485总线在仪表自动化控制系统中的应用

  本文关键词：RS-485总线在仪表自动化控制系统中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

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Vol.6,No.18,June2010,pp.5096-5097ISSN1009-3044第6卷第18期(2010年6月):+86-551-56909635690964RS-485总线在仪表自动化控制系统中的应用

王丽1，俞程刚2

（1.合服铸锻厂，安徽合肥230022；2.合肥大洋自动化设备有限公司，安徽合肥230041）

摘要：该文介绍了基于Modbus通讯协议的RS-485总线在仪表控制系统中的整体结构，并且重点阐述了RS-485总线现场智能节点（以南京南瑞继保电气有限公司生产的RCS-9611CS装置为例）的硬件电路实现及软件流程设计的方法。

关键词：Modbus协议；RS-485总线；智能控制器

中图分类号：TN915.04文献标识码：A文章编号：1009-3044(2010)18-5096-02

WANGLi1,YUCheng-Gang2

(1.HeFeiCastingandForgingWorks,HeFei230022,China;2.HeFeiOceanAutomatizationEquipmentLimitedCompany,HeFei230041,China)

Abstract:TointroducesthewholestructureofRS-485busthatusedinmetercontralsystem,alsoexpatiatestheintelligentizednode’shardwarecircuitimplementandthewaysofitssoftwareflowdesign(takeRCS-9611CSequipmentasexample).TheRS-485buswhichconcernedinpaperisbasedontheModbuscommunicationprotocol.

Keywords:modbusprotocol;rs-485bus;intelligentizedcontroller

随着工业自动化程度越来越高，传统的手动操作和控制方式已不再适应当今的发展要求，计算机在自动化控制系统得到越来越多的运用。RS-485因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制等领域。因此针对当现场仪表的现状和发展需要，大部分仪表都提供支持Modbus协议，本文将介绍一种基于MODBUS通讯协议的RS-485总线技术用计算机控制仪表的智能控制系统。

1控制系统整体结构

基于RS-485总线的仪表自动化控制系统由综保装置（仪表）、监控计算机和RS-232转RS-485模块、RS-485控制网络4部分构成。

综保装置是在高、低压配电中直接运用到保护装置，其核心控制器件智能控制器，主要功能是采集现场电流、电压、频率及功率因素等数值，按照一定的控算方法对配电控制回路的断路器进行控制操作；将现场检测到的电流、电压、断路器分合闸状态等信息通过RS-485总线通信网络传送至监控机，并实时处理监控机下传的遥控分/合闸等各种命令。

监控计算机的主要功能是对现场装置的运行参数进行实时检测，，获得现场运行数据，监测系统状态异常，并根据故障信息发出相应的报警信号；以友好的图形界面直观指示当前各个装置的运行状况及参数信息；实现故障记录管理，并实现远程控制智能断路器分/合闸功能。

RS-232转RS-485模块主要是将计算机串口转换为与仪表接口相适应的数据链接通路。

RS-485控制网络部分主要由RS-485通信接口、通信介质、接口电路、Modbus通讯协议及相应的通信软件组成。RS-485通信接口实现智能节点与监控计算机之间的串行连接；Modbus通讯协议制定了消息域格局和内容的公共格式，为智能节点与监控计算机之间提供通信规约；通信介质为双绞线，负载连接在A、B线之间。该控制网络已集成在综保装置里。

2现场智能节点总体结构

如前所述，智能控制器在自动控制系统中需完成现场数据采集和处理、控制器各执行器件的控制及与远程监控计算机之间的通信等主要工作，因此智能控制器的设计是整个系统的关键部分。其结构框图如图1所示。

考虑到可靠性、性价比等因素，智能控制器CPU采用三菱系列单片机

M30201。智能控制器设计采用结构化设计方法，包括四大部分：RS-485通信

接口电路部分、电源管理部分、信号输出执行部分、I/O接口部分。其中I/O接

口部分包括现场数据采集、键盘输入与显示和执行器的控制信号输出等工

作。下面简要介绍RS-485通信接口电路的硬件实现。

3转换器RS232/RS-485接口电路设计

由于计算机标准接口是RS-232，传输距离短（<15M），传输波特率低。而

RS-485接口标准就克服了这些缺陷。因此在实际应用中都是通过RS-485图1智能控制器结构图

收稿日期：2010-05-28

作者简介：王丽（1982-），女，安徽合肥人，助理工程师，学士，主要研究方向为计算机应用；俞程刚（1979-），男，安徽合肥人，助理工

程师，主要研究方向为计算机应用。

：梁书

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