10.7.1. Формирование сетей сбора данных и управления на базе стандарта rs-485

Устройства ADAM-5000/485 объединяются в сеть на базе стандарта EIA RS-485, который является одним из наиболее рас­пространенных промышленных стандартов двунаправленной по­следовательной передачи данных по симметричной двухпро­водной линии связи. Стандарт EIA RS-485 ориентирован на при­менение в промышленных условиях высокоскоростной передачи информации на большие расстояния. Структурная схема сети на базе стандарта RS-485 представлена на рис. Ю.6

.

Термопары Термосопротивления Цифровой мВ, в, вывод мА

Рис. 10.6 Структурная схема двухпроводной сети на базе стандарта RS-485

Для обмена данными в системах на базе устройств ADAM-5000/485 используется единственная витая пара. Для обеспечения качественной, надежной связи в устройствах серии ADAM-5000/485 реализованы специальные цепи подавления и защиты от помех. Это упрощает монтажные и пусконаладочные работы, а также позволяет снизить общую стоимость системы за счет сокращения затрат на кабельную сеть, разъемные соедине­ния, повторители и дополнительные фильтры.

Для защиты устройств от атмосферных разрядов, наводок и электромагнитных помех высокой интенсивности в подсистему последовательной связи блоков процессора ADAM-5000/485 вве­дены высокоскоростные цепи подавления выбросов напряжения и защиты от перегрузок.

При увеличении протяженности линии связи, на основе которой формируется сеть устройств ADAM-5000/485, а также для включения в состав сети более 32 устройств необходимо применение повторите­ля ADAM-4510, предназначенного для усиления сигналов интерфей­са RS-485. Каждый повторитель обеспечивает возможность организа­ции очередного сегмента сети длиной до 1200 м, содержащего до 32 устройств ADAM-5000/485. Общее количество устройств, образующих сеть и обслуживаемых через один последовательный порт главной вычислительной системы, может составлять 256.

Преобразование электрических параметров интерфейса

RS-232C в RS-485

Последовательные порты интерфейса RS-232C входят в состав большинства компьютеров промышленного назначения. Однако для интерфейса RS-232C характерны существенные ограничения на скорость передачи данных, протяженность линии связи и воз­можность создания многоточечных систем передачи информации. Стандарт EIA RS-485 позволяет преодолеть указанные ограниче­ния за счет использования симметричной линии связи и диффе­ренциальной схемы включения приемопередатчиков.

Преобразователь ADAM-4520 электрических параметров интер­фейса RS-232C в RS-485 обеспечивает возможность использования преимуществ стандарта RS-485 в системах последовательной пере­дачи информации. При этом программное обеспечение полудуп­лексного обмена данными на основе интерфейса RS-232C может применяться без каких-либо изменений. Устройство ADAM-4520 позволяет создавать промышленные сети последовательной пере­дачи данных с линией связи большой протяженности.

Стандарт EIA RS-485 поддерживает полудуплексный обмен дан­ными. Поэтому для приема и передачи данных требуется симмет­ричная двухпроводная линия связи. Как правило, для управления направлением потока передаваемых данных в системах последова­тельной передачи информации применяются дополнительные линии синхронизации, подобные RTS (запрос передачи). Для этого в уст­ройствах ADAM-4510 и ADAM-4520 используются специальные цепи, предназначенные для автоматического определения направле­ния потока и переключения приемопередатчика без дополнительных линий синхронизации. Таким образом, управление линией передачи RS-485 для пользователя и прикладной программы не требуется.

При этом имеется возможность организации до 64 каналов сбора данных и управления на базе устройства ADAM-5000, под­ключаемого непосредственно к последовательному порту ПЭВМ с интерфейсом RS-232C. Это позволяет создавать простые ком­плексы сбора данных и управления на основе ПК и одного уст­ройства ADAM-5000.

Протокол обмена с устройствами серий ADAM-5000/485, а также ADAM-4000 представляет собой набор символьных данных в форма­те ASCII. Опрос устройств прикладными программами состоит из простых операций записи и чтения символьных строк из последова­тельного порта, что легко реализуется на любом языке программиро­вания. Поддержка символьного протокола в формате ASCII означает, что существует возможность создания сети устройств ADAM на базе вычислительных систем практически любых типов.

Устройство распределенного сбора данных и управления

ADAM-5000/485

Общие характеристики. Тип процессора: 80188, 16-разрядный. Объем ОЗУ 32 Кбайт. Объем флэш-ПЗУ — 128 Кбайт. Количество обслуживаемых модулей ввода-вывода — до 4. Сторожевой таймер встроен. Мощность, потребляемая блоком процессора, — 1,0 Вт. Дополнительный порт последовательной связи RS-232C.

Гальваническая развязка. Напряжение изоляции интерфейса RS-485 2500 В постоянного тока.

Средства проверки работоспособности: светодиодная индикация состояния подсистем питания, коммуникационной и процессора, автоматическая самопроверка при включенном питании, удален­ная программная проверка.

Подсистема последовательной связи. Физическая среда: двухпро­водная симметрическая, RS-485. Скорости обмена данными: от 1200, 2400, 4800, 9600, 19 200, 38 400, 57 600, 115 200 бит/с. Мак­симальная протяженность линии связи 1200 м. Сетевой прото­кол — полудуплексный, символьный ASCII. Проверка наличия ошибок с использованием контрольной суммы. Формат асинхрон­ной передачи 1 старт-бит, 8 бит данных, 1 стоп-бит, без контроля четности. Максимальное количество устройств ADAM-5000/485 на один последовательный порт управляющего компьютера — до 256. Защита портов последовательной связи — подавление импульсных помех в линии связи.

Требования по питанию. Питание устройств осуществляется нестабилизированным постоянным напряжением от 10 до 30 В. Обеспечена защита от непредвиденного изменения полярности напряжения питания.

Механические характеристики: материал ABS (пластик), извле­каемые клеммные колодки с винтовой фиксацией, сечение жил проводников от 0,5 до 2,5 мм².

Условия эксплуатации: диапазон рабочих температур от —10 до 70°С. Диапазон температур при хранении от - 25 до 85° С. Отно­сительная влажность воздуха от 5 до 95% без конденсации влаги.