RS-232轉(zhuǎn)RS-485網(wǎng)絡(luò)的通信

　　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)控計算機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，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)接口標準，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、雙向通信能力，所以RS-485 成為首選的串行接口。

　　工業(yè)監(jiān)控計算機一般只具備RS-232 串行接口，而智能儀表安裝的位置與監(jiān)控計算機的距離也經(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)控計算機RS-485 是首選，也就是說要把監(jiān)控計算機的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 標準，能夠?qū)味说腞S232 信號轉(zhuǎn)換為平衡差分的RS485 信號。

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

　　2 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方案

　　自來水廠對泵站泵組保護的一個重要手段就是對泵組溫度的實時監(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，對泵組的電機和水泵軸承的溫度進行檢測，檢測出來的信號送到現(xiàn)場智能儀表，智能儀表把信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度值并在LED 屏顯示出來。隨著自動化水平的不斷提高，還必需要把溫度值在監(jiān)控計算機上顯示出來。利用UT-201接口轉(zhuǎn)換器在監(jiān)控計算機和現(xiàn)場智能儀表之間建立一個RS-485 網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控計算機就能夠通過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)備層拓撲結(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)控計算機作為主機發(fā)起通信，多臺現(xiàn)場智能儀表作為從機，各從機在進行傳輸之前必需要等待來自主機的允許信號。主機可以發(fā)送和接收來自通信鏈上從機的信息，而從機則始終處于被動狀態(tài)，隨時準備相應(yīng)來自主機的通信請求。

　　本系統(tǒng)采用點對多點/兩線半雙工的通信方式，UT-201接口轉(zhuǎn)換器與智能儀表的硬件接線示意圖如圖2。

圖2RS-485點對多點/兩線半雙工連接示意圖。

3 UT-201 轉(zhuǎn)換器的介紹

　　UT-201 轉(zhuǎn)換器采用DB-9/DB-9 通用轉(zhuǎn)接插頭，輸出接口配有普通接線柱，它的引腳分配如下表1 和表2：

表1RS-232端的引腳分配

表2RS-485端的引腳分配

　　表1 中是UT-201 轉(zhuǎn)換器與監(jiān)控計算機連接的RS-232接口，因為不使用監(jiān)控計算機的傳送控制信號，所以只需三條接口線，即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。表2 中T/R+、T/R-代表收發(fā)A+、B-，VCC 代表備用電源輸入，GND 代表公共地線，點到點、點到多點、半雙工通信接兩根線（T/R+、T/R-），接線原則“發(fā)/收+”接對方的“發(fā)/收+” 、“發(fā)/收-”

　　接對方的“發(fā)/收-” ，RS-485半雙工模式接線時將T/R+（發(fā)/收+）接對方的A+ 、T/R-（發(fā)/收-）接對方的B-。