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RS485接口芯片在工业控制领域的应用

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【摘要】:
RS485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点使其成为首选的串行接口,且RS485可带多个负载,只要对程序稍做修改即可实现一台PC机监控多台下位机,在平日的计量检定中,检验人员能够接触到大量仪器仪表,其中大部分的智能仪表都带有RS485通信端口。RS485以其成本优势和实施简便已成为各种工业设备的网络通讯接口,其在工业控制中发挥着重要的作用,本文对RS485总线在工业控制的

  RS485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点使其成为首选的串行接口,且RS485可带多个负载,只要对程序稍做修改即可实现一台PC机监控多台下位机,在平日的计量检定中,检验人员能够接触到大量仪器仪表,其中大部分的智能仪表都带有RS485通信端口。RS485以其成本优势和实施简便已成为各种工业设备的网络通讯接口,其在工业控制中发挥着重要的作用,本文对RS485总线在工业控制的典型应用作一些介绍。

一、RS485总线在工业线控制系统的应用

  工厂流水线的各个加工控制平台都需要实时监控相关的参数,比如化工厂需要实时监控各个反应池中温度、湿度、PH值等信息,位于加工环节中的智能仪表或系统将这些信息反馈回监控机,监控系统可以对这些信息进行判断,保证各加工环节有控制地进行,从而实现准确控制和无人值守,极大地节约了人力人本。典型的温度监控平台系统如图1所示,此系统能够对各环节中的温度进行实时监控,能够绘制实时曲线、历史曲线,以便技术人员能通过对历史温度数据的查看,从而分析产品的产出质量情况。

图1 多点温度监控系统

二、RS485总线在矿井作业安全监控系统上的应用

  随着自动化设备在现代矿井企业中的广泛应用,井下供电设备、井下有毒气体、易燃易爆气体监控成为井下安全生产与控制的重要支撑。井下安全生产监控系统稳定运行是安全生产的前提,井下监控系统是一种矿井自动化系统,比如远程集中监测井下供电设备运行状态、有毒易爆气体浓度,从而及时制定对应措施并排除故障,保证生产安全。

  典型的基于RS485总线的煤矿瓦斯浓度监测和报警系统如图2所示,主要包括监控设备监控分站、调度台及监控室等部分,其中系统监控设备主要完成对井下瓦斯浓度和温度数据的采集和处理,然后经 RS485总线数据可被传输到监控分站并最终传送回井上监控室,井上监控室将对数据进行分析和存储,根据系统设置的报警规则,当瓦斯浓度和温度超过规定上限时,系统可自动发出报警信号根据报警信号井上监控室可及时采取安全措施。

图2 煤矿瓦斯监控系统

三、RS485总线在大棚温室控制系统上的应用

  温室能够为作物生长创造适宜环境,它不受季节、地域的影响,从而实现作物全天候、反季节生产。现代温室采用分布式监测系统,通常为上位机+下位机模式,通过通讯系统传递信息,上位机用于系统管理,主要由数据库管理、通信管理、控制决策生成等功能模块组成;下位机位于温室控制现场,由传感器、前端控制器和执行器组成。在分布式的温室监测系统中,信号传输距离长达几十米甚至上千米,分布在现场的监测节点与操作人员之间有大量的数据传输。典型的温室现场控制系统如图3所示。

  利用RS-485总线的构成的分布式数据采集系统,具有连接线路简单,设备成本低等优点,系统对现场监测节点实现对温度、湿度、CO2浓度等数据测量与显示,并将环境因子控制在作物生长的最佳范围。

图3 温室大棚控制系统

 


  芯力特电子科技有限公司推出型号为SIT485E的RS485芯片,该产品不仅具有失效安全、热插拔、过温保护、控制与

  芯力特电子科技有限公司推出型号为SIT485E的RS485芯片,该产品不仅具有失效安全、热插拔、过温保护、控制与输入端口迟滞、超低静态功耗等特点,而且具有优秀的抗雷击浪涌能力、高压静电释放能力,其接触放电能力与ESD HBM标准均达到±15KV水平,可以完全替代美信、TI、SP等RS485芯片,SIT485E收发器有助于降低应用方案成本,提高可靠性,简化设计,实现电表的小型化。

  同时,芯力特公司有非常优秀的AD/DA设计能力,在硅片上成功研发过多种AD,DA芯片与IP:

1)高精度高速10bit 100MHz pipeline/12bit 60MHz pipeline的ADC,已经在0.18um/0.13um CMOS工艺验证;

2)高精度低速低功耗12bit 4MHz SAR ADC,已经在0.18um CMOS工艺验证;

3)高精度低速的sigma-delta ADC,从14-24bit,已经在0.5um/0.35um/0.18um CMOS工艺验证;

4)极高速的200MHz 6-8bit flash ADC,已经在0.18um/0.13um CMOS工艺验证;

5) 8/10/12bitDAC,已经在0.35um/0.25um/0.18um/0.13umCMOS工艺验证。

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