而廣泛的應(yīng)用于視頻監(jiān)控，門禁對講，樓宇報警等各個領(lǐng)域中，但是，在485總線布線過程中由于有很多不完全準確的概念導(dǎo)致出現(xiàn)很多問題。現(xiàn)在將一些錯誤的觀念作出一些澄清。1.485信號線可以和強電電源線一同走線。在實際施工當中，由于走線都是通過

35、管線走的，施工方有的時候為了圖方便，直接將485信號線和電源線綁在一起，由于強電具有強烈的電磁信號對弱電進行干擾，從而導(dǎo)致485信號不穩(wěn)定，導(dǎo)致通信不穩(wěn)定。 2.485信號線可以使用平行線作為布線，也可以使用非屏蔽線作為布線。由于485信號是利用差模傳輸?shù)?，即?85+與485-的電壓差來作為信號傳輸。如果外部有一個干擾源對其進行干擾，使用雙絞線進行485信號傳輸?shù)臅r候，由于其雙絞，干擾對于485+，485-的干擾效果都是一樣的，那電壓差依然是不變的，對于485信號的干擾縮到了最小。同樣的道理，如果有屏蔽線起到屏蔽作用的話，外部干擾源對于其的干擾影響也可以盡可能的縮小。 3.選擇使用普通的超五

36、類屏蔽雙絞線即網(wǎng)線就可以。由于原材料價格上漲，導(dǎo)致現(xiàn)在市場上的線材魚龍混雜，有不良商人利用某種合金來頂替銅絲來做網(wǎng)線，在外面鍍銅以蒙混客戶。具體區(qū)別方法：看網(wǎng)線截面，如果是銅色的話，就是銅絲，如為白色，則是用合金以次充好。合金一般比較脆，容易斷，而且導(dǎo)電性遠不如銅絲，很容易在工程施工中造成問題。線材一般那建議選擇標準的485線，其為屏蔽雙絞線，傳輸線不是像網(wǎng)線那樣為單股的銅絲，而是多股銅絲絞在一起形成一根線，從而即使某根小銅絲斷掉，也不會影響整個的使用。4.485布線可以任意布設(shè)成星型接線與樹形接線。485布線規(guī)范是必須要手牽手的布線，一旦沒有借助485集線器和485中繼器直接布設(shè)成星型連接和

37、樹形連接，很容易造成信號反射導(dǎo)致總線不穩(wěn)定。很多施工方在485布線過程中，使用了星型接線和樹形接線，有的時候整個系統(tǒng)非常穩(wěn)定，但是有的時候則總是出現(xiàn)問題，又很難查找原因，一般都是由于不規(guī)范布線所引起的。如果由于現(xiàn)場的限制，必須要進行星型連接或者樹形連接，可以使用深圳市富永通科技有限公司的485集線器和485中繼器解決相關(guān)問題，相關(guān)參考頁面如下：485總線星型連接，485總線樹形拓撲結(jié)構(gòu)。5.485總線必須要接地。在很多技術(shù)文檔中，都提到485總線必須要接地，但是沒有詳細的提出如何接地。嚴格的說，485總線必須要單點可靠接地。單點就是整個485總線上只能是有一個點接地，不能多點接地，因為將其接地

38、是因為要將地線（一般都是屏蔽線作地線）上的電壓保持一致，防止共模干擾，如果多點接地適得其反?？煽拷拥貢r整個485線路的地線必須要有良好的接觸，從而保證電壓一致，因為在實際施工中，為了接線方便，將線剪成多段再連接，但是沒有將屏蔽線作良好的連接，從而使得其地線分成了多段，電壓不能保持一致，導(dǎo)致共模干擾。工業(yè)溫度測量必備常識溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標尺叫溫標。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點（零點）和測量溫度的基本單位。目前國際上用得較多的溫標有華氏溫標、攝氏溫標、熱力學溫標和國際實用溫標。華氏溫標（oF）規(guī)定：在標準大氣壓下，冰

39、的熔點為32度，水的沸點為212度，中間劃分180等分，每第分為報氏1度，符號為oF。攝氏溫度（）規(guī)定：在標準大氣壓下，冰的熔點為0度，水的沸點為100度，中間劃分100等分，每第分為報氏1度，符號為。熱力學溫標又稱開爾文溫標，或稱絕對溫標，它規(guī)定分子運動停止時的溫度為絕對零度，記符號為K。國際實用溫標是一個國際協(xié)議性溫標，它與熱力學溫標相接近，而且復(fù)現(xiàn)精度高，使用方便。目前國際通用的溫標是1975年第15屆國際權(quán)度大會通過的1968年國際實用溫標-1975年修訂版，記為：IPTS-68（Rev-75）。但由于IPTS-68溫示存在一定的不足，國際計量委員會在18屆國際計量大會第七號決議授權(quán)予

40、1989年會議通過了1990年國際溫標ITS-90，ITS-90溫標替代IPTS-68。我國自1994年1月1日起全面實施ITS-90國際溫標。1溫度單位熱力學溫度（符號為T）是基本功手物理量，它的單位為開爾文（符號為K），定義為水三相點的熱力學溫度的1/273.16。由于以前的溫標定義中，使用了與273.15K（冰點）的差值來表示溫度，因此現(xiàn)在仍保留這各方法。根據(jù)定義，攝氏度的大小等于開爾文，溫差亦可以用攝氏度或開爾文來表示。國際溫標ITS-90同時定義國際開爾文溫度(符號為T90)和國際攝氏溫度(符號為t90)2國際溫標ITS-90的通則ITS-90由0.65K向上到普朗克輻射定律使用單色

41、輻射實際可測量的最高溫度。ITS-90是這樣制訂的，即在全量程中，任何溫度的T90值非常接近于溫標采納時T的最佳估計值，與直接測量熱力學溫度相比，T90的測量要方便得多，而且更為精密，并具有很高的復(fù)現(xiàn)性。3 ITS-90的定義第二溫區(qū)為3.0K到氖三相點(24.5661K)之間T90是用氦氣體溫度計來定義.第二溫區(qū)為平衡氫三相點(13.8033K)到銀的凝固點(961.78)之間,T90是由鉑電阻溫度計來定義.它使用一組規(guī)定的定義固定點及利用規(guī)定的內(nèi)插法來分度.銀凝固點(961.78)以上的溫區(qū),T90是按普朗克輻射定律來定義的,復(fù)現(xiàn)儀器為光學高溫計.二、溫度測量儀表的分類溫度測量儀表按測溫方

42、式可分為接觸式和非接觸式兩大類。通常來說接觸式測溫儀表測溫儀表比較簡單、可靠，測量精度較高；但因測溫元件與被測介質(zhì)需要進行充分的熱交金剛，幫需要一定的時間才能達到熱平衡，所以存在測溫的延遲現(xiàn)象，同時受耐高溫材料的限制，不能應(yīng)用于很高的溫度測量。非接觸式儀表測溫是通過熱輻射原理來測量溫度的，測溫元件不需與被測介質(zhì)接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應(yīng)速度一般也比較快；但受到物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。三、熱電偶熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是：測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。測量范

43、圍廣。常用的熱電偶從-50+1600均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800（如鎢-錸）。構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。 1熱電偶測溫基本原理 將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路,當導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在 回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。 2熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成 （1）熱電偶的種類 常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調(diào)用標準熱電偶是指

44、國家 標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶，它 有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標準 化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。 標準化熱電偶 我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。 (2)熱電偶的結(jié)構(gòu)形式 為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下： 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固； 兩個熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路； 補償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； 保護套管應(yīng)能保證熱

45、電極與有害介質(zhì)充分隔離。 3熱電偶冷端的溫度補償 由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴 金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補償導(dǎo)線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到 儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t00時對測溫的影響。 在使用熱電偶補償導(dǎo)線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過100。 四、熱電阻熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一

46、種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱是阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標準的基準儀。1熱電阻測溫原理及材料熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。2熱電阻的結(jié)構(gòu)（1）精通型熱電阻 工業(yè)常用熱電阻感溫元件（電阻體）的結(jié)構(gòu)及特點見表2-1-11。從熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。為消除引線電阻的影響同般采用三

47、線制或四線制，有關(guān)具體內(nèi)容參見本篇第三章第一節(jié).（2）鎧裝熱電阻 鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，如圖2-1-7所示，它的外徑一般為28mm，最小可達mm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點：體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后?。粰C械性能好、耐振，抗沖擊；能彎曲，便于安裝使用壽命長。（3）端面熱電阻 端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面，其結(jié)構(gòu)如圖2-1-8所示。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。（4）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸