常用串口通訊技術(shù)ppt課件(參考版)
2025-01-08 09:34本頁面
【正文】 。 現(xiàn)場總線技術(shù) 服務(wù)軟件 ? 在通信數(shù)據(jù)量一定的情況下，采用較高的波特率當(dāng)然比較好，但高的波特率必定要降低傳輸距離，在實(shí)際應(yīng)用中必須仔細(xì)衡量。 ? 在總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)成的分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，主機(jī)和各從機(jī)間傳送的命令和數(shù)據(jù)是二進(jìn)制的直接傳送，并且從機(jī)還要完成采集數(shù)據(jù)和控制的任務(wù)，主機(jī)要完成集中處理的任務(wù) ? 所以 現(xiàn)場總線技術(shù) 服務(wù)軟件 ? 服務(wù)軟件要使主機(jī)和各從機(jī)協(xié)調(diào)一致地工作，盡量減小通信對其他工作的影響 ? 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是保證通信暢通的關(guān)鍵，在一定程度上也影響著網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性，即它必須能夠抵抗實(shí)際運(yùn)作環(huán)境的干擾 ? 通信只是整個系統(tǒng)中的一個部分，系統(tǒng)還必須完成諸如數(shù)據(jù)采集和控制的功能。 ? 通信的從機(jī)完成通信后自動轉(zhuǎn)入復(fù)位狀態(tài)。 ? 每個從機(jī)都把接收到的呼叫地址和本機(jī)地址相比較，如果相符，則該從機(jī)開始接收數(shù)據(jù)幀。 現(xiàn)場總線技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ? 通信開始前，所有的從機(jī)處于復(fù)位狀態(tài)，監(jiān)聽主機(jī)的地址呼叫。 ? 每個從機(jī)擁有自己固定的地址，由主機(jī)控制完成網(wǎng)上的每一次通信。 ? 采用主從方式進(jìn)行多機(jī)通信。 ? RS485網(wǎng)絡(luò)的互連方式如下圖所示。 現(xiàn)場總線技術(shù) 隔離保護(hù)方法 ? 將 瞬態(tài)高壓轉(zhuǎn)移到隔離接口中的電隔離層上 ， 由于隔離層的高絕緣電阻，不會產(chǎn)生損害性的浪涌電流，起到保護(hù)接口的作用 ? 通常采用高頻變壓器、光耦等元件實(shí)現(xiàn)接口的電氣隔離 ? 優(yōu)點(diǎn)是可以承受高電壓、持續(xù)時間較長的瞬態(tài)干擾，實(shí)現(xiàn)起來也比較容易 ? 缺點(diǎn)是成本較高 現(xiàn)場總線技術(shù) 旁路保護(hù)方法 ? 這種方案利用瞬態(tài)抑制元件（如 TVS、MOV、氣體放電管等）將危害性的瞬態(tài)能量旁路到大地 ? 優(yōu)點(diǎn)是成本較低 ? 缺點(diǎn)是保護(hù)能力有限，只能保護(hù)一定能量以內(nèi)的瞬態(tài)干擾，持續(xù)時間不能很長，而且需要有一條良好的連接大地的通道，實(shí)現(xiàn)起來比較困難 現(xiàn)場總線技術(shù) 綜合方案 ? 實(shí)際應(yīng)用中是將上述兩種方案結(jié)合起來靈活加以運(yùn)用 ? 隔離接口對大幅度瞬態(tài)干擾進(jìn)行隔離，旁路元件則保護(hù)隔離接口不被過高的瞬態(tài)電壓擊穿。 現(xiàn)場總線技術(shù) RS422與 RS485的瞬態(tài)保護(hù) ? 一般在切換大功率感性負(fù)載如電機(jī)、變壓器、繼電器等或閃電過程中都會產(chǎn)生幅度很高的瞬態(tài)干擾，如果不加以適當(dāng)防護(hù)就會損壞 RS422或 RS485通信接口。 ? 由于傳輸線對高頻信號而言就是相當(dāng)于電感，因此對于高頻瞬態(tài)干擾，接地線實(shí)際等同于開路。不僅省去了外部偏置電阻，而且解決了總線短路情況下的失效保護(hù)問題。將 A上拉到地， B下拉到 5V，電阻的典型值是 1kΩ，具體數(shù)值隨電纜的電容變化而變化。故應(yīng)采取一定的措施避免接收器處于不確定狀態(tài)。 – 如果接收機(jī)的輸出為 0V，網(wǎng)絡(luò)中從機(jī)將把其解釋為一個新的啟動位，并試圖讀取后續(xù)字節(jié)，由于永遠(yuǎn)不會有停止位，產(chǎn)生一個幀錯誤結(jié)果，不再有設(shè)備請求總線，網(wǎng)絡(luò)陷于癱瘓狀態(tài)。有些情況下，出于安全或其它方面的考慮，電路地必須與機(jī)殼或大地相連，不能懸浮，這時可以采用隔離接口來隔斷接地回路，但是仍然應(yīng)該有一條地線將隔離側(cè)的公共端與其它接口的工作地相連。 ② 采用浮地技術(shù)，隔斷接地環(huán)路。因此，可以采取以下三種措施： 現(xiàn)場總線技術(shù) EMI問題 ① 如果干擾源內(nèi)阻不是非常小，可以在接地線上加限流電阻 以限制干擾電流。這是最通常的接地方法 現(xiàn)場總線技術(shù) EMI問題 ? 值得注意的是，這種做法僅對高阻型共模干擾有效，由于干擾源內(nèi)阻大，短接后不會形成很大的接地環(huán)路電流，對于通信不會有很大影響。 ? 一條低阻的信號 地將兩個接口的工作地連接起來，使共模干擾電壓 VGPD被短路。 現(xiàn)場總線技術(shù) EMI問題 ? 發(fā)送驅(qū)動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒有一個低阻的返回通道（信號地），就會以輻射的形式返回源端，整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。 ? 接收器輸入端的共模電壓 VCM就會達(dá)到 VCM=VOS+VGPD。 ? 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。而忽略了信號地的連接，這種連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，這有下面二個原因： 現(xiàn)場總線技術(shù) 共模干擾問題 ? RS422與 RS485接口均采用差分方式傳輸信號方式，并不需要相對于某個參照點(diǎn)來檢測信號，系統(tǒng)只需檢測兩線之間的電位差就可以了。否則接口損壞率較高。接地處理不當(dāng)往往會導(dǎo)致系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作甚至危及系統(tǒng)安全。節(jié)能效果顯著。 – 這種匹配方法簡單有效，但有一個缺點(diǎn)，匹配電阻要消耗較大功率，對于功耗限制比較嚴(yán)格的系
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