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技术问答

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1. 干接点和湿节点/ Definition of dry contact

  (1) 干节点:无源开关;具有闭合和断开的2种状态;2个接点之间没有极性,可以互换;

       常见的干接点信号有:

       a) 各种开关如:限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等;

       b) 各种按键;

       c) 各种传感器的输出,如:环境动力监控中的传感器:水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破碎、振动、烟雾和凝结传感器;

       d) 继电器、干簧管的输出;有干接点就有湿接点。

 (2) 湿接点:有源开关;具有有电和无电的2种状态;2个接点之间有极性,不能反接;

       常见的湿接点信号有:

       a)  如果把以上的干接点信号,接上电源,再跟电源的另外一极,作为输出,就是湿接点信号;工业控制上,常用的湿接点的电压范围是DC0~30V,比较标准的是DC24V;AC110~220V的输出也可以是湿接点,尽管这样做比较少;

       b)  把TTL电平输出作为湿接点,也未尝不可;一般情况下,TTL电平需要带缓冲输出的,例如:7407、245、244等,与VCC等构成回路;244、245也可以跟gnd构成回路;才能驱动远方的光耦。

       c)  NPN三极管的集电极输出和VCC;

       d)  达林顿管的集电极输出和VCC;

       e)  红外反射传感器和对射传感器的输出;

2. UART、RS232、COM/ UART、RS232、COM

UART是通用异步收发器(异步串行通信口)的英文缩写,它包括了RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等接口标准规范和总线标准规范,即UART是异步串行通信口的总称。

RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等,是对应各种异步串行通信口的接口标准和总线标准,它规定了通信口的电气特性、传输速率、连接特性和接口的机械特性等内容。实际上是属于通信网络中的物理层(最底层)的概念,与通信协议没有直接关系。而通信协议,是属于通信网络中的数据链路层(上一层)的概念。

COM口是异步串行通信口的简写,串口通常是9针,也有25针的接口,最大速率115200bps,串口的接口标准规范和总线标准规范是RS-232,有时候也叫做RS-232口。

3. RS232与RS485的主要区别/ Main differences between RS232 and RS485

规定

RS232 (MAX232)

R485/RS422(MAX485)

工作方式

单端

差分

节点数

1收、1发

1发32收(1发128收,MAX487)  

最大传输电缆长度

15m

1220m

最大传输速率

20Kb/S

2.5Mb/s (1m以内)

最大驱动输出电压

-5V~+5V

-5V~+5V

驱动器负载阻抗(Ω)

300

27

接收器输入电压范围

+/-15V

-7V~+12V

接收器输入门限

+/-3V

+/-200mV

接收器输入电阻(Ω)

7K

12K(48K,MAX487)

驱动器共模电压

 

-1V~+3V

接收器共模电压

 

-7V~+12V

4. 异步串口通讯协议的工作原理/Asynchronous serial communication protocol

图片1

     其中各位的意义如下:

    a) 起始位:先发出一个逻辑”0”的信号,表示传输字符的开始。

    b) 数据位:紧接着起始位之后。数据位的个数可以是4、5、6、7、8等,构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送,靠时钟定位。

    c) 奇偶校验位:数据位加上这一位后,使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验),以此来校验资料传送的正确性。

    d) 停止位:它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。

    e) 空闲位:处于逻辑“1”状态,表示当前线路上没有资料传送。

    f) 波特率:是衡量数据传送速率的指针。表示每秒钟传送的二进制位数。例如数据传送速率为120字符/秒,而每一个字符为10位,则其传送的波特率为10×120=1200字符/秒=1200波特。

5. 差分信号及差分信号抗干扰原理/Differential signal and anti-interference principle

差分传输:一种信号传输的技术,差分传输在这两条线上都传输信号,区别于传统的一根信号线一根地线的做法,差分信号,这两个信号的振幅相等,相位相反。在这两根线上的传输的信号就是差分信号。信号接收端比较这两个电压的差值来判断发送端发送的是逻辑0还是逻辑1。在电路板上,差分走线必须是等长、等宽、紧密靠近、且在同一层面的两根线。

传输差分信号的线缆必须是双绞线,如图所示:

图片2

差分信号抗干扰原理:由于双绞线是2根紧密残绕在一起的一股线,当有外部干扰的时候,2根线缆受到的干扰信号是一样的,产生同样的波动,这干扰信号在接收端进行“差”运算后,结果等于0,相当于没有干扰产生。

6. RS485通信接地问题/ RS485 communication grounding problem

RS485通信也需要处理接地问题:电子系统接地是很重要的,但常常被忽视。接地处理不当往往会导致电子系统不能稳定工作甚至危及系统安全。RS-422与RS-485传输网络的接地同样也是很重要的,因为接地系统不合理会影响整个网络的稳定性,尤其是在工作环境比较恶劣和传输距离较远的情况下,对于接地的要求更为严格。否则接口损坏率较高。很多情况下,连接RS-422、RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患。

7. RS232接口的调试/ Debugging of RS232 interface

测试卡

图片3


测试:RJ45#1,RS45#2,和NMS2056等主机接口,直连。RJ45#3,与PC连接,用于跟踪RJ45#1#2的数据通信。

图片4

8.RS485通讯的设备调试注意事项/ Precautions for equipment debugging of RS485 communication

  a) 确定接口的TX+、TX-,使用万用表测试一下,确定电压在+5V以上。

  b) 如果有GND,调试的时候最好将GND和监控主机的GND连接。

  c) 如果TX+、TX-之间电压是+3V的,通信距离不要超过300米。

  d) 如果通信距离超过300米的,确认2件事情。

  e) 先使用电脑+转换器进行近距离调试,确认通信成功后在延长线路。

  f) 波特率尽可能低,例如有2400、4800、96000三种波特率可设置,一定选择2400。

  g) 主机和智能设备接口的地方并联120欧姆电阻,防止信号反射。

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