高精度热面温度场测控系统的分析与实现

《高精度热面温度场测控系统的分析与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第二章系统的总体方案设计2．3系统的组网方式在过程控制领域中，从20世纪50年代至今一直都在广泛地使用着一种信号标准，即4～20mA的电流信号标准。20世纪70年代，计算机被引入到测控系统中，而此时的计算机提供的是集中式控制处理，20世纪80年代，微处理器在控制领域开始得到广泛应用，微处理器被应用在各种仪器设备中，形成了分布式控制系统(DistributedControlSystem，DCS)。在分布式系统中，各微处理器被指定一组特定任务，通信则有一个带有附属网关的专有网络提供，网关的程序大部分是由用户编写的13J。随着

2、微处理器的发展和广泛应用，产生了以微处理器为核心，以集成电路(IntegratedCircuits，IC)代替常规电子线路，实时信息采集、显示、处理、传输及优化控制等功能的智能设备。一些具有专家辅助推断分析与决策能力的数字式智能化仪表产品，其本身具备了诸如自动量程转换、自动调零、自校正、自诊断等功能，还能提供故障诊断、历史信息报告、状态报告、趋势图等功能。2．3．1本系统的通信需求本系统中，上位机需要与多个现场仪表进行异步串行通信，常见的异步串行通信接口标准有以下几类：EIA．RS．232C，EIA—RS．422和EIA

3、．RS．485t41，常用其简称RS．232C，RS-422，RS-485。下面是对其的简单介绍。2．3．2EIA．RS．232C标准EIA．RS．232C是目前使用最广的异步串行总线标准之一。其中，EIA(ElectronicIndustryAssociation)代表“美国电子工业协会"，是此通信标准的制定者；RS(RecommendedStandard)代表“推荐标准”；232为标识号，C代表RS．232的最新一次修改(1969年)，在此之前，还有RS．232B、RS．232A。RS．232C常见有三种连接器接口：

4、DB．25，DB．15和DB．9，前两种在目前主流个人计算机上已经很少见，主要介绍DB．9。DB．9为D形9芯接口，有针形连接器和孔形连接器两种，如图2-3所示，引脚定义如表2．1。DB9公头引脚DB姆头引脚l1234箩／I54321／I6789／I9876／1__-________--_··_____-、____-_．____---___-_。·，图2．3DB．9连接器引脚图表2．1DB．9引脚定义信号引脚号引脚性质公共接地(GND)5公共地发送数据(TD)3数据引脚接受数据(RD)25东南大学硕士学位论文数据终端准备

5、(DTR)4数据准备好(DSR)6请求发送(RTS)7控制引脚清除发送(CTS)8数据载波检测(DCD)1振铃指示(RI)9电气特性：在TxD和RxD数据线上：逻辑l，⋯3V15V；逻辑O，+3一+15V。在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：信号有效(接通，ON状态，正电压)，+3V～+15V；信号无效(断开，OFF状态，负电压)，⋯3V15V。RS．232C与1vrL电平不兼容，需要转换芯片或电路。RS．232C标准规定的数据传输速率为50、75、100、150、300、600、1200、2400、48

6、00、9600、19200，单位为比特每秒(bps)。较常用的为9600和19200。支持全双工通信，最少仅需三根线就可实现全双工通信，即一根发送线、一根接收线及一根地线。RS．232C串行总线标准通信是点对点的，可靠通信的距离与通信的速率成负相关，通信速率越低，可靠通信的距离越远，最远可至15m。RS．232C属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。2．3．3EIA．RS-485标准EIA．RS-485是另一种串行通信接口标准，简称RS-485，其名称定义方式类似上述EIA．

7、RS．232C。RS-485是半双工，多点通信的标准，隶属于OSI模型物理层。RS-485接口采用二线差分平衡传输，用缆线两端的电压差值来传递信号。通常正端表示为A或DATA+，负端对应表示图2-4RS-485差分传输方式为B或DATA．。差分电压信号为+200mV～+12V时，为逻辑“l"；差分电压信号为．7V一．200mV时，为逻辑“O"，其余情况认为是高阻态。任何不大于12V或者不小于．7V的差值对接收端都被认为是正确的。差分电路的一个优点是抑制共模干扰；另一个优点是不受节点间的接地电平差异的影响。在非差分(即单端

8、)电路中，多个信号共用一跟接地线，长距离传输时，不同节点接地线的电平差异可能会大到引起信号误读的程度。因此RS-485传输距离、传输速率和抗干扰性能都较RS．232C有很大提升。RS．485没有规定连接器、信号功能和引脚分配，通常使用双绞线进行传输，提供高速的数据通信速率(10m时，35Mbps：1200rn时，10